第2节 电生磁
课程标准 | 课标解读 |
1.描述奥斯特实验现象，通过实验认识通电导线周围存在磁场。 2.认识通电螺线管的周围存在磁场，会用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性和电流方向的关系。 3.会绘制通电直导线和通电螺线管周围的磁感线。 4.认识电磁铁的特性和工作原理，知道影响电磁铁磁性强弱的因素。 | 解读1 :能掌握直线电流的磁场分布，常见题型为选择题和填空题，难度较小。 解读2:会运用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性，会分析影响电磁铁磁性强弱的因素，常见题型有选择题、填空题和实验探究题，难度适中。 旋转阀门 |
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知识点01 直线电流的磁场
（一）奥斯特实验
任何导线中有电流通过时，其周围空间都产生磁场，这种现象叫做 。奥斯特实验揭示了电现象与磁现象不是孤立的，而是密切联系的，奥斯特实验是第一个揭示电和磁联系的实验。
(1)在小磁针的上方放置一根与小磁针平行的直导线，当给直导线通电时，可观察到小磁针发生了偏转(如图所示)。
结论:太阳能安全帽 。
(2)电路断电后，小磁针不发生偏转(如图乙所示)。(3)改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向发生改变，即偏转方向与第一次偏转方向相反(如图丙所示)。
结论: meno2。
（二）直线电流的磁场分布特点
在有机玻璃板上穿一个孔，一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上一些细铁屑。 给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察到细铁屑在直导线周围形成一个个同心圆(如图所示)。
结论:直线电流周围的磁感线分布规律是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆在与直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线，磁场 ，反之越弱。
【能力拓展】
①由于地磁场的存在，小磁针静止时南北指向，为使实验结果更明显，通电导线应沿 放置。
②将磁场的分布规律转换为铁屑的分布情况，这是 的应用。
【即学即练1】（2019八下·台州期末）如图所示是奥斯特实验的示意图，其中 ab、cd 为金属棒，支架其余部分为绝缘材料。a、b 接上导线并通电，观察小磁针偏转情况。
（1）此实验成功的条件之一是金属棒呈________（选填“东西”、“南北”）方向放置。
（2）将导线分别从 a、b 移到 c、d，电流大小、方向保持不变，小磁针的偏转方向________（选填“改变”或“不变”）。
【即学即练2】小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：
⑴如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线 (填“垂直”或“平行”)。
⑵闭合开关后，该电路是 (填“通路”“断路”或“短路”)状态，这样做的目的是增大 ，从而可增强电流的磁场。
⑶闭合开关，当直导线通电时小磁针发生偏转；断电后，小磁针转回到原来指南北的方向。
⑷使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时 (填“ 相同”“相反”或“不偏转")，通过这些现象你能总结出什么规律：
电磁水泵① ；
紫外可见漫反射光谱② 。
知识点02 通电螺线管的磁场
（一）通电螺线管的有关实验
(1)实验一
①用导线绕成螺线管后通电，观察到能吸引大头针。说明 。
②在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，观察到通电螺线管能吸引更多大头针，说明插入铁芯后通电螺线管的磁性 。产生此现象的原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一个磁体，通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯的磁场叠加，产生了更强的磁场，吸引了更多的大头针。
(2)实验二
①在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。
氟苯尼考助溶剂结论: 。
②改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极，观察发现螺线管的磁极发生变化。
结论: 。
（二）通电螺线管磁场的有关性质
(1)特点:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，螺线管的两端相当于条形磁体的两
极。
(2)极性的判断:通电螺线管两端的极性与螺线管中的电流方向有关，它们的关系可以用右手螺旋定则(安培定则)来判定。
（三）右手螺旋定则(安培定则)
(1)通电螺线管的磁极与电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则(也叫安培定则)来判定:用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。(2)直线电流周围磁场方向与电流方向之间的关系(用右手螺旋定则判定):用右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
(3)右手螺旋定则的说明
①决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性相同。
②在判断通电螺线管磁极极性时，四指的环绕方向必须跟螺线管上电流的环绕方向一致。
③N极和S极一定在通电螺线管的两端。【即学即练3】如图所示，弹簧下吊一块软铁，下端有一个带铁芯的螺线管，R是滑动变阻器，如果将滑片P向右端移动或者抽出铁芯，弹簧长度的变化应分别是（ ）
A．伸长、伸长 B．缩短、缩短 C．伸长、缩短 D．缩短、伸长
【即学即练4】酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是 ；装置通电后，电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。
