精品初三物理九年级电生磁.docx

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精品初三物理九年级电生磁

电生磁

知识集结

知识元

通电导线周围存在磁场

知识讲解

1．奥斯特实验：

（1）器材：

干电池、小磁针、导线。

（2）实验过程如图所示：

（3）实验现象：

导线通电时小磁针发生偏转，切断电源时小磁针又回到原来位置，当电流方向改变时，小磁针的偏转发现也改变。

（4）结论：

①通电导线周围存在着磁场。

②磁场方向与电流方向有关。

例题精讲

通电导线周围存在磁场

例1.

（2019∙泰安一模）关于如图所示的四个电磁实验，下列描述中正确的是（　）

A．甲图实验演示的是发电机原理

B．乙图实验演示的是电流的磁效应

C．丙图实验可探究螺线管的磁场周围的磁感线分布情况

D．丁图实验演示的是电磁感应现象，发电机是依据此原理制成的

【答案】B

【解析】

题干解析:

A、甲图的实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故A错误；

B、乙实验演示的是电流的磁效应，即奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故B正确；

C、丙图实验可探究螺线管的磁场方向与电流方向的关系等，但不能直接探究其周围的磁感线分布情况，故C错误；

D、丁图中有电源，是电动机的原理，即通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。

例2.

（2019∙自贡模拟）如图所示的实验中，得出的结论不正确的是（　）

A．甲：

导线接触电源，位于导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场

B．乙：

铜片表面出现银白色物质，溶液由无色变成蓝色，说明铜比银活泼

C．丙：

口吹硬币跳过栏杆，说明气体流速大的地方压强大

D．丁：

下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大

【答案】C

【解析】

题干解析:

A、导线接触电源，导线中有电流经过，故位于导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；

B、铜能置换出银来，说明铜比银活泼，故B正确；

C、口吹硬币跳过栏杆，硬币上放的空气流速大，压强小，硬币下方的空气流速小，压强大，故硬币在较大的压强的作用下跳起，故说明气体流速大的地方压强小，故C错误；

D、由于下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳比较重，密度比空气大，也不支持燃烧，故D正确；

例3.

（2019∙莱芜模拟）关于电磁现象，下列说法中正确的是（　）

A．奥斯特实验表明，导体周围存在磁场

B．改变电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱就会改变

C．小磁针自由静止时，小磁针的N极指向地理的北极

D．通电导体在磁场中受力方向仅和电流方向有关

【答案】C

【解析】

题干解析:

A、奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场，故错误；

B、因为电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和线圈中电流大小有关，所以只知道电磁铁的线圈匝数改变不能判断电磁铁的磁性强弱的改变，故错误；

C、据地磁场的知识可知，地理的北极恰好是地磁场的南极，故小磁针自由静止时，小磁针的N极指向地理的北极，故正确；

D、通电导体在磁场中受力方向和电流方向和磁场的方向有关，故错误。

例4.

（2019春∙长兴县期末）图中小科将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。

若图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来____（相同/相反）。

【答案】

相反

【解析】

题干解析:

由通电直导线的磁场特点可知，通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的，所以图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来相反。

例5.

（2019∙盐城模拟）如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的上方并使直导线与小磁针____（垂直/平行）。

当接通电路时，小磁针___（会/不会）偏转改变电流方向，小磁针的偏转方向____（改变/不改变）

【答案】

平行；会；改变

【解析】

题干解析:

（1）在做奥斯特实验时，直导线应该与小磁针应平行放置；

（2）实验中，接通电路时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验；（3）因为通电导体周围的磁场方向与电流方向有关，所以改变电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变。

例6.

（2019∙宛城区二模）如图是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了____________；断开电线，小磁针在_____的作用下又恢复到原来的位置，改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了________________。

【答案】

通电导线周围存在磁场；地磁场；电流磁场方向与电流方向有关

【解析】

题干解析:

小磁针总是一端指南、一端指北，是因为小磁针受到地磁场的作用，奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，断开电线，导体中没有电流，小磁针在地磁场的作用下恢复到原来的位置，说明小磁针受到电流磁场力的作用，此现象说明了电流周围存在磁场。

改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围磁场方向与电流方向有关。

例7.

（2019∙东营区校级模拟）物理教材中根据实验现象和事实得出科学结论的例子很多，例如探究运动和力的关系时，事实和现象是将小车从斜面上的同一位置由静止释放，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远；推理和结论是若小车不受力，小车将做匀速直线运动。

请补充完整下列实验中的事实现象或推论。

（1）实验事实现象：

_________________________________________；

推理结论：

电流周围有磁场

（2）实验事实现象：

在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红，而滴入冷水中却变红的很慢。

推理结论：

___________________________；

（3）实验事实和现象是：

________________________________________；

推理结论：

同一液体中，深度越大压强越大。

【答案】

（1）把一根通电导线沿南北方向放在静止的小磁针上方，发现原来指南北的小磁针发生了偏转；

（2）液体的温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散的越快；

（3）把安装好的压强计的金属盒放在液体内部，金属盒越深，U形管两侧液面的高度差越大

【解析】

题干解析:

（1）把一根通电导线沿南北方向放在静止的小磁针上方，发现原来指南北的小磁针发生了偏转，这说明了电流周围有磁场；

（2）在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红，而滴入冷水中却变红的很慢，推理可得出结论：

液体的温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散的越快；（3）在研究液体压强的实验中，把安装好的压强计的金属盒放在液体内部，金属盒越深，U形管两侧液面的高度差越大，说明同一液体中，深度越大压强越大。

通电螺线管的磁场

知识讲解

2．通电螺线管的磁场

把导线绕在圆筒上就做成了螺线管，接通电源的螺线管就通电螺线管，它的磁场有下面的特征。

（1）通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似

（2）通电螺线管的磁场取决于电流的有无

（3）通电螺线管的磁极极性取决于电流的方向

例题精讲

通电螺线管的磁场

例1.

（2019∙上海模拟）在如图中，能正确表示小磁针静止时N极指向的是（　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】

题干解析:

A、电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故A错误；

B、电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故B错误；

C、电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C正确；

D、电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故D错误。

例2.

（2019∙海沧区一模）如图所示，甲乙两个线圈套在同一根光滑的铁芯上，线圈能沿铁芯自由滑动。

当开关S闭合时（　）

A．两线圈分开

B．两线圈靠拢

C．两线圈先分开，后靠拢

D．两线圈先靠拢，后分开

【答案】A

【解析】

题干解析:

根据安培定则判断，左线圈的左端为S极，右端为N极，右线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而分开。

例3.

（2019∙蚌埠一模）将一条形磁铁用细线捆在一辆小车上，放置在螺线管左侧（如图）．合上开关小车将（　）

A．靠近螺线管

B．离开螺线管

C．原地旋转

D．原地不动

【答案】A

【解析】

题干解析:

电流从电源的正极流出，在右边流入，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，小车上的磁铁左端为S极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向右的吸引力，小车就会向右运动，故会靠近螺线管。

例4.

（2019∙防城区一模）如图是通电螺线管，请在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极和磁感线的方向。

【答案】

【解析】

题干解析:

①由图可知，螺旋管的右端为N极、左端为S极，因为在磁体的外部磁感线总是从N极发出、回到S极，所以图中磁感线的方向是指向左的。

②已知通电螺线管的右端为N极，根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥，则小磁针的右端为S极，左端为N极。

如图所示：

例5.

（2019∙随州模拟）如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，且滑动变阻器滑片P向右移动时会使斥力变大。

【答案】

【解析】

题干解析:

开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，应使电磁铁左侧是S极，由安培定则可知：

螺线管中电流方向向下；滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大，即此时电路中电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，可得出需使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路。

例6.

（2019∙宜宾一模）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S极，磁感线方向（四根全标出）和电源“+”、“-”极。

【答案】

【解析】

题干解析:

已知通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向，可知电流由螺线管的左侧流入，则电源左端为正极，右端为负极，磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据图中磁感线的形状可知（呈排斥状），两磁极间一定为同名磁极，故条形磁铁A的左端为N极，右端为S极，并标出四根磁感线的方向，如图所示。

安培定则及其应用

知识讲解

安培定则（右手螺旋法则）：

用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。

安培定则的运用：

（1）已知电流方向来确定螺线管的S极N极

方法：

a.先在螺线管上标上电流方向；

b.用右手握住螺线管，让四指的方向指向电流的方向；

c.拇指所指的方向就是N极。

（2）已知磁极方向来确定电流方向

方法：

a.先用右手握住螺线管，大拇指指向N极

b.观察四指指尖所指的方向就是电流方向

c.标出电流方向以及电源正负极

例题精讲

安培定则及其应用

例1.

（2019∙长宁区二模）如图所示，小磁针静止，当电键S闭合时（　）

A．M点的磁场方向向右

B．M点的磁场方向向下

C．小磁针顾时针转动90°

D．小磁针逆时针转动90°

【答案】D

【解析】

题干解析:

AB、根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。

在磁体外部，磁感线的方向是从N极指向S极，故M点的磁场方向向左，故AB错误；

CD、根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针将逆时针转动90°，故C错误，D正确。

例2.

（2019∙淮安模拟）如图所示，将条形磁铁A放在电磁铁的左侧，右侧放软铁棒B，闭合开关，观察到的现象是（　）

A．A、B都被吸引

B．A被吸引、B被排斥

C．A、B都被排斥

D．A被排斥，B被吸引

【答案】D

【解析】

题干解析:

（1）由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极。

（2）因为同名磁极相互排斥，而条形磁体A的右端为S极，所以磁铁A将被排斥。

（3）因为磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质，当电磁铁中有电流通过时，电磁铁有磁性，软铁棒B被吸引。

例3.

（2019春∙渝中区月考）某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感，在单元楼梯口安装了防盗门，如图所示为单元防盗门门锁的原理图。

各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关。

该门锁的工作过程是：

楼上的人闭合控制开关S．门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开，关于该门锁，下列说法中正确的是（　）

①闭合开关后，电磁铁的右端为S极

②该单元的各住户控制门锁的开关是串联的

③闭合开关后，电磁铁的右端为N极

④该单元的各住户控制门锁的开关是并联的

A．①②

B．①④

C．②③

D．③④

【答案】B

【解析】

题干解析:

由图可知，电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极，右侧为S极；故①正确，③错误；

因各用户要独立控制门锁，即有一个开关闭合即能打开门锁，故只有并联电路才能完成该功能；若为串联应让各开关均闭合才能控制门锁；故④正确，②错误；

例4.

（2019∙杨浦区二模）在图中，静止小磁针N极指向正确的是（　）

A．

B．

C．

D．

【答案】

【解析】

题干解析:

AC、电流从螺线管的右端进入，从左端流出，根据安培定则判断螺线管的左端是N极，右端是S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端应是N极，右端是S极。

故A错误，C正确；

BD、电流从螺线管的左端进入，从右端流出，根据安培定则判断螺线管的右端是N极，左端是S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端应是S极，右端是N极，故B错误，D正确；

例5.

（2019∙崇川区校级一模）如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后闭合开关S给导线通电，发现螺线管转动后静止时右端指向南，左端指向北，请你在图中用箭头标出磁感线的走向、用符号“+”“-”标出电源的正负极。

【答案】

【解析】

题干解析:

已知闭合开关S给导线通电，发现螺线管转动后静止时右端指向南，左端指向北，即螺线管的左端为N极，右端为S极。

利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是左前上右后下，磁感线的方向是从N极指向S极，如下图所示：

例6.

（2019∙福州三模）根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极。

【答案】

【解析】

题干解析:

从图可知，小磁针的左端是S极，右端为N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端是N极，左端是S极。

根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，右端是负极。

答案如下图所示：

例7.

（2019∙惠城区模拟）根据图中通电螺线管所标注的S极，请标出图中给定磁感线的方向和小磁针的N极，并标出电源的正、负极。

【答案】

【解析】

题干解析:

已知螺线管上端为S极，则下端为N极，在磁体的周围，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，故磁感线方向向上，由磁极间的相互作用可知，小磁针上端为N极，下端为S极，根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺线管的上端流入、下端流出。

从而可以确定电源的上端为正极。

如下图所示：

例8.

（2019∙神木市模拟）根据图中小磁针静止时的指向（黑色一端为小磁针的N极）。

请标出图中给定磁感线的方向，并在括号内标出电源的“+”、“-”。

【答案】

【解析】

题干解析:

已知小磁针上端为N极，其下端为S极，由磁极间的相互作用可知，通电螺线管的上端为S极，下端为N极；在磁体的周围，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，故右侧磁感线的方向向上；根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可知，电流是从螺线管的上端流入、下端流出，从而可以确定电源的上端为正极、下端为负极。

如下图所示：

当堂练习