资源描述
第二节 电流的磁场
第1课时 通电螺线管的磁场
知识点一 奥斯特实验 精练版P5
1．实验器材及装置
2．实验过程
将滑动变阻器调至合适的位置，不闭合开关，观察到小磁针不发生偏转。闭合开关，观察到小磁针发生偏转。改变电路中的电流方向，重复上述实验，观察到小磁针向反方向偏转。
3．实验结论
(1)奥斯特实验表明：通电导体和磁体一样，其周围存在着磁场，该实验第一次揭示了电与磁存在着联系。
(2)从该实验还进一步证实了：导体周围的磁场方向与电流方向有关。电流方向反向时，其周围的磁场方向也发生改变。
4．电流的磁效应
定义：任何导体中有电流通过时，其周围空间均会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
例1 课堂上教师做了如图所示的演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是( )
A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B．甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用
C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D．甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
解析：甲、乙两图的不同之处在于甲图为通路，导线中有电流，小磁针发生偏转；乙图中电路断开，导线中没有电流，小磁针不偏转，因此可得出通电导线周围存在磁场，故选项A正确。甲、丙两图的不同之处在于电源的正、负极对调了，则导线中的电流方向相反，小磁针偏转方向相反，因此可得到，电流产生的磁场的方向与电流方向有关。故选项C正确，B错误。综合A、C可知D正确。
答案：B
知识点二 通电螺线管的磁场和右手螺旋定则 精练版P5
1．通电螺线管的磁场
通电螺线管周围存在着磁场，通电螺线管的磁感线方向在螺线管外部是从N极到S极，在螺线管内部是从S极到N极，构成闭合曲线，如图所示。
通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，其相同点与不同点对比如下：
条形磁体
通电螺线管
不同点
磁性长期保持，是永磁体
通电时有磁性，断电时无磁性
N、S极是固定磁极，不改变
N、S极与电流方向有关，能够改变
磁性强弱是不变的
磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关
相同点
①它们都具有吸铁性
②它们都具有指向性
③它们的磁场分布相同
④它们都有两个磁极，且都具有同名相斥、异名相吸的特点
2．判断通电螺线管磁极的方法——右手螺旋定则
内容
判断方法
应用
用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
(1)标出通电螺线管上的电流环绕方向
(2)用右手握住螺线管，让弯曲四指的指向与电流的方向一致
(3)大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。如图所示
(1)由右手螺旋定则可知，知道了螺线管中电流的方向，可判断通电螺线管两端的磁极极性
(2)由通电螺线管两端的磁极极性，应用右手螺旋定则可判断螺线管中的电流方向
(3)根据通电螺线管的南北极以及电源的正负极，可画出螺线管的绕线方向
温馨提示：用右手螺旋定则的注意事项
(1)通电螺线管的磁极极性由通电螺线管上电流的环绕方向决定。如两个螺线管的绕法不同，但只要两个螺线管上电流的环绕方向一致，它们两端的磁极极性就相同。
(2)通电螺线管的N极和S极一定在通电螺线管的两端。
(3)右手螺旋定则中的“电流的方向”指的是通电螺线管中电流的环绕方向，要让四指弯曲的方向跟通电螺线管中电流的环绕方向一致。
(4)具体运用右手螺旋定则时可分三步进行：①标出螺线管上电流的环绕方向；②由环绕方向确定右手的握法；③由握法确定大拇指的指向，大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
例2 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
(1)把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
(2)根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与________磁铁的磁场相似。
(3)如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的________极。
(4)如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互________(选填“吸引”或“排斥”)。
解析：(1)小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针N极的方向；(2)通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极，故通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似；(3)通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系由右手螺旋定则来确定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极；(4)由题图可知，丙和丁两个螺线管的绕线和电流方向均相同，根据右手螺旋定则可知，丙和丁螺线管的左端都为N极，则丙的右端为S极，两个螺线管之间的磁极为异名磁极，异名磁极互相吸引，所以这两个螺线管之间会相互吸引。
答案：(1)N (2)条形 (3)N (4)吸引
易错点 不能正确使用右手螺旋定则
在应用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极与电流方向之间的关系时，要注意以下几点：(1)要用右手判断；(2)右手的四指弯向电流的方向而不是螺线管的绕线方向。
例3 请在图中分别标出小磁针a、b静止时的N、S极。
解析：由题图可知在通电螺线管正面的导线中，电流的方向是从上向下；根据右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端为N极，左端为S极，在螺线管外部，磁感线的方向为从N极(右端)发出回到S极(左端)，则小磁针a所在位置的磁感线方向从右向左，小磁针b所在位置的磁感线方向从左向右，根据小磁针静止时北极的指向与该点的磁感线方向一致，从而得出小磁针a右端为S极，左端为N极，小磁针b右端为N极，左端为S极。
答案：如图所示。
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