16.部编中考物理专题电生磁(原卷版)

专题20.2 电生磁
知识点一：电流的磁效应
奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。

这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。

知识点二：通电螺线管的磁场
1.把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。

通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺线管外部的磁感线从N极出发，回到S 极，内部的磁感线从S极出发，回到N极。

2.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。

磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。

知识点三：安培定则
判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，大拇指的方向就是该螺线管的N极。

一、正确理解以下基本知识
1．最早揭示电和磁之间有联系的是奥斯特实验，这个实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场，磁场的方向跟电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。

2．通电螺线管外部磁场和条形磁铁磁场一样，其极性可用安培定则来判断：用_右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极．
二、以考查安培定则的作图题类型及其解题思路
1.已知电源的正负极、线圈绕法判断小磁针的N、S极
①首先根据电源的正、负极画出通电螺线管的绕线中的电流方向；
②利用安培定则确定通电螺线管的N、S极并标注；
③最后根据磁极间的相互作用断定小磁针的N、S极。

2.已知小磁针的N、S极、线圈绕法，判断电源的正、负极
①根据小磁针的N、S极，利用磁极间的相互作用先确定通电螺线管的N、S极；
②然后利用安培定则判定通电螺线管上的电流方向并用箭头标出；
③最后根据电源外部电流的流向确定电源的正、负极。

3.已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线
①首先根据小磁针的N、S极指向，利用磁体间的相互作用规律确定通电螺线管的N、S极并标注出；
②利用安培定则确定通电螺线管中的电流方向，并在螺线管上试着画出一条“S”型或反“S”型绕线；
③然后结合电源外部电流流向定位螺线管的绕线形状是“S”型还是反“S”型，并在螺线管上等距地画出美观的绕线。

三、探究影响通电螺线管的磁性实验解读
1.原理：电流的磁效应
2.滑动变阻器的作用：保护电路；改变电路中的电流。

3.转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。

4.控制变量法：
（1）探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制电流不变，改变匝数。

（2）探究磁性强弱与电流的关系：控制匝数不变，通过滑动变阻器改变电流。

（3）探究磁性强弱与有无铁芯的关系：控制电流和匝数不变，插入铁芯。

观察线圈吸引大头针的多少。

5.将铁芯换成刚棒，开关断开后的现象。

答：因为刚棒是永磁铁，断开开关后大头针不会掉下来。

6.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因：
答：同名磁极相互排斥。

知识点一：电流的磁效应
【例题1】最先发现“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”的科学家是；
丹麦物理学家是第一个发现电与磁之间联系的人。

知识点二：通电螺线管的磁场
【例题2】将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。

知识点三：安培定则
【例题3】如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是（）
A．小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B．小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
1．我们的日常生活离不开电和磁．发现电流磁效应的科学家是（）
2.1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在_______，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。

如果把导线绕在圆筒上做成螺线管，通电时磁场就会变强，通电螺线管的极性与螺线管中的_______方向有关。

3.闭合开关S后，小磁针静止时北极的指向如图所示，则螺线管左端是______极（选填“N”或“S”），电源左端是_______极（选填“正”或“负”）。

4.如图所示，小磁针静止时左端为N极，请在括号内标出电源的“+”、“-”极。

一、选择题
1．（2019山西）小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制作指南针。

如图所示，该指南针的南极（S）应标在泡沫板的（）
A．a处B．b处C．c处D．d处
2．（2019•烟台）在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是（）
A．通电螺线管M端为S极
B．小磁针N极指向水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
3.（2019江西）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（）
二、填空题
4.（2020苏州模拟）如图所示，通电螺线管上方有一静止的小磁针。

根据图中通电螺线管的磁感线方向，判断小磁针的左侧为______极，A为电源的_____极。

5.（2020湖北荆州模拟）小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是___________极(选填“N”或“S”)，接线柱a连接的是电源___________极(选填“正”或“负”)。

6．（2019•聊城）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的极。

实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法：。

7.（2019•枣庄模拟题）如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向端移动。

三、作图题
8．（2019山东威海）闭合开关S后小磁针的状态如图所示（小磁针黑色一端表示N极），请在图中括号内标出通电螺线管的N极和电源的“+”极。

9.（2019黑河模拟题）根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“-”极。

10．（2019内蒙古通辽）如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，开关闭合后，滑片P向右滑动时弹簧伸长。

请标出电磁铁上端的极性及电源正负极。

11．（2020•郑州模拟）如图所示，标出通电螺线管的N极和S极。

四、实验探究题
12.（2019大连模拟题）小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。

实验时，
（1）可通过观察__________判断通电螺线管的磁极。

（2）如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与
__________的磁场相似。

(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。

实验中，他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了__________，来研究__________的关系。

13.在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与的磁场相似。

（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中方向有关。

（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了，来探究的关系。