北师大版九年级全册三 电流的磁场优秀课件ppt

专题14.3  电流的磁场（解析版）

2021年九年级精品课堂设计（北师大版）

一、夯实基础

1.如图所示是小明自制的一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S当船静止时，说法正确的是（  ）。

A．电磁铁的A端为N极 B．电磁铁的B端为S极

C．船头指向北方 D．船头指向南方

【答案】C。

【解析】由安培定则可知，螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北方，综上所述，C正确。故选C。

2.在竖直放置的圆形通电线圈中的圆心位置放一个能自由转动的小磁针，如图，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（　　）。

A．静止不动，指向不变；     B．转动180̊，指向左边；

C．转动90̊，垂直指向纸外；D．转动90̊，垂直指向纸内

【答案】C。

【解析】根据右手螺旋定则，电流的方向即四指的指向，可得出N极的方向即为垂直于纸面向外，故小磁针的N极向外，故C选项正确。故选C。

3.绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向（  ）。

A．东方 B．南方 C．西方 D．北方

【答案】D。

【解析】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极；在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（A）指向南，螺线管的N极（B端）指向北。故选D。

4.1820 年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做试验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，证实了通电导线周围存在___________；实验还表明，电流的磁场方向跟___________有关。

【答案】磁场；电流方向。

【解析】[1]丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验，即：当导线中有电流通过时，它旁边的小磁针发生了偏转，证实了电流周围存在磁场。

[2]实验中发现，导线中电流方向不同时，小磁针的偏转方向也不同，这说明电流方向不同，磁场方向也不同，电流的磁场方向与电流方向有关。

5.请在图中标出电流的方向和通电螺线管的N极。

【解析】电源的左侧为正极，电源外部电流的方向从正极出发，根据右手螺旋定则可以判断出通电螺线管的左端为N极，如图所示：

6.根据小磁针静止时N极、S极指向，在图中用箭头标出螺线管上点的电流方向和电流表的正负接线柱（在括号内用“”和“”标识）。

【解析】由图可知，小磁针的S极在右边，根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管的左端为N极，根据安培定则可知，绕线中电流的方向是向上的，故电流表的下端为正接线柱，上端为负接线柱；处电流的方向是向下的，如图所示：

7.根据小磁针静止时的指向，请在图中标出螺线管的北极和电源的正极。

【解析】根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知道，通电螺线管右端是N极，再通过右手螺旋定则得出电流方向是从电源左边流出，右边流进，故左边是正极，如下图

8.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，老师在螺旋管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑：

(1)闭合开关通电后，接下来的操作应该是_____。这样做的目的是：使铁屑在玻璃板上跳动减小它与玻璃板之间的摩擦，从而使铁屑在磁场力的作用下动起来，更好地显示磁场分布情况；放入的小磁针是为了显示_____。

(2)铁屑的分布如图所示。图中A、B点相比，_____点磁场较强；实验中_____（选填“能”或“不能”）用铜屑代替铁屑显示磁场分布。

【答案】轻敲玻璃板；磁场的方向；A ；不能。

【解析】(1)[1]在玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，需轻敲玻璃板，使铁屑在磁场力作用下动起来。

[2]磁场中放入小磁针，小磁针受到磁力的作用，会指示一定的方向，从而能判定磁场的方向。

(2)[3][4]由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到A点铁屑的分布比B点密集，由此可以确定A点的磁场比B点强；磁体具有吸铁性，所以不能用铜屑代替铁屑。

9.通电螺线管的外部磁场与条件磁体周围磁场相似

(1)如图甲，箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图所示，则螺线管的A端是________极（选填“N”或“S”）。

(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成。现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示。则其B端是___极 （选填“N”或“S”）。

(3)如图丙所示。地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，根据地磁场的磁极可以判断：形成圆形电流方向与地球自转方向___（选填“相同”或“相反”）。

【答案】S；S；相反。

【解析】(1)[1]小磁针北极指向如图所示，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的A端是S极。

(2)[2]现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，由安培定则可知，其B端是S极。

(3)[3]地磁场的N极在地理南极附近，根据安培定则可知，圆形电流方向为自东向西，所以形成圆形电流方向与地球自转方向相反。

二、提升练习

1．（2021·北京中考真题）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（  ）。

A．B．C．D．

【答案】C。

【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。故选C。

2．（2021·四川眉山市）如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（  ）。

A．通电螺线管右端为N极；

B．电源左端为正极，右端为负极；

C．发光二极管极接点，极接点；

D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端

【答案】C。

【解析】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，故A错误；

B．根据安培定则可知，当通电螺线管的左端为N极时，螺线管上的电流方向向上，因为电流是从电源正极流出的，所以电源右端为正极，左端为负极，故B错误；

C．发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光，所以发光二极管极接点，极接点，故C正确；

D．磁感线的方向是从N极到S极，所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端，故D错误。故选C。

3．（2021·辽宁中考真题）如图，螺线管的左侧有一个用细线悬挂的小铁球右侧有一个能在水平面内自由转动的小磁针。开关闭合后，当滑片P向右滑动时，小磁针静止时右端为______（选填“S”或“N”）极，细线对小铁球的拉力和小铁球受到的重力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力。

【答案】S；不是。

【解析】[1]开关闭合后，由右手螺旋定则可知螺线管左端为N极，右端为S极，则小磁针静止时右端为S极。

[2]螺线管对小铁球有引力，细线对小铁球的拉力不在竖直方向上，和小铁球受到的重力不在一条直线上，这两个力不是一对平衡力。

4．（2021·山东临沂市）如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为_______接线柱；静止的小磁针的左端为_________极。

【答案】正；N。

【解析】[1][2]由图磁感线可知，螺线管左端为N极，右端S极，因为异名磁极相互吸引，小磁针左端N极，根据安培定则，电流左进右出，所以电流表的上端为正接线柱。

5．（2021·四川成都市）探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性______。

【答案】N（北；越强。

【解析】[1]图示电路是串联连接，闭合开关S，电流由B端流入电路，由A端流出，据安培定则知，A端为N极。

[2]滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，硬币被吸起，说明此过程电磁铁的磁性增强，即通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。

6．（2021·四川攀枝花市）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。

【答案】负；向北。

【解析】[1]由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。

[2] 由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。

7．（2021·江苏泰州市）小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中，实验装置如图甲所示。

（1）其中小磁针的作用是___________；

（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在________，此现象最早是由物理学家_______发现的。

（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与________有关。

（4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向___________（选填“会”或“不会”）改变。

【答案】检测磁场的存在；磁场；奥斯特；电流方向；不会。

【解析】（1）[1]磁场直接看不到，可以用小磁针检测磁场的存在

（2）[2][3]实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验，此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。

（3）[4]改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了产生的磁场方向改变，即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。

（4）[5]由图，通电直导线周围的磁场成同心圆，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，磁场方向仍然是顺时针，所以小磁针偏转的方向不变。

8．（2021·湖南长沙市）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。

（1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与______周围的磁场相似；

（2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的______方向有关。

【答案】条形磁体；电流。

【解析】（1）[1]比较甲、乙两图，小磁针在磁场中的受力情况相同，由此可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围的磁场相似。

（2）[2]比较乙、丙两图，通电螺线管中的电流方向不同，小磁针受力情况不同，即N、S极偏转的方向不同，说明通电螺线管的磁场方向不同，故通电螺线管的外部磁场方向与通过它的电流方向有关。

9．（2021·湖北宜昌市）通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：

（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被_____。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似；

（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助______；

（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图于所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______，观察______。

【答案】磁化；条形；小磁针；改变电流方向（调换电源正负极）；小磁针的指向。

【解析】（1）[1]通电螺线管周围存在磁场，铁钴镍等物质是能够被磁化的，所以把铁屑撒在通电螺线管周围，铁屑会被磁化。

[2]对比甲、乙、丙三图可知，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。

（2）[3]我们规定小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助小磁针。

（3）[4][5]要探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系，就要改变导线中电流的方向，所以接下来我们需要对调电源的正负极，通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的N、S极。

10．（2021·黑龙江大庆市）如图，已知静止在通电螺旋管右端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“正”“负”标出电源的正负极。

【解析】小磁针的左端为S极，自由静止时靠近螺线管的右端，所以螺线管的右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极，所以磁感线的方向是向左的；利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出，从而可以确定电源的左端为正极，右端为负极。

11．（2021·内蒙古中考真题）如图3所示，请按小磁针（黑色为N极）的指向，标出螺线管中的电流方向（电流方向用箭头表示），并在括号中标明螺线管右端的极性。

【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。由小磁针的N极指向判断螺线管的左侧为N极，右侧为S极，在根据右手定则判断出螺线管中电流方向。如图所示：

12．（2021·山东东营市）如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。

【解析】已知开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转。根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由右手螺旋定则可得，电流由电源的右侧流出，故电源右侧为正极，左侧为负极；如下图所示：