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1、第2节 电生磁（一）直线电流的磁场、通电螺线管的磁场学习目标1.通过模仿奥斯特实验了解电生磁现象及通电直导线周围的磁感线分布。2.理解通电螺线管的磁场分布，学会利用右手螺旋定则（安培定则）判断通电螺线管的磁场方向，了解电磁铁中铁芯的作用。夯实基础巩固1.研究“通电导体周围存在磁场”的实验如图所示，下列观点中正确的是( )。A.断电时，静止的小磁针N极指向地理南极附近B.通电时，导线周围真实存在着磁感线C.法拉第通过此实验首先发现电与磁之间存在联系D.要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可 2.丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场。如图所示是小明模仿奥斯特实验的装置，将电路中
2、的某一段导体用支架支起，然后在其下方安置一小磁针。经检查电路均正常后，小明闭合开关后发现小磁针并不转动，感到非常困惑。而老师走过来把支起的导线稍作移动，就做出明显的实验现象。下列有关分析中，正确的是( )。A.小明把支架支起的导线是沿南北方向的 B.老师将支架支起的导线改成为南北方向C.将小磁针的底座转动90方向也能达到实验目的 D.移动滑动变阻器增大电流也能达到实验目的3.【铜仁】如图所示为判定通电螺线管的极性与电流方向关系的示意图，下列理解中正确的是( )。A.大拇指所指的方向是电流方向 B.大拇指所指的方向是通电螺线管的南极C.大拇指所指的方向是通电螺线管的北极 D.通电螺线管的极性与管
3、中电流方向无关4.如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，条形磁铁下面放置一通电螺线管。当条形磁铁从左向右水平拉过时，下列图像中能正确描述弹簧测力计示数变化情况的是( )。A .B. C .D. 5.如图所示，在通电螺线管内部和外侧分别放置两个小磁针，当小磁针静止时N极指向正确的是( )。A .B .C. D.6.如图所示为小明在科技节小制作比赛中制作的“指南小船模型”，船上安装了一只电磁铁，它漂浮在静止的水面上，船头A指向东；若接通开关，则小船将会在水平面内自由转动，当小船再次处于静止状态时，船头A指向南。请标出船内螺线管的N、S极和电源的正负极。7.通电直导线周围的磁感线分布如图所示，磁感线是
4、以直导线为中心的一系列的 ，从图中可看出，磁感线是 （填“闭合”或“不闭合”）的曲线；图中小磁针涂黑的磁极是 （填“N”或“S”）极。8.按要求完成下列各题：（1）在图甲中标出静止在磁场中的小磁针的N极和磁感线的方向。（2）如图乙所示，为制作蹄形电磁铁，将原本无磁性的软铁棒弯成“U”形，用导线在AB段绕几匝再跨到CD段绕几匝,然后将开关、电源、电阻连接成闭合回路。电磁铁产生的磁性已用磁感线标出。画出导线在铁棒上的环绕情况并在铁棒的A、D端标明磁极。（3）如图丙所示，开关S闭合时，原静止于水平面的电磁铁下端的铁块仍静止不动。在括号内标出电磁铁下端的磁极并画出图中铁块受到的重力G和磁力F的示意图。
5、能力提升培优9.如图甲所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧管继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示。干簧管继电器在工作中所利用的电磁现象不包括( )。A.磁化 B.磁场对电流的作用 C.磁极间的相互作用 D.电流的磁效应10.如图所示，一橡胶圆环经过毛皮摩擦后，绕圆心在纸面内逆时针转动，在圆环的外部与内部有两只可以自由转动的小磁针甲、乙，则（多选）( )。A.磁针甲的N极转向纸面外B.磁针甲的S极转向纸面外C.磁针乙的N极转向纸面外D.磁针乙的S极转向纸面外1
6、1.如图所示为双并绕的螺线管，a、b、c、d为螺线管的四个接线头，若同一电源供电，下列连接方式中磁性最强的是( )。A.b、c相连，a、d分别接在电源两极B.c、d相连，a、b分别接在电源两极C.a、b相连，c、d相连后分别接在电源两极D.a、d相连，b、c相连后分别接在电源两极12.如图所示，一支弹簧悬挂起来后长度伸长了，其下端恰好与水银槽中的水银面相接触，把它连接到电路中。当开关S闭合时，可以观察到的现象是 ，请简述产生这种现象的主要原理： 。13.2015年1月1日开始执行的机动车驾驶证使用规定中，加大了对超速行驶的处罚力度。为自动限制超速，某中学的科技小组设计了如图所示的装置。电路中电
7、源电压为12 V，电阻R0的阻值是10 ，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件（装置中其他的电阻忽略不计），当车速达到120 km/h时，电路中的电流恰好为1A，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，使油门C喷油量受到限制而控制车速。（1）当开关S闭合后，螺线管A上端为 （填“N”或“S”）极，当车速增大时，电磁铁的磁性变化是 （填“增强”、“不变”或“减弱”）。（2）电路中R0的作用是 ，当车速达到120km/h时，Rx的阻值为 。 14.医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度。准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环。如图所
8、示，将线圈a、b缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为 （填“N”或“S”）极，活塞将向 运动，“动力泵”处于 （填“抽血”或“送血”）状态。15.【钦州】如图所示为通电螺线管磁感线分布的情形，其中磁感线方向正确的是( )。A. B. C. D.16.【金华】如图所示为一些研究电现象与磁现象的实验，下列关于这些实验的叙述中正确的是( )。甲 乙 丙 丁（第16题）A.图甲中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性B.图乙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场C
9、.图丙中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极D.图丁中铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关17.【通辽】图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则( )。A.两线圈左右分开B.两线圈向中间靠拢C.两线圈静止不动D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢18.【乌海】如图所示为一台用非磁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁，未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过程中，下列
10、判断中正确的是( )。A.电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡B.电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降C.电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降D.电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态开放应用探究19.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是( )。A. B. C. D. 20.如图所示线圈为变压器等电工器材中常采用的双线绕法，则S闭合后，小磁针的N极将( )。A.顺时针转90角 B.逆时针转90角C.转过180角 D.不会产生转动（二）影响电磁铁磁性强弱的因素（探究）学习目标1.通过实验探究理解电流
11、强度、线圈匝数及铁芯对电磁铁磁性强弱的影响。2.通过实验探究强化控制变量法在科学探究中的应用。夯实基础巩固1.小华连接如图所示的电路研究电磁铁的磁性强弱。为了让铁钉吸引大头针的数目增多，下列措施中不可行的是( )。A.将滑片向左端滑动 B.降低铁钉离大头针的高度C.增加铁钉上线圈匝数D.再串联一节干电池 2.如图所示为探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，下列说法中正确的是( )。A.闭合开关后调节变阻器滑片，使电流相同，发现电磁铁甲吸引大头针数目更多B.电磁铁中铁芯的作用是改变磁场的方向C.如图甲所示，滑片向右移动，发现电磁铁吸引大头针的数目增多D.保持电流表示数不变，这是为了研究电磁铁的磁性强
12、弱与匝数的关系3.电磁铁是指 。在电流和线圈匝数等因素相同的条件下，电磁铁产生的磁场比通电螺线管强得多，其原因是 。 4.在设计“影响电磁铁磁性强弱的因素”探究实验方案中最主要的科学方法是。通过该实验探究，我们可以得出的两个结论分别是： ； 。5.如图所示，弹簧下悬挂小铁块A，闭合开关S，电磁铁的上端为（填“N”或“S”）极。保持滑片位置不变，当开关S由“1”接“2”时，弹簧将（填“伸长”或“缩短”）。6.为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图所示的实验。根据图乙、丙、丁中观察到的情况，
13、回答下列问题：（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它 的不同。（2）通过比较 两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。（3）通过比较图丁中a、b两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的 时，线圈匝数越，磁性越强。（4）这个实验中用到了物理学中常用的一种方法，叫 法。请列举我们学过的一个运用了这种方法的另一个实验： 。能力提升培优7.如图所示为小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成，通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转
