2019_2020学年九年级物理全册第20章第2节电生磁考点手册新版新人教版.doc

第2节　电生磁

知识点一　电流的磁效应 精练版P33
1．奥斯特实验

实验探究
现象
分析

甲：通电
导线通电时，小磁针发生偏转
小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场的作用，进一步说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场

乙：断电
断电后，小磁针又回到原位
断电后，导线中没有电流，导线周围的磁场消失，说明导线周围的磁场是由电流产生的

丙：改变电流方向
改变导线中通入电流的方向，小磁针发生反向偏转
电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生了改变，进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关
探究归纳：①电流周围存在着磁场②电流的磁场方向跟电流的方向有关。
2．电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。

例1　如图所示，给直导线通电时，其下方的小磁针发生偏转，这说明通电导体周围存在着________；在直导线正下方的不同位置，小磁针静止时N极的指向相同，说明该区域________相同。
解析：在静止的小磁针上方，放一根与小磁针平行的直导线，给直导线通电时小磁针将发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场。这是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的。在直导线正下方的不同位置，小磁针静止时N极的指向相同，说明该区域磁场方向相同。
答案：磁场　磁场方向
知识点二　通电螺线管的磁场 精练版P33
把导线绕在圆筒上，就做成一个螺线管，也叫线圈。给螺线管通电后，各圈导线产生的磁场叠加在一起，通电螺线管的周围就会产生较强的磁场。
1．实验探究：通电螺线管外部的磁场分布。
(1)实验步骤一
实验过程设计：如图所示，用铜导线穿过硬白纸板，绕成螺线管，给螺线管通入电流，将小磁针放在板上不同位置，包括螺线管内部，在白纸板上记下小磁针在各个位置时的N极指向。

实验现象：放入小磁针后，观察到螺线管外部的小磁针N极指向不同，内部小磁针N极指向相同，如图所示。

实验现象分析：由小磁针的N极指向可知，通电螺线管外部的磁感线应该是从通电螺线管右端出来回到左端；内部的磁感线是从左端到右端，说明通电螺线管有两个磁极，且在螺线管的两端。
(2)实验步骤二
实验过程设计：在上面的实验装置中，改变螺线管中的电流方向，对照实验步骤一中的实验现象，观察小磁针的N极指向与原来是否相同。
实验现象：小磁针的N极指向与实验步骤一中的实验现象刚好相反。
实验现象分析：小磁针的N极指向改变，说明磁场方向改变了，即通电螺线管两端磁极的极性改变了，由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。

(3)实验步骤三
实验过程设计：在白纸板上均匀撒上一些铁屑，给螺线管通电后，轻轻敲击白纸板，观察铁屑的分布情况。
实验现象：如图所示。

实验现象分析：从铁屑的分布情况看，通电螺线管外部的磁感线形状和条形磁体外部的磁感线形状相似。
探究归纳：①通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。②通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
2．实验探究：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。
取绕向不同的螺线管，依次设计并进行实验：向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如下表。
实验现象
现象分析

①甲、乙(或丙、丁)两个螺线管的绕法不同，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管两端的极性相同
②甲、丙(或乙、丁)两个螺线管的绕法相同，螺线管中电流的方向不同，通电螺线管两端的极性不同
探究归纳：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。
3．通电螺线管的周围存在着磁场，其外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端与条形磁体一样有两个磁极。在通电螺线管的外部，磁感线从通电螺线管的N极出来回到S极；在通电螺线管的内部，磁感线从S极到N极。若改变电流方向，通电螺线管的N极和S极对调。
例2　在做“探究通电螺线外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

(1)通电后小磁针的指向如图所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与________磁体外部的磁场相似。
(2)小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的________方向有关。
解析：(1)从题图中可以看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似；(2)改变螺线管中的电流方向，小磁针的指向发生了改变，说明通电螺线管外部磁场的方向发生了改变，由此可知通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。
答案：(1)条形　(2)电流
知识点三　安培定则 精练版P33
1．安培定则
(1)内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
(2)判断方法：
①标出螺线管上的电流环绕方向。
②用右手握住螺线管，让弯曲四指与电流的方向一致。
③拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。如下图所示。

(3)应用：
①根据螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。
②由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向。
③根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线。
2．通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场辨析

条形磁体
通电螺线管
相同
点
磁场
在两端有N极和S极
磁性
具有吸铁性、指南性、磁化性，两极磁性最强
不同
点
磁场
磁极不变
N极和S极随螺线管中电流方向的改变而改变
磁性
磁性不变
只有通电时才具有磁性，且磁性随电流的大小而变化
3.利用安培定则解决三类问题的方法
(1)已知电流方向来确定通电螺线管的N、S极(如图甲)，具体做法如下：
①先在螺线管上标明导线中的电流方向，如图乙。
②用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向。
③拇指所指的那端为N极，如图丙所示。

(2)已知磁极位置来确定电流的方向，(如图甲)具体做法如下：
①先用右手握住螺线管，拇指指向N极，(如图乙)。
②四指的指向就是电流的方向。
③按照四指所指的方向在螺线管上标出电流方向，如图丙所示。

(3)已知电流方向和磁极来确定通电螺线管的绕线，具体作法如图所示。

例3　如图甲所示是一个通电螺线管，请在图中标出磁感线方向和通电螺线管磁极的名称。

解析：根据电源的正、负极可知通电螺线管上正面导线中电流的方向向下，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指指向右端，即可判断出通电螺线管的右端是N极，左端是S极，根据其周围的磁感线由N极出发，回到S极即可标出磁感线的方向。
答案：如图乙所示。

易错点　通电螺线管内部和外部的磁场方向辨析不清
螺线管通电后，在磁体的内部和外部都存在着磁场，且磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极所指的方向总是一致的；磁感线是一条条闭合的曲线，在磁体外部是从N极出发回到S极，在磁体内部则是从S极指向N极。在判断小磁针的指向时，要明确题目中小磁针是在通电螺线管的外部还是内部。特别要注意，放入通电螺线管内部的小磁针，小磁针的北极指向通电螺线管的北极。
例4如图所示，闭合开关后，通电螺线管内外小磁针静止时的指向正确的是(　　　)

A．a、b　　　　　　 B．a、c
C．c、d D．b、d
解析：根据安培定则可以判断，通电螺线管的右端为N极，左端为S极。通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场相似，在通电螺线管外部磁感线是从N极到S极，在内部是从S极到N极。小磁针静止时，N极的指向与该点磁场方向相同。故C选项正确。
答案：C

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