16-2 电流的磁场(考点解读)-2023-2024学年九年级物理下册同步考点解读与专题训练(苏科(

16.2 电流的磁场（考点解读）（原卷版）
1、通电直导线周围的磁场
（1）奥斯特实验过程：实验前要使小磁针静止时指向南北方向，为使小磁针能偏转，直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行，即沿南北方向放置；
（2）实验现象：
①给导线通电，小磁针发生偏转；断电后，小磁针又回到原来的位置；
②小磁针与导线不动，调整电源改变导线中电流的方向，磁针偏转方向与原来相反；（3）实验结论：
磁性会更加增强。

2、通电螺线管的磁场
（1）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似如图：
（2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断；（3）通电螺线管相当于条形磁体，与条形磁体联系解题；
（4）以通电螺线管正面电流为例，电流向上，N极在左端，电流向下，N极在右端，便于记忆，可简化为”上左，下右”；
（6）通电螺线管外部的磁场方向是从N极到S极，内部的磁场方向是从S极到N极．螺线管附近的小磁针自由静止时N极的指向是磁场的方向，因此放在螺线管内部和外部的小磁针应如图所示：（螺线管内部的小磁针不遵循同名磁极排斥，异名磁极吸引的原则）。

（7）安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。

初中教材中表述：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

3、电磁铁
（1）电磁铁及其磁性强弱的影响因素：电磁铁是由线圈和铁芯组成（实质是内有铁芯的螺线管），在一根软铁芯上，用漆包线密绕成线圈就做成了一个简单的电磁铁，通电后它能产生磁性。

电磁铁的线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。

电磁铁，主要可分成以下五种：
①牵引电磁铁--主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务；
②起重电磁铁--用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料；
③制动电磁铁--主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的；
④自动电器的电磁系统--如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等；
⑤其他用途的电磁铁--如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等
（5）电磁铁（与永磁体相比）的优点：
①电磁铁磁性的有无可以由通电、断电（电流的有无）来控制。

；
②电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制；
③电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便于人工控制；
4、电磁继电器
（2）工作原理和特性：电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作
力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。

【考点1 通电直导线周围的磁场】
【典例1-1】（2023•十堰三模）科学需要实验探究。

如图，在静止指向南北方向的小磁针上
方平行地放一根直导线。

闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动。

下列分析正确的是（）
A．小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁场
B．小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁感线
C．直导线仍然未动，此时偏转的小磁针对直导线没有力的作用
D．改变电池正负极，原来静止的小磁针发生转动方向不变
【典例1-2】（2023春•柴桑区期中）丹麦物理学家最早发现电流的磁效应，意大利科学家最先提出了物体的运动并不需要力来维持。

【变式1-1】（2023•武进区校级模拟）奥斯特实验装置如图所示，下列操作及判断正确的是（）
A．将直导线与小磁针垂直放置，通电后实验效果最好
B．移去小磁针，通电直导线周围不会存在磁场
C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会偏转
D．改变通电直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将发生改变
【变式1-2】（2023•吉林）如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间磁针发生偏转。

这一现象不仅能说明通电导线周围存在，还可以说明力可以改变物体的。

【考点2 通电螺线管的磁场】
【典例2-1】（2023•丰台区一模）如图所示，通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、
c、d，其中小磁针N极指向错误的是（）
A．小磁针a B．小磁针b C．小磁针c D．小磁针d
【典例2-2】（2023春•汕头校级月考）如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒上铁屑，通电后观察小磁针的指向，敲击纸板，观察铁屑的排列情况，与磁体周围铁屑的排列情况进行比较，会发现两者非常相似，通电螺线管的两端相当于磁体的两极，它的极性可以用小磁针的指向来确定。

当改变电流方向时，发现通电螺线管的南北极正好对调，说明。

【变式2-1】（2023•大兴区二模）把一根螺线管和电源组成如图所示的电路，闭合开关后，下列判断中正确的是（）
A．螺线管的左端是N极
B．在A处自由静止的小磁针的左端是N极
C．在B处自由静止的小磁针的左端是N极
D．在C处自由静止的小磁针的左端是N极
【变式2-2】（2023•潜江四模）某同学在做“通电螺线管周围的磁场”实验中，如图所示，小磁针在a处静止时（涂黑的一端是N极），下列说法中错误的是（）
A．对调电源正负极，小磁针的N极不会改变指向
B．将通电螺线管固定在洒满铁屑的玻璃板上，可以判断磁场分布
C．由a处的小磁针指向可以判断出螺线管左侧是N极
D．当滑片向右滑动时，通电螺线管的磁场变强
【变式2-3】（2023•通州区模拟）在探究通电螺线管外部的磁场分布时，小阳在螺线管的两端放上小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。

通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况，如图甲所示。

小阳只改变螺线管中的电流方向，看到如图乙所示情境。

请你对比甲、乙两图，提出一个可探究科学问题：？
【变式2-4】（2023•四平模拟）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：（1）开关闭合前，小磁针指南北，说明地球周围存在；
（2）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，由此可见，通电螺线管的外部磁场与磁体的磁场相似；
（3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与方向有关。

【考点3 电磁铁】
【典例3-1】（2023•淄川区二模）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关
闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（）
A．电流表示数变小，弹簧长度变短B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变长D．电流表示数变大，弹簧长度变长
【典例3-2】（2022秋•藁城区期末）为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合。

下列说法正确的是（）
A．比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系B．乙铁钉的下端是N极
C．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D．向左调节滑片P，甲、乙吸引大头针的个数均会增多
【典例3-3】（2023春•牟平区期中）在野外求生活动中，小明依靠指南针来辨别方向，当他把指南针水平放置时，内部“小磁针”静止时的情况如图甲所示，则“小磁针”指南的一端是极（填“N”“S”），若将这个指南针放在如图乙所示的电磁铁左方，“小磁针”静止时仍呈现如图甲所示的指向，则电磁铁的上端是极（填“N”“S”），电源的下部为极。

【变式3-1】（2023•张店区二模）如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。

闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向左滑动时，电磁铁磁性减弱
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
【变式3-2】（2023春•德化县期中）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向右端，则电源右端为极；将滑片向右移动，电磁铁的磁性（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。

【变式3-3】（2023•辉县市校级模拟）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路。

（1）实验中是通过来判定电磁铁磁性强弱的；
（2）如图中A、B串联的目的是，探究电磁铁磁性强弱与的关系。

（3）试验中，大头针的下端都是分开的原因是。

【考点4 电磁继电器】
（2023•杏花岭区校级模拟）项目学习小组利用光敏电阻设计了一种自动照明灯，【典例4-1】
天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，其工作原理如图所示。

控制电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0为200Ω。

电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路中的节能灯开始照明。

在一定范围内，光敏电阻R的阻值随光照强度E变化的部分数据如表所示。

下列说法正确的是（）
光照强度E/lx光敏电阻R/Ω
1.0120
2.060
3.040
4.030
5.024
A．光照强度增大时，电磁铁磁性变弱B．光照强度增大时，通过R0电流变小
C．工作电路启动时，R的电阻为100ΩD．工作电路启动时，R0的电功率为0.04W 【典例4-2】（2023春•岳阳楼区校级月考）空气炸锅是一种利用热空气对流给食材加热变熟，并使食物达到近似“油炸”效果的机器。

如图甲是某种空气炸锅加热管的简化电路控制电路电压为6V。

R0为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示：R为可调电阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。

工作电路电压为220V，R1、R2为加热电阻。

控制电路开关S闭合时，电磁铁上方为极。

使用爆米花功能时，需要温度达到200℃时吸下衔铁停止加热进行保温，此时可调电阻器R接入电路的阻值大小为Ω。

【变式4-1】（2023•临县模拟）如图，这是一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。

当电流到达某
一值时，会将衔铁吸下。

灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。

关于该灯，下列说法正确的是（）
A．通电螺线管的工作原理是电磁感应B．R2的阻值应随光照强度的增大而增大C．若将R1调小，灯泡工作时间会变短D．当光照强度增大时，R1消耗的功率变小【变式4-2】（2023•吉安县校级二模）如图所示为车库积水自动报警器原理图，其核心是一电磁继电器。

图中A、B位置可以安装电铃或LDE灯，要求车库没有积水时，LED灯亮，车库有积水时，电铃响。

电铃应该安装在图中的（选填“A”或“B”）位置；电磁继电器实质是一种（选填“用电器”或“开关”）。

1．（2023•贵池区三模）如图所示的四个实验中，能反映电流磁效应的是（）
A．B．C．
D．
2．（2022•平谷区二模）如图是奥斯特实验的示意图，当开关闭合时，小磁针发生偏转，下列说法正确的是（）
A．这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
D．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
3．（2022•大连模拟）如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（）
A．小磁针A B．小磁针B C．小磁针C D．小磁针D 4．（2022•青山区模拟）如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是（）
A．通电螺线管外A 点的磁场方向向左
B．通电螺线管的左端为N 极
C．向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱
D．小磁针静止后，其N 极的指向沿水平向右
5．（2023•天宁区校级二模）小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（）
A．a端是电磁线管的N极，c端是电源负极
B．a是通电螺线管的N极，c端是电源正极
C．b端是电磁线管的N极，d端是电源正极
D．b是通电螺线管的N极，d端是电源负极
6．（2023•吉州区模拟）小明家有一款磁悬浮音箱如图（a）所示，闭合开关，音箱悬浮空中。

经过研究，小明发现音箱底部有一块磁铁，下方底座内部有电磁铁，他画出了图（b）所示的电路原理图。

下列音箱对此款音箱的判断正确的是（）
A．音箱底部磁体的A端应是N极
B．通电后底座的周围存在许多磁感线
C．音箱悬浮利用了异名磁极相互吸引的原理
D．向右移动滑片P可以降低音箱的悬浮高度
7．（2023•福州模拟）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，当水位达到金属块A的下表面时（一般的水能导电），电路中（）
A．红灯亮，绿灯不亮B．红灯不亮，绿灯亮
C．红灯、绿灯同时亮D．红灯、绿灯都不亮
8．（2023•雁塔区校级模拟）如图所示是直流电铃的工作原理图，下列有关说法不正确的是（）
A．电铃利用电流的磁效应工作
B．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变具有弹性势能
9．（2023•全椒县模拟）如图所示，闭合开关S，通电螺线管的周围及其内部就会产生磁场，处在该磁场中的小磁针会发生（选填“顺时针”或“逆时针”）转动，转动后在磁场中保持静止。

（请从通电螺线管的正面观察，且小磁针的黑色端表示N极）
10．（2023•安徽模拟）如图所示，电路闭合开关S后，小磁针在电磁铁的作用下最终静止的情景，则小磁针a端为极（选填“N”或“S”）。

11．（2022•铁东区校级二模）有外形相同的两根铁棒条M、N，一根有磁性另一根没有磁性，按如图方式接触时，它们之间有较大的吸引力。

则有磁性，适合做电磁铁的铁芯。

（均选填“M”或“N”）
12．（2023•临沂模拟）如图所示电路，开关S接到a后，小磁针静止时，A端是极。

将开关S由a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。

13．（2022•鼓楼区校级模拟）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。

于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。

（1）闭合开关后，线圈吸住铁柱时，电磁铁的上端为极。

（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。

除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法：。

14．（2023•隆子县校级模拟）（1）如图1是探究影响滑动摩擦力的因素的实验（甲、乙两图中木块都是在木板上运动）。

实验中，弹簧测力计拉着木块沿水平方向做，据二力平衡知识可知，此时拉力等于摩擦力。

对比甲、乙可知滑动摩擦力的大小与有关。

（2）为“探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”，如图1丁所示，通过观察电磁铁吸
引大头针数目多少的不同，来判断它磁性强弱的不同。

这种实验方法叫。

通过安培定则判断螺线管B上端的磁极。

（3）某班同学利用图2甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。

在实验过程中我们要控制水和煤油的初温，相同。

比较图2乙a，b图像可知，（“a”或“b”）比热容较大。

15．（2023•鄢陵县二模）如图甲所示，某工厂利用电磁继电器和热敏电阻R1设计的智能电路，当工件在加热区被加热到设定温度90℃时，停止加热并启动电动机把工件自动传送到下一加工环节。

已知控制电路电源电压U1恒为6V，工作电路电源电压U2恒为220V，加热电阻R0为110Ω，控制电路中的电流达到0.3A时才能把衔铁吸引下来，热敏电阻R1的阻值随温度变化图像如图乙所示。

[线圈电阻不计，c铝＝0.88×103J/（kg•℃），加热效率η＝80%]
（1）闭合开关，电磁铁利用电流的效应工作，其上端为（选填“N”或“S”）极；
（2）定值电阻R2的阻值是多少？
（3）一质量为2.5kg，初温为10℃的铝制品工件在加热区停留多长时间？。