九年级物理下册- 电流的磁场（考点解读）（解析版）

1、16.2 电流的磁场（考点解读）（解析版） 1、通电直导线周围的磁场（1）奥斯特实验过程：实验前要使小磁针静止时指向南北方向，为使小磁针能偏转，直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行，即沿南北方向放置； （2）实验现象：给导线通电，小磁针发生偏转；断电后，小磁针又回到原来的位置；小磁针与导线不动，调整电源改变导线中电流的方向，磁针偏转方向与原来相反；（3）实验结论：奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关；这一现象叫电流的磁效应，也就是所说的电生磁；奥斯特是历史上第一个揭示了电与磁之间联系的科学家；为了使磁性增强，人们把直导线改成螺线管形，又叫线圈；在通电线圈中再插入铁芯，磁性会更加增强。2、通电螺线管的磁场（1）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似如图：（2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断；（3）通电螺线管相当于条形磁体，与条形磁体联系解题；（4）以通电螺线管正面电流为例，电流向上，N极在左端，电流向下，N极在右端，便于记忆，可简化为”上左，下右”；（6）通电螺线管外部的磁场方向是从N极到S极，内部的磁场方向是从S极到N极

2、螺线管附近的小磁针自由静止时N极的指向是磁场的方向，因此放在螺线管内部和外部的小磁针应如图所示：（螺线管内部的小磁针不遵循同名磁极排斥，异名磁极吸引的原则）。（7）安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。初中教材中表述：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。3、电磁铁（1）电磁铁及其磁性强弱的影响因素：电磁铁是由线圈和铁芯组成（实质是内有铁芯的螺线管），在一根软铁芯上，用漆包线密绕成线圈就做成了一个简单的电磁铁，通电后它能产生磁性。电磁铁的线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。（2）电磁铁的构造：内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁；（3）电磁铁的原理：电流的磁效应原理；（4）电磁铁的应用：电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型，按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种：牵引电磁铁-主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务；起重电磁铁-用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料；制动电磁铁-主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的；自动电器的电磁系统-如电磁

3、继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等；其他用途的电磁铁-如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等（5）电磁铁（与永磁体相比）的优点：电磁铁磁性的有无可以由通电、断电（电流的有无）来控制。；电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制；电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便于人工控制；4、电磁继电器（1）电磁继电器的构成：由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成；其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成；低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成；（2）工作原理和特性：电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常

4、闭触点）释放。【考点1 通电直导线周围的磁场】【典例1-1】（2023十堰三模）科学需要实验探究。如图，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动。下列分析正确的是（）A小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁场B小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁感线C直导线仍然未动，此时偏转的小磁针对直导线没有力的作用D改变电池正负极，原来静止的小磁针发生转动方向不变【答案】A【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。【解答】解：AB、当直导线通电时，小磁针会发生偏转，该实验说明电流周围存在磁场；磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故A正确，B错误；C、直导线仍然未动，直导线对小磁针有力的作用，由于物体间力的作用是相互的，偏转的小磁针对直导线也有力的作用，故C错误；D、磁场方向与电流方向有关，改变电池正负极，电流的方向改变，磁场的方向改变，原来静止的小磁针发生转动方向改变，故D错误。故选：A。【典例1-2】（2023春柴桑区期中）丹麦物理学家 奥斯特最早发现电流的磁效

5、应，意大利科学家 伽利略最先提出了物体的运动并不需要力来维持。【答案】奥斯特；伽利略。【分析】丹麦的物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场，这是电流的磁效应。伽利略最早通过“理想斜面实验”得出“物体的运动并不需要力来维持”的观点。【解答】解：丹麦物理学家奥斯特最早发现电流的磁效应，意大利科学家伽利略最先提出了物体的运动并不需要力来维持。故答案为：奥斯特；伽利略。【变式1-1】（2023武进区校级模拟）奥斯特实验装置如图所示，下列操作及判断正确的是（）A将直导线与小磁针垂直放置，通电后实验效果最好B移去小磁针，通电直导线周围不会存在磁场C将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会偏转D改变通电直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将发生改变【答案】D【分析】（1）根据奥斯特实验装置的要求分析解答；（2）磁场看不见摸不着，可以通过它对其它物体的作用来认识，即能使小磁针发生偏转；（3）电流产生磁场的方向与电流的方向有关。【解答】解：A、为了避免地磁场对该实验的影响，实验中导线与小磁针平行放置效果最好，故A错误；B、奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，将小磁针移走，磁场仍

6、然存在，不因小磁针的消失而消失，故B错误；C、将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针会发生偏转，故C错误；D、改变导线中的电流方向，通电导线周围的磁场方向改变，小磁针的偏转方向也会改变，故D正确。故选：D。【变式1-2】（2023吉林）如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在 磁场，还可以说明力可以改变物体的 运动状态。【答案】磁场；运动状态。【分析】（1）1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场，即电流的磁效应；（2）力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。【解答】解：（1）在实验中，当直导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场；（2）小磁针受到磁场力的作用，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。故答案为：磁场；运动状态。【考点2 通电螺线管的磁场】【典例2-1】（2023丰台区一模）如图所示，通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、c、d，其中小磁针N极指向错误的是（）A小磁针aB小磁针bC小磁针cD小磁针d【答案】C【分析】用右手螺旋定则判断

7、出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。【解答】解：由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为S极，右端为N极；由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，只有小磁针a左端为S极，右端为N极，故A正确；小磁针b左端为N极，右端为S极，故B正确；小磁针c应该是左端为S极，右端为N极，故C错误；小磁针d应该是左端为N极，右端为S极，故D正确。故选：C。【典例2-2】（2023春汕头校级月考）如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒上铁屑，通电后观察小磁针的指向，敲击纸板，观察铁屑的排列情况，与 条形磁体周围铁屑的排列情况进行比较，会发现两者非常相似，通电螺线管的两端相当于 条形磁体的两极，它的极性可以用小磁针的指向来确定。当改变电流方向时，发现通电螺线管的南北极正好对调，说明 通电螺线管两端的极性与电流方向有关。【答案】条形；条形；通电螺线管两端的极性与电流方向有关。【分析】（1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似；（2）改变通电螺线管中的电流方向，发现通电螺线管的南北极发生了改变，据此得出结论。【解答】解：通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似

8、，所以通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极；改变螺线管中的电流方向，发现通电螺线管的南北极正好对调，可知通电螺线管两端的极性与通电螺线管中的电流方向有关。故答案为：条形；条形；通电螺线管两端的极性与电流方向有关。【变式2-1】（2023大兴区二模）把一根螺线管和电源组成如图所示的电路，闭合开关后，下列判断中正确的是（）A螺线管的左端是N极B在A处自由静止的小磁针的左端是N极C在B处自由静止的小磁针的左端是N极D在C处自由静止的小磁针的左端是N极【答案】D【分析】根据安培定则判断出通电螺线管的磁极，再根据磁极间的作用规律判断小磁针的磁极。【解答】解：A由图可知，电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，螺线管的右端是N极，左端是S极，故A错误；B由磁极间的作用规律可知，在A处自由静止的小磁针的左端是S极，故B错误；C由磁极间的作用规律可知，在B处自由静止的小磁针的左端是S极，故C错误；D由磁极间的作用规律可知，在C处自由静止的小磁针的左端是N极，故D正确。故选：D。【变式2-2】（2023潜江四模）某同学在做“通电螺线管周围的磁场”实验中，如图所

9、示，小磁针在a处静止时（涂黑的一端是N极），下列说法中错误的是（）A对调电源正负极，小磁针的N极不会改变指向B将通电螺线管固定在洒满铁屑的玻璃板上，可以判断磁场分布C由a处的小磁针指向可以判断出螺线管左侧是N极D当滑片向右滑动时，通电螺线管的磁场变强【答案】A【分析】（1）通电螺线管的周围的磁场方向与电流的方向有关；（2）实验中通过铁屑来显示磁场的分布；（3）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；（4）根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和螺线管磁性强弱的变化。【解答】解：A、对调电源正负极，螺线管中电流的方向发生了变化，螺线管磁场的方向发生改变，则小磁针的受力方向发生变化，小磁针的N极会改变指向，故A错误；B、将通电螺线管固定在洒满铁屑的玻璃板上，铁屑会被磁化，通过铁屑在玻璃板上的分布情况可以判断磁场分布情况，故B正确；C、由图可知，小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极、左端为N极，故C正确；D、当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通电螺线管线圈的匝数不变，则通电螺线管的磁场变强，故D正确。故选：A。【变式2-3】（2023通州区模拟）在探究通电螺线管外部的磁场分布时，小阳在螺线管的两端放上小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况，如图甲所示。小阳只改变螺线管中的电流方

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