第1课时 直线电流的磁场和通电螺线管的磁场 [学生用书A4]
1．下列关于电磁铁的说法中，不正确的是( B ) A．电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变 B．电磁铁能永久性地保持磁性 C．电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替 D．电磁铁是利用电流的磁效应工作的
2．如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是( B )
图1-2-1
A．如果想取下地球仪，应先切断电源
B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变 D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
3．[嘉兴舟山中考]如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是( B )
图1-2-2
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用 C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4．小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( C )
图1-2-3
A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱 C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变 D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
5．[2018·绍兴]汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( A )
6．一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( B )
7．[2018·杭州西湖区校级期中]小鹏在研究通电导体周围磁场的情况时，将能够自由转动的小磁针静置在水平桌面上，取一根直导线平行置于小磁针正上方。当直导线中的通电电流由P流向Q时，小磁针在水平面内的转动方向如图所示，当改变直导线中的电流方向时，小磁针转动方向也发生了改变，下列说法错误的是( D )
图1-2-5
A．历史上第一个发现这一现象的科学家是奥斯特 B．上述现象说明了电流有磁效应
C．上述现象说明电流的磁场方向与电流方向有关
D．只改变通过直导线的电流大小时，小磁针的转动方向也会改变
8．[2019·杭州富阳区校级模拟]如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂
一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将( A )
图1-2-6
A．转动90度，垂直指向纸内 B．转动90度，垂直指向纸外 C．转动180度，指向左边 D．静止不动，指向不变
9．[2018·长沙模拟]从如图所示的奥斯特实验中，能得出的正确结论是(
图1-2-7
①该实验证明了地球周围存在磁场
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关 ④该实验证明了磁极间的相互作用规律 A．②③ B．①③ C．①④
D．②④
A )
10．[2019·绍兴新昌模拟]如图所示，其中右侧的“×”表示磁感线且磁感线方向为从外向内垂直穿过纸面。当拉动金属导体AB在光滑的导轨上向右做切割磁感线运动时，导体AB上电流方向如图中所示。以下现象不可能发生的是( D )
图1-2-8
A．导体AB中自由电子运动方向为A到B B．弹簧变长 C．小磁针发生偏转
D．小磁针N极指向垂直纸面向外
11．磁场看不见、摸不着，我们通过如下方法来探究“通电螺线管的磁场”。 (1)为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，我们通常选用__铁屑__来显示其周围的磁场分布情况。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给螺线管通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作是__轻轻敲击玻璃板__，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来。
(2)如图所示是通电螺线管的外部磁场分布情况，根据实验现象可知：通电螺线管周围的磁场分布与__条形__磁铁的磁场类似。
图1-2-9
(3)下列研究方法与本实验相同的是__B__。 A．通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度 B．通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况
C．研究电流与电压、电阻的关系时，控制电阻(电压)不变，研究电流与电压(电阻)的关系
D．学习电压时，我们可以通过对比水压来认识它
12．[杭州上城区二模]汽车启动器是一种螺线管，驾驶者转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。为研究通电螺线管的性质，小徐同学绘制了一张图(小磁针涂黑端为N极)，你认为需要修改的是( D )
图1-2-10
A．磁感线方向 C．电源正负极
B．螺线管的磁性 D．小磁针指向
13.在光滑的水平面上放着甲、乙两辆同样的小车，甲车上放着一个通电螺线管，乙车上放着一块相同质量的条形磁铁，让小车相距一定距离，然后同时放开小车，如图所示，则下列说法中正确的是( C )
图1-2-11
A．甲车不动，乙车向甲车方向运动 B．乙车不动，甲车向乙车方向运动 C．甲、乙两车同时反向运动 D．甲、乙两车同时相向运动
14．丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线周围存在磁场。某校兴趣小组在实验室用如图电路(ab为直导线)和小磁针验证奥斯特实验。
图1-2-12
(1)小磁针静止后，应将直导线ab__平行__置于小磁针上方。
(2)该兴趣小组正确放置小磁针和直导线后，闭合开关，并没有观察到小磁针发生明显偏转。经小组讨论后改进如下：将滑动变阻器滑片向左移动，果然观察到小磁针发生明显偏转。他们的改进基于的假设是__通电直导线周围的磁场强弱与电流大小有关，电流越大，直导线周围的磁场越强__。
(3)若他们想继续验证通电导线周围的磁场方向是否与电流方向有关，接下去的具体操作是__断开开关，将电源正负两极对调，闭合开关，观察小磁针偏转方向__。
15．[2018·长沙]小明同学在做“探究通电螺线管外部磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
图1-2-13
(1)闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为__正__极。 (2)当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的__电流__方向有关。
16.在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。
图1-2-14
(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是
__小磁针与直导线距离过远(或小磁针原来就处于与导线垂直的位置上，合理即可)__。
(2)写出检验你的猜想是否正确的方法：__使小磁针尽量靠近直导线，静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化，若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误(或改变小磁针的指向，通电观察是否转动，
合理即可)__。
第2课时 影响电磁铁磁性强弱的因素 [学生用书B4]
1．连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法探究( B )
图1-2-15
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响 B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响 C．电流大小对电磁铁磁性强弱的影响 D．线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
【解析】 只有改变电源的正负极才可以改变电流方向，而且不管电流方向是否改变，大头针都能被吸引，实验现象不发生变化。
2．如图所示，闭合开关后将变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是( D )
图1-2-16
A．电路总电阻变小 B．电流表读数变大 C．电磁铁的磁性增强 D．弹簧测力计示数变小
3.如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)，P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是( C )
图1-2-17
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2 B．S接1不变，将滑片P向右滑 C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
4．法国科学家阿尔贝·费尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，则下列说法正确的是( C )
图1-2-18
A．电磁铁右端为N极
B．滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强 C．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大 D．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
5．[2019·杭州校级模拟]如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是( A )
图1-2-19
A．a接e、d接f C．c接e、d接f
B．a接e、b接f D．c接e、b接f
【解析】 根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端为N极，与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥；当变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，说明斥力增大，则此时电路中的电流变大，磁性增强，则电阻变小，根据变阻器的接法，一上一下可知，
a接e、d接f，如图所示。
6．如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是( D )
图1-2-20
A．通电螺线管的右端为S极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱 C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变 D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
7. [衢州模拟]如图，在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，将电磁铁a、b串联，目的是为了控制通过两个电磁铁的__电流__相同。闭合开关，两个电磁铁吸引大头针的情形如图所示，说明电磁铁的磁性强弱与__线圈匝数__有关。
图1-2-21
8．为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”，小科做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据如图所示现象回答下列问题。
图1-2-22
(1)观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越__强__。
(2)观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，__有__(选填“有”或“无”)铁芯的电磁铁磁性更强。
(3)观察图乙、丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，电磁铁的电流越__大__，它的磁性就越强。
(4)结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有__线圈的匝数、通过线圈的电流大小、有无铁芯__。
9．[2018·咸宁]如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为__N__极，小磁针静止时，A端是__N__极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性__减弱__(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
图1-2-23
10．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁与条形磁铁处于同一高度放置，且左端固定，当开关S闭合，电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时，条形磁铁始终静止，则在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力方向__(水平)向右__，逐渐__减小__(选填“减小”或“增大”)。
图1-2-24
11．[金华中考]在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是( A )
图1-2-25
A．电磁铁A、B上方都是S极 B．通过电磁铁A和B的电流相等 C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性 D．向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都减弱 12．作图题。
(1)根据图甲中通电螺线管的N、S极，在括号内标出电源的“＋”极和“－”极。 (2)如图乙所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求： ①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱； ③原有导线不得更改。
【答案】 如答图所示。
13．[义乌期中]如图是小乐研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它由电源、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。在指针下方固定一物体A，当把导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
图1-2-27
(1)小乐在实验时通过观察__指针B偏转角度__来判断电磁铁磁性的强弱。 (2)实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将会随之发生变化； ②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会__变大__(选填“变大”或“变小”)。 (3)通过以上实验可得出的结论是__电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强__。
14．小菲同学学习了电和磁的知识后，知道了奥斯特实验的现象：通电直导线周围存在磁场(如图甲)，且通电直导线周围的磁场分布符合右手螺旋定则，磁感线的分布是以导线为中心的一组同心圆(如图乙)。
图1-2-28
小菲同学在课后进行了以下探究。
提出问题：通电圆环(如图丙)内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合右手螺旋定则。
实验：她连接如图丁所示的电路(外部电路未画出)。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程，回答下列问题。
(1)通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？__是__(选填“是”或“否”)。
(2)如图戊所示，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向为__由东向西__(选填“由西向东”或“由东向西”)。
(3)小菲同学的探究实验中，体现了哪些学习科学的思想和方法？__B__。 A．控制变量法 C．等效替代法
B．转换法
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