第十四章電與磁第三節(jié)電流的磁場

1.

1820年，

奧斯特

通過實驗發(fā)現(xiàn)了電與磁之間是有

聯(lián)系的，這在物理學(xué)發(fā)展史上具有劃時代的意義。奧斯特2.

奧斯特模擬實驗表明，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，小磁

針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在

磁場

，這種現(xiàn)

象叫作

電流的磁效應(yīng)

。當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向改變時，

小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，說明電流周圍的磁場方向

與

電流的方向

有關(guān)。磁場電流的磁效應(yīng)電流的方向3.

通電螺線管周圍存在著磁場，磁場方向與

電流方

向

有關(guān)，其外部磁場分布情況與

條形磁體

的情況

相似。電流方

向條形磁體4.

右手螺旋定則：用

右手

握住螺線管，讓四指彎曲

且與螺線管中

電流

的方向一致，則拇指所指的那端就

是通電螺線管的

N

極。第4題圖右手電流N【實驗討論】奧斯特模擬實驗中，導(dǎo)線是沿南北方向

水平放置的，如果導(dǎo)線沿東西方向水平放置，會出現(xiàn)什

么現(xiàn)象？【討論結(jié)果】當(dāng)導(dǎo)線沿東西方向放置時，其下方磁場方

向沿南北方向；因為通常情況下小磁針受到地磁場的作用

指向南北方向，需要避免地磁場的作用對實驗結(jié)果造成影

響，所以應(yīng)使通電導(dǎo)線沿南北方向放置。

探究點一電流的磁效應(yīng)【例1】如圖所示是某同學(xué)探究“通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場”的實驗裝置，通電后小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是（B）。BA.

首次通過本實驗揭開電與磁關(guān)系的科學(xué)家是牛頓B.

小磁針的作用是檢驗通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場C.

實驗中通電直導(dǎo)線是沿東西方向放置的D.

把小磁針放在直導(dǎo)線的上方，通電后小

磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)【思路點撥】本題的關(guān)鍵在于明確奧斯特實驗的意義、

小磁針的作用、通電直導(dǎo)線放置方向及小磁針在通電導(dǎo)線

周圍的受力偏轉(zhuǎn)情況。

通電直導(dǎo)線周圍的磁場看不見、摸不著，通過小磁

針的偏轉(zhuǎn)情況反映磁場的存在，運用了轉(zhuǎn)換法。通電直

導(dǎo)線周圍的磁場，在垂直于通電直導(dǎo)線的平面內(nèi)呈環(huán)形

分布（如圖所示）。當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流的方向改變

時，磁場方向也會發(fā)生改變。

探究點二通電螺線管的磁場【例2】某同學(xué)探究“通電螺線管外部磁場的方向與螺線

管中的電流環(huán)繞方向的關(guān)系”時，將可自由轉(zhuǎn)動的小磁針

擺放在螺線管周圍不同位置。螺線管通電后，小磁針靜止

時的指向如圖甲所示，改變螺線管中的電流環(huán)繞方向后，

小磁針靜止時的指向如圖乙所示。（1）通電螺線管外部某點的磁場方向是通過觀察該

點

小磁針靜止時N極的指向

來判斷的。小磁針靜止時N極的指向（2）對比甲、乙兩次實驗現(xiàn)象可得出實驗結(jié)論：

通電

螺線管外部磁場的方向與螺線管中的電流環(huán)繞方向有

關(guān)

。通電

螺線管外部磁場的方向與螺線管中的電流環(huán)繞方向有

關(guān)【思路點撥】小磁針靜止時N極的指向為磁場方向，根據(jù)

小磁針指向的改變進行分析。

通電螺線管周圍存在著磁場，磁場方向與電流方向

有關(guān)，其外部磁場分布情況與條形磁體的情況相似。探點三右手螺旋定則【例3】如圖所示，有條形磁體和通電螺線管，虛線表示

磁感線，磁極甲、乙、丙、丁的極性依次是（A）。AA.S、N、S、SB.N、N、S、NC.S、S、N、ND.N、S、N、N【思路點撥】利用右手螺旋定則確定通電螺線管的磁

極極性，依據(jù)磁體周圍磁感線方向判斷條形磁體的磁極

極性。

右手螺旋定則的使用方法：①標(biāo)出螺線管上電流的

環(huán)繞方向；②由電流的環(huán)繞方向確定右手的握法；③由

握法確定拇指的指向，拇指所指的那端就是通電螺線管

的N極。

1.

如圖所示，閉合開關(guān)S1、S2，兩個通電螺線管的相互作

用情況以及A、B端的極性分別是（

C

）。A.

相斥，A端為N極，B端為N極B.

相斥，A端為S極，B端為S極C.

相吸，A端為S極，B端為N極D.

相吸，A端為N極，B端為S極C第1題圖2.

課堂上教師做了如圖所示的演示實驗，同學(xué)們根據(jù)實驗現(xiàn)象得到如下結(jié)論，其中錯誤的是（

B

）。A.

甲、乙兩次實驗表明通電導(dǎo)線周圍存在磁場B.

甲、丙兩次實驗表明磁場對電流有力的作用C.

甲、丙兩次實驗表明通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向有關(guān)D.

甲、乙、丙三次實驗現(xiàn)象共同表明電能生磁，且其磁場方向與電流方向有關(guān)B3.

如圖所示，線圈是由雙股導(dǎo)線并繞成的，下列說法正

確的是（

D

）。A.

螺線管內(nèi)磁場方向向左B.

螺線管內(nèi)磁場方向向右C.

螺線管內(nèi)磁場為單股導(dǎo)線繞制時的2倍D.

螺線管內(nèi)沒有磁場D第3題圖4.

如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時，通電螺線管旁的小磁針按

圖示方向轉(zhuǎn)動，則通電螺線管的a端為

N

極，電源的d

端為

負(fù)

極。第4題圖N負(fù)5.

在探究電流的磁場時，小明做了如下探究：如圖甲所

示，閉合開關(guān)，原來靜止的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，他判斷小

磁針一定受到了力的作用，他判斷的依據(jù)是

力能改變物

體的運動狀態(tài)

；在圖乙所示的螺線管周圍不同位置放一

些小磁針，閉合開關(guān)，觀察各個小磁針的指向，此實驗中

小磁針的作用是

判斷磁場方向

。力能改變物

體的運動狀態(tài)判斷磁場方向第5題圖6.

如圖所示的導(dǎo)線柔軟，可自由滑動。當(dāng)開關(guān)S閉合時，

兩線圈將（

A

）。A.

左右分開B.

向中間靠攏C.

靜止不動D.

先左右分開，然后向中間靠攏A第6題圖7.

如圖所示是奧斯特實驗的示意圖，下列關(guān)于奧斯特實

驗的說法正確的是（

B

）。A.

通電導(dǎo)線周圍磁場的方向由小磁針的指向決定B.

小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場對小磁針有

力的作用C.

移去小磁針后通電導(dǎo)線

周圍不存在磁場D.

通電導(dǎo)線周圍的磁場方

向與電流方向無關(guān)B第7題圖8.

如圖所示，通電螺線管周圍小磁針靜止時，小磁針N極

指向正確的是（

D

）。A.

a、b、cB.

a、bC.

a、cD.

b、cD第8題圖9.

如圖所示，閉合開關(guān)S后，小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，通電

螺線管的磁感線方向如圖中箭頭所示，下列說法正確的是

（

C

）。A.

a端是電源正極，e端是小磁針的N極B.

b端是電源正極，f端是小磁針的S極C.

a端是電源正極，c端是通電螺線管的N極D.

b端是電源正極，d端是通電螺線管的S極C第9題圖

10.

向上的直線電流周圍磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法如圖所示。下列說法正確的是（

A

）。A.

磁感線在白紙中間圈更密集，說明越靠近導(dǎo)線，磁場越強B.

畫磁感線的白紙上有磁場，白紙上下空間中沒有磁場C.

若在白紙上撒上鐵屑，則能看出磁場的方向D.

若在白紙上放上小磁針，N極方向與四指環(huán)繞的方向相反A第10題圖11.

如圖所示，閉合開關(guān)使螺線管通電，可以觀察到左邊

的彈簧

伸長

，右邊的彈簧

縮短

。（均填“縮

短”“伸長”或“不變”）第11題圖伸長縮短12.

某實驗小組用鐵屑和小磁針來探究“通電螺線管外部

磁場的方向”。第12題圖（1）在閉合開關(guān)前，小磁針靜止時，N極指向地理

的

北極

（填“南極”或“北極”）。（2）在玻璃板上均勻地撒滿鐵屑，將螺線管連入電路，

閉合開關(guān)，輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所

示，鐵屑的分布情況與

條形

磁體周圍鐵屑的分布情況

相似。北極條形（3）把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針

靜止