八下第一章 第2节 电生磁 举一反三（原卷版）.docVIP

第2节电生磁

思维导图

思维导图

举一反三考点一、直线电流的磁场

举一反三

（一）奥斯特实验

任何导线中有电流通过时，其周围空间都产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验揭示了电现象与磁现象不是孤立的，而是密切联系的，奥斯特实验是第一个揭示电和磁联系的实验。

(1)在小磁针的上方放置一根与小磁针平行的直导线，当给直导线通电时，可观察到小磁针发生了偏转(如图所示)。

结论:小磁针受到了力的作用，通电导线的周围存在磁场。

(2)电路断电后，小磁针不发生偏转(如图乙所示)。

(3)改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向发生改变，即偏转方向与第一次偏转方向相反(如图丙所示)。

结论:通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。

（二）直线电流的磁场分布特点

在有机玻璃板上穿一个孔，一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上一些细铁屑。给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察到细铁屑在直导线周围形成一个个同心圆(如图所示)。

结论:直线电流周围的磁感线分布规律是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆在与直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线，磁场越强，反之越弱。

①由于地磁场的存在，小磁针静止时南北指向，为使实验结果更明显，通电导线应沿南北方向放置。

②将磁场的分布规律

转换为铁屑的分布情况，这是转换法的应用。

典例分析

典例分析

典例1：（2024八下·临平期末）如图是探究“奥斯特实验”的装置。

（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针（填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。

（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明。

（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是法（选填“控制变量”、“类比”或“转换”）。

举一反三

举一反三

变式1：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N极将（）

A．转动90°，垂直指向纸里 B．转动90°，垂直指向纸外

C．转动180°，指向左边 D．静止不动，指向不变

变式2：如图所示，在科学实验课上，方老师带领大家一起做奥斯特实验。方老师告诉同学们，为了让实验效果更加明显，建议大家将通电直导线沿方向放置（选填“东西”或“南北”），此时直导线在小磁针处产生的磁场方向和放在该点小磁针的极指向一致（选填“N”或“S”）。

变式3：（2024八下·苍南期中）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究：

【重温教材】

（1）如图甲所示，小灵将小磁针南北方向放置，在小磁针的正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间，电路短路通过直导线电流较大，小磁针的N极偏转（选填：“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”）。

（2）【改进实验】直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此，小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进，并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况，记录数据如表所示。

表1：不同直流电流下，小磁针的偏转情况

直流电流

小磁针偏转情况

0.1A

小磁针不偏转

0.2A

小磁针不偏转

0.4A

小磁针最大偏转角度约为10°

0.8A

小磁针最大偏转角度约为25°

1.6A

小磁针最大偏转角度约为50°

2.0A

小磁针最大偏转角度约为70°

请你利用所学知识说说：为什么小磁针不是一通电就发生偏转，而是电流达到一定值时，小磁针才发生偏转。

（3）请结合表中数据分析，你能得出的结论是：

（4）【拓展延伸】小灵同学将接在直流电源上的用电器（36V，1.1A）的两根导线移到小磁针的正上方如图丙所示，闭合开关后，用电器正常工作，但发现小磁针并未发生偏转。

请你利用所学知识解释丙图实验中小磁针未发生偏转的原因。

考点二、通电螺线管的磁场

（一）通电螺线管的有关实验

(1)实验一

①用导线绕成螺线管后通电，观察到能吸引大头针。说明通电螺线管周围存在磁场。

②在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，观察到通电螺线管能吸引更多大头针，说明插入铁芯后通电螺线管的磁性增强。产生此现象的原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一个磁体，通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯的磁场叠加，产生了更强的磁场，吸引了更多的大头针。

(2)实验二

①在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。

结论:通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。

②改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极，观察发现螺线管的磁极发生变化。

结论:通电螺线管的磁极跟螺线管