九年級物理下冊知識講義6通電螺線管周圍的磁場蘇科版

初中物理初中物理通電螺線管四周的磁場精準精煉【考點精講】一、探究通電螺線管的磁場1：線管通入電流，玻璃板面上鐵屑的分布狀況如下圖。試驗現(xiàn)象：通過試驗，我們覺察通電螺線管四周的鐵屑分布狀況與條形磁體的一樣。歸納總結(jié)：通電螺線管相當于一個條形磁體。2：用一個小磁針的一極靠近通電螺線管的一端面的試驗，你又會覺察什么問題？試驗現(xiàn)象：后，覺察小磁針與通電螺線管相吸的一端變?yōu)橄喑猓c另一端則變?yōu)橄辔?。歸納總結(jié)：通電螺線管的極性與電流的方向有關。探究分析：甲、丙電流方向一樣，但磁極不一樣，我們覺察這兩個線圈繞制的方法不同；乙、丁電流方向一樣，但這兩個線圈繞制的方法不同，磁極也不一樣；甲、乙電流方向不同，通電螺線管的磁極不同；丙、丁電流方向不同，通電螺線管的磁極不同。規(guī)律總結(jié)：通電螺線管的磁極不僅和電流的方向有關，還和線圈的繞向有關。安培定則〔右手螺旋定則：是螺線管的N極，如下圖。二、電磁鐵電磁鐵：通電螺線管有磁性，假設在通電螺線管中插入一根軟鐵棒，通電螺線管的磁場會更強，有了鐵芯的通電螺線管叫電磁鐵。電磁鐵的優(yōu)點磁性有無可用電路通斷來掌握閉合開關時，電磁鐵有磁性；斷開開關時，電磁鐵失去磁性。磁性強弱可用電流大小來掌握轉(zhuǎn)變電路中的電阻就能轉(zhuǎn)變電路中的電流大小，從而使電磁鐵的磁性強弱發(fā)生轉(zhuǎn)變。磁極極性可用電流方始終掌握鐵的極性發(fā)生轉(zhuǎn)變。影響電磁鐵磁性強弱的因素甲乙兩圖說明：當線圈匝數(shù)肯定，鐵芯粗細一樣時，通過線圈中的電流越大，電磁鐵磁性越強。留意：當線圈匝數(shù)和電流都肯定，電磁鐵鐵芯較細時〔比線圈內(nèi)徑小很多，電磁鐵磁性較弱〔初中較少爭論這種狀況。重要應用：電磁繼電器實質(zhì)：是一個利用電磁鐵來掌握工作電路的開關。構(gòu)造：兩個回路低壓掌握電路：包括電磁鐵、銜鐵、低壓電源、開關高壓工作電路：包括靜動觸點、高壓電源、用電器工作原理電磁鐵通電后，把銜鐵吸下來，使靜動觸點接觸，工作電路閉合；電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。主要用途用低壓電路掌握高壓電路實現(xiàn)遠距離操作實現(xiàn)自動掌握應用電鈴水位報警器磁懸浮列車 電磁起重機【典例精析】例題1 〔濟寧中考開關S閉合后小磁針靜止時的指向如下圖由此可〔 〕a端是電磁螺線管的N極，c端是電源正極b端是電磁螺線管的N極，d端是電源負極a端是電磁螺線管的N極，d端是電源正極b端是電磁螺線管的N極，c端是電源負極思路導航：由于小磁針靜止時，其左端為N極，右端為S極，依據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，螺線管的a端為S極，b端為N極。依據(jù)螺線管的N、S極和螺線管的線圈繞向，利用安培定則，伸出右手使大拇指指向螺線管的b端，則為N極，四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電流從螺線管的右端流入，則電源的d端為正極，c端為負極。答案：D點評：在解題過程中假設要判定螺線管或磁體的N、S極，一般有以下幾種方法：①依據(jù)圖示的磁感線方始終確定；②利用四周小磁針的N、S極來確定；③利用和極性的磁體的相互作用狀況來確定；④利用安培定則來確定在此題中，就是利用小磁針的S、N極來確定螺線管的磁極。例題2 如下圖是消防應急燈的電路圖，其中少連了一根導線，工作原理是：外部電路為220V溝通電當其正常時兩盞標有“6V”燈泡不發(fā)光外部電路停電時兩盞標有“6V”燈泡發(fā)光。對于這一裝置及其工作特點，以下說法中正確的選項是〔 〕當外部電路停電時，電磁鐵所在電路工作電磁鐵通電時，彈簧具有彈性勢能N極CB相連解析：依據(jù)題意，兩盞標有“6V”6V的電源上的，因此，為了保證其正常工作，應將兩燈泡并聯(lián)。又由于尋常應急燈應當是熄滅的，所以接在220V電壓下的電磁鐵應具有磁性，尋常吸引銜鐵，使燈泡的電路斷開，當停電時，電磁鐵失去磁性，銜鐵彈回，兩燈泡所在的電路才會接通。當外部電路停電時，電磁鐵所在電路停頓工作，故A錯誤；電磁鐵通電時，彈簧發(fā)生BC錯誤；C點應當A相連，這樣才能保證外部電路停電時，兩盞標有“6V”D錯誤。答案：B例題3 〔宿遷中考〕在以下圖中標出通電螺線管的N極，并用箭頭畫出磁感線方向。思路導航：線管的繞向，結(jié)合安培定則即可確定螺線管的左端為N極，右端為S極。在磁體的四周，磁感線從磁體的N極動身回到S極。由此可以確定磁感線的方向。答案：如下圖點評：了學生的作圖力量?！究偨Y(jié)提升】

工程磁性工程磁性不同點 磁極磁性強弱條形磁鐵 通電螺線管磁性不變 磁性可有可無磁極不變 南北極隨電流方向轉(zhuǎn)變磁性強弱不變磁性強弱隨電流大小轉(zhuǎn)變都有吸鐵性；都有指向性；一樣點3.都有兩極，且都是兩極處磁性最強；磁極間的相互作用規(guī)律都一樣；都能使磁性材料磁化。同步練習

〔答題時間：20分鐘〕1820年，安培在科學院的例會上做了一個小試驗，引起與會科學家的極大興趣。如下圖，把螺線管沿東西方向水平懸掛起來，然后給導線通電，看到的現(xiàn)象是：通電螺線管〔 〕轉(zhuǎn)動后停在任意位置轉(zhuǎn)動后停在南北方向上不停地轉(zhuǎn)動下去仍保持在原來位置上如下圖，通電螺線管四周小磁針靜止時，小磁針N極指向正確的選項是〔 〕a、b、c B.a、b、d C.a、c、d D.b、c、d通電螺線管兩端磁極的性質(zhì)跟下面哪個條件有關〔 〕通過線圈的電流大小通過線圈的電流方向線圈匝數(shù)的多少通電螺線管內(nèi)是否有鐵芯以下有關電磁鐵的說法中，正確的選項是〔 〕鐵芯使通電電磁鐵的磁性增加電磁鐵斷電后，仍舊有很強的磁性電磁鐵的鐵芯應當用鋼制成通入電磁鐵的電流越大，它的磁性越弱如下圖，條形磁鐵置于水平桌面上，電磁鐵與條形磁鐵處于同一水平線放置，且左端固定，當開關S閉合，電路中滑動變阻器的滑片P漸漸向下移動時，條形磁鐵始終保持靜止，則在此過程中，條形磁鐵受到的摩擦力〔〕方向向右，漸漸減小 B.方向向右，漸漸增大C.方向向左，漸漸減小 D.方向向左，漸漸增大如下圖的自動掌握電路中，當開關S閉合時，工作電路的狀況是〔 〕燈亮，電動機不轉(zhuǎn)動，電鈴響燈亮，電動機轉(zhuǎn)動，電鈴響燈不亮，電動機轉(zhuǎn)動，電鈴響燈不亮，電動機不轉(zhuǎn)動，電鈴響依據(jù)通電螺線管四周存在磁場〔如圖甲〕的試驗事實，某同學對地磁場產(chǎn)生的緣由提出了一個假說：地磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的。圖乙中符合他提出的假說的模型是〔 〕甲乙如下圖的是恒溫箱的簡易電路圖。其工作原理是，接通工作電路后，電熱絲加熱，箱內(nèi)溫度上升，當箱內(nèi)溫度到達溫度計金屬絲A所指的溫度時，掌握電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，工作電路 ，電熱絲停頓加熱。當箱內(nèi)溫度低于金屬絲A所指的溫度時，掌握電路斷開，銜鐵，工作電路再次工作，電熱絲加熱，從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定。如下圖，一輕質(zhì)彈簧是用鋼制成的，上端固定，下端掛一個輕小的金屬片，當開關斷開時，金屬片剛好與稀鹽酸液面接觸，當開關閉合后，則會消滅什么現(xiàn)象？如下圖，是某學習小組同學設計的爭論“影響通電螺線管磁性強弱因素”的試驗電路圖。增大通電螺線管的電流，滑動變阻器的滑片應向動。下表是該組同學所做試驗的記錄：

〔選填“左”或“右”〕移通電螺線管中有無鐵芯無鐵芯有鐵芯線圈匝數(shù) 50匝 50匝試驗次數(shù)123456電流/A0.81.21.50.81.21.5吸引大頭針的最多數(shù)目/枚000358同學們覺察無鐵芯組試驗中沒有吸引起大頭針們通過其他方法驗證了這幾次都是有磁性的出一種即可〕

〔寫“當線圈中的電流和匝數(shù)肯定時，通電螺線管的磁性強弱是否還與線圈內(nèi)的鐵芯大小〔粗細〕有關？”現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，請依據(jù)你的猜測并利用此題電路，寫出你驗證猜測的簡要操作方案：。試題答案B解析：通電螺線管四周會產(chǎn)生磁場，它的磁場和條形磁體一樣，通電螺線管也有兩個磁極：N極和S極。這樣由于受到地磁場的作用，它會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且最終靜止時將和條形磁體一樣，一端指南一端指北。A 解析：依據(jù)安培定則，用右手握住通電螺線管，四指彎曲的方向與電流的圍繞方向NN極，然后畫出通電螺線管四周的經(jīng)過各小磁針的磁感線，小磁針N極的指向與該點的磁感線方a、b、c指向是正確的，應選A。B 解析：通電螺線管的磁極與電流方向和繞線方向有關，與電流的大小和線圈的匝數(shù)無關。A解析：電磁鐵中的鐵芯被磁化，使電磁鐵的磁性增加，A正確；電磁鐵斷電后無磁性，B錯誤；電磁鐵的鐵芯應當用軟鐵制成，C錯誤；通入電磁鐵的電流越大，它的磁性越強，D錯誤。A 解析：依據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。所以題圖中電磁鐵的右端是N極，依據(jù)異名磁極相互P漸漸向下移動時，滑動變阻器連入電路的電阻增大，電磁鐵中的。故應選A。D 解析：當開關閉合時，電磁鐵中有電流，電磁鐵有磁性吸引銜鐵，從而使電燈和電動機電路斷開，電鈴電路接通，故此時燈不亮，電動機不轉(zhuǎn)動，電鈴響。A 解析：依據(jù)安培定則可推斷，使彎曲的四指指向電流的方向，則大拇指所指的方向為通電線圈的N極，因此A正確。斷開〔或停頓工作〕彈簧拉起上升水銀柱上升，到達溫度計金屬絲A所指的溫度時，左邊的電磁鐵電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，電熱絲電路被斷開，電熱絲停頓加熱。反之當箱內(nèi)溫度下降，低于金屬絲A所指的溫度時，電磁鐵電路斷開，銜鐵被彈簧拉起，觸點開關上移，電熱絲電路再次接通，電熱絲加熱，從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定。會看到彈簧下的金屬片上下往復運動。解析：當開關閉合時，導線、彈簧、電源被稀鹽酸溶液連通〔稀鹽酸由帶正電的氫離子和帶負電的氯離子組成，具有導電性〕構(gòu)成閉合電路，電流通過了彈簧。把每圈導線都看成一個螺線管，依據(jù)安培定則推斷出N、S極，相鄰的磁極為異名磁極，所以都相互吸引，彈簧就縮短了，當彈簧的下端離開液面后，電路又斷開，彈簧又沒有電流通過，各圈導線之間又恢復了原來的長度，使彈簧下端又與液面接觸，彈簧中又有