電流的磁場(chǎng)（基礎(chǔ)知識(shí)+練習(xí)）-上海市2024年中考沖刺復(fù)習(xí)資料（解析版）

專題31電流的磁場(chǎng)（基礎(chǔ)+練習(xí)）

一、知識(shí)結(jié)構(gòu)

磁性：物體吸引鐵、鉆、鍥等物

質(zhì)的性質(zhì).具有磁性的物體叫磁體

磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的兩個(gè)部

分（每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極）

Q磁現(xiàn)象磁體相互作用規(guī)律：同名磁極

相互排斥，異名磁極相互吸引

磁化：原來沒有磁性的

物體獲得磁性的過程

磁體周圍存在一種看不見、

摸不著的物質(zhì)，稱為磁場(chǎng)

。磁場(chǎng)基本性質(zhì)：對(duì)其中的小磁針有力的作用

磁方向：小磁針靜止時(shí)北極所指的方向

磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)，

磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱

O磁感線磁體外部，磁感線從N極出發(fā)，回到S極

磁感線上任一點(diǎn)的磁感線方

向，就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向

地球周圍空間存在的磁場(chǎng)，地被兩極與

。地磁場(chǎng)地理兩極相反且并不重合；出現(xiàn)磁偏角

奧斯特實(shí)驗(yàn)：電流周圍存在著磁

場(chǎng);磁場(chǎng)更向跟電流方向有

通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)：是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓

電流的心的則心圓：磁感線的方向與電流方向有頭

磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)：通電螺線管外部的磁

電流的場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)?樣。通電螺線管兩端的

磁場(chǎng)極性與其中的電流方向有關(guān)。用右手定則判斷

國(guó)二電磁鐵，通過的電流越方，磁性越強(qiáng)

電流一時(shí)，外形相同的電磁

電磁鐵鐵，線圈匝數(shù)多，磁性強(qiáng)

線圈匝數(shù)和電流一定時(shí)，

有鐵芯的電磁鐵磁性強(qiáng)

c機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、核能都可以轉(zhuǎn)化為

電能的獲電能，電能與其他形式的能吊可以相互轉(zhuǎn)化

得和輸c電能的優(yōu)點(diǎn)：一是便于轉(zhuǎn)

化：二是便于輸送和分配

無線電波在真空中的傳播速度：

無線電波與3.0x108mzs

無線電通信波長(zhǎng)、頻率、波速間的關(guān)系：波速cff

應(yīng)用：收音機(jī)、電視機(jī)、導(dǎo)航、雷達(dá)、通訊廣播等

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二、知識(shí)梳理

一、磁現(xiàn)象

1,磁性：物體能夠吸引鐵、鉆、黑等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。

2.磁體：具有磁性的物體叫磁體，常見的磁體有條形磁體、蹄形磁體（U形）、小磁針等。

3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極，一個(gè)是南極（S極），一個(gè)

是北極（N極）。

磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。

4.磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。

二、磁場(chǎng)

1.磁場(chǎng)

（1）磁場(chǎng)的概念：磁體周圍存在著一種看不見、摸不著的物質(zhì)，我們稱其為磁場(chǎng)。磁體間的

相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。

（2）磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。

（3）磁場(chǎng)的方向：在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針北極靜止時(shí)所指的方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。

2.磁感線

（1）磁感線的作用：用來形象直觀地描述磁場(chǎng)的分布情況。

（2）磁感線的概念：把小磁針在磁場(chǎng)中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方

便、形象地描述磁場(chǎng)，這樣的曲線叫做磁感線。

（3）五種基本磁場(chǎng)的磁感線描述

條形磁鐵的磁感線蹄形磁鐵的磁感線異名磁極的磁感線

①條形磁鐵的磁感線；②蹄形磁鐵的磁感線；③同名磁極的磁感線（N、N極之間）；④同名

同名磁極的磁感線（S、S極之間）異名磁極的磁感線

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(4)磁感線的性質(zhì)

①磁感線是用來描述磁場(chǎng)的一些假想曲線，實(shí)際上不存在(選填“存在”或“不存在”)。磁感

線上任意一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方，磁感線分布越蜜；磁場(chǎng)越弱的地

方,磁感線分布越選。

②磁感線為封閉的、立體的曲線，在磁體的外部，磁感線的方向是從M極指向&極，而在內(nèi)

部，是從&極指向M極。

③在同一磁場(chǎng)中，任何兩根磁感線都不會(huì)相交。這是因?yàn)樵谕淮艌?chǎng)中任何一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向只

有一個(gè)確定的方向，如果在某一點(diǎn)有兩條磁感線相交，就意味著該點(diǎn)有兩個(gè)磁場(chǎng)方向，就與某點(diǎn)磁

場(chǎng)方向的唯?性相悖。

3.研究方法

(1)模型法：描述磁場(chǎng)用到磁感線，這種方法叫模型法(或建模法工

(2)轉(zhuǎn)換法：磁場(chǎng)看不見、摸不著，通過對(duì)放入其中的小磁針產(chǎn)生力的作用來認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，這

種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。

三、地磁場(chǎng)

1.定義：地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。

2.地磁場(chǎng)的特點(diǎn)：地球本身是一個(gè)巨大的磁體，在地球的周圍空間存在著地磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)類

似于級(jí)磁體的磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)的南極在地理的北極附近，地磁場(chǎng)的北極在地理的南極附近。

3.磁偏角

地磁的南極在地理的北極附近，地磁的北極在地理的南極附近，它們之間有一個(gè)偏差角度，我

們稱為磁偏角。我國(guó)宋代學(xué)者沈括第一個(gè)發(fā)現(xiàn)磁偏角。

4.指南針的工作原理：由于受到地磁場(chǎng)的作用，小磁針靜止時(shí)S極總是指向地理的南極，N

極總是指向地理的北極。

【例題1】關(guān)于磁場(chǎng)、磁感線，下列描述中正確的是()

A.磁場(chǎng)分布局限于某一平面內(nèi)B.磁感線可以交叉

C.磁場(chǎng)是具有強(qiáng)弱和方向的D.磁感線客觀存在

【答案】Co

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【解析】A選項(xiàng).磁場(chǎng)分布局限于某一平面內(nèi)，錯(cuò)誤的，因?yàn)榇艌?chǎng)分布在磁體的空間中；

B.磁感線可以交叉；錯(cuò)誤，因?yàn)樵诖艌?chǎng)中的一點(diǎn)，磁場(chǎng)的方向是一定的，磁感線的切線方向

就是磁場(chǎng)的方向，所以磁感線不能交叉；

C.磁場(chǎng)是具有強(qiáng)弱和方向的；正確，磁場(chǎng)既具有強(qiáng)弱又有方向；

D.磁感線客觀存在；錯(cuò)誤，磁感線并不存在，是為研究磁場(chǎng)引入的一種模型。

所以選C。

【例題2】如圖1所示為磁極間磁場(chǎng)的分布情況，其中正確的是（）

【答案】Co

【解析】根據(jù)同名、異名磁極間的磁感線的分布情況分析，同名磁極間的磁感線相互排斥，異

名磁極間的磁感線相互吸引，在磁體的外部，磁感線是從N極出發(fā)，回到S極，可以判斷C是正

確的。

【例題3】（2022青浦區(qū)）磁體與磁體間的相互作用，可以不相互接觸，這是因?yàn)榇朋w周圍存

在磁場(chǎng)。

①在磁體周圍，磁體兩極處的磁場(chǎng)（選填“最強(qiáng)”或“最弱”）；

②我們可以用磁感線來表示磁體周圍的磁場(chǎng)。

下列關(guān)于磁感線的說法，正確的是。

a磁感線是真實(shí)存在的（/<^77

b磁感線能表示磁體周圍各處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱圖5

c磁感線能表示磁體周圍各處磁場(chǎng)的方向

③圖5是某同學(xué)繪制的條形磁體周圍的磁感線，請(qǐng)指出圖中磁感線的主要錯(cuò)誤并說明理由：

【答案】最強(qiáng)；b、c：主要錯(cuò)誤為：圖中磁感線交叉了；理由：磁感線表示磁體周圍磁場(chǎng)，磁

場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)只有一個(gè)確定的方向，交叉處的磁場(chǎng)方向有兩個(gè)，因此錯(cuò)誤。

【解析】①在磁體周圍，磁體兩極處的磁場(chǎng)最強(qiáng)。②磁感線能表示磁體周圍各處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，

磁感線能表示磁體周圍各處磁場(chǎng)的方向，故選b、c；③主要錯(cuò)誤為：圖中磁感線交叉了；理由：

磁感線表示磁體周圍磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)只有一個(gè)確定的方向，交叉處的磁場(chǎng)方向有兩個(gè)，

因此錯(cuò)誤。

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四、電流的磁場(chǎng)

1.奧斯特實(shí)驗(yàn)

1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體和磁體一樣，周圍存在磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方

向與電流的方向有關(guān)。

2.直線電流的磁場(chǎng)

（1）通電直導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)；磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。

（2）直線電流的磁場(chǎng)方向可以用安培定則（一）來判定（下圖）：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的

拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。

3.螺線管的磁場(chǎng)

（1）探究通電螺線管的磁場(chǎng)

①如圖所示，可以看到細(xì)鐵屑在通電螺線管外部和內(nèi)部有規(guī)則地排列起來。從細(xì)鐵屑的分布情

況來看，通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條影磁隹相似。

鐵屑的排列情況小磁針的排列情況

②如圖所示，在通電螺線管外部周圍小磁針的N極指向丕圓，內(nèi)部小磁針N極指向蛔（均

選填“相同”或“不相同”）。從小磁針N極指向來看，通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線

管一端出來回到另一端；內(nèi)部磁感線的方向與外部磁感線的方向相反。

③在上面的實(shí)驗(yàn)中，改變螺線管中的電流方向，小磁針的N極指向與上次實(shí)驗(yàn)剛好相反。由

此可知，通電螺線管的磁場(chǎng)方向與蟲遮方向有關(guān)。

（2）通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)

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①通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體外部的磁場(chǎng)相似，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩

個(gè)磁極。

②通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關(guān)。

切記通電螺線管兩端的極性與螺線管的繞法無關(guān)，與電流由哪端流入無關(guān)（均選填“有關(guān)”或

“無關(guān)”）！

4.安培定則

（1）安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致，

則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

（2）安培定則的應(yīng)用

①根據(jù)通電螺線管中電流的方向，判斷螺線管的極性。

②由通電螺線管兩端的極性，判斷螺線管中電流的方向。

③根據(jù)通電螺線管的N、S極以及電源的正、負(fù)極，畫出螺線管的繞線。

（4）提示

①?zèng)Q定通電螺線管兩端極性的根本因素是螺線管中電流的方向，電流的方向一致則通電螺線管

兩端的極性就相同。

②N極和S極一定在通電螺線管的兩端。

③判斷時(shí)必須讓右手彎曲四指所指的方向與螺線管中電流的方向一致。

五、電磁鐵

1.概念：內(nèi)部插有鐵芯的螺線管，在有電流通過時(shí)有磁性，沒有電流時(shí)就失去磁性，這種磁

體叫做電磁鐵。

2.特點(diǎn)：有電流通過時(shí)有磁性，沒有電流時(shí)就無磁性（選填“有”或“無

3.工作原理：電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來工作的。在螺線管的內(nèi)剖插入鐵芯通電后，鐵芯

在螺線管的磁場(chǎng)中被磁化，兩磁場(chǎng)疊加，使電磁鐵的磁性大大增強(qiáng)。

4.電磁鐵磁極極性的判斷

電磁鐵的磁極極性與通電螺線管的磁極極性是一致的，可運(yùn)用安培定則來判定。

5.探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素

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(1)實(shí)驗(yàn)方法

①控制變量法：控制電磁鐵線圈的匝數(shù)不變，改變線圈中電流的大小；控制電磁鐵線圈的電流

不變，改變線圈匝數(shù)。

②轉(zhuǎn)換法：根據(jù)電磁鐵吸引鐵釘或曲別針等教量的多少來判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱。

(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

①按照電路圖，把滑動(dòng)變阻器、電流表和一定匝數(shù)的電磁鐵串聯(lián)起來，移動(dòng)變阻器的滑片P,

改變電路中的電流，觀察電磁鐵吸引由別針的數(shù)目有什么變化。

②把匝數(shù)不問的電磁鐵串聯(lián)在電路中，觀察電磁鐵吸引曲別針的數(shù)目有什么變化。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

線圈匝數(shù)一定時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線

圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。

6.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)

(1)可以通過電流的通斷來控制其磁性的有無。

(2)可以通過改變電流的方向來改變其磁極的極性。

(3)可以通過改變電流的大小或線圈匝數(shù)的多少來控制其磁性的強(qiáng)弱。

7.電磁鐵的應(yīng)用

(1)電磁鐵可以直接對(duì)磁性物質(zhì)有吸引力的作用

主要應(yīng)用在電鈴、電磁起重機(jī)、電磁剎車裝置和許多自動(dòng)控制裝置上。全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水、

排水閥門，衛(wèi)生間里感應(yīng)式?jīng)_水器的閥門，也都是由電磁鐵控制的。

(2)電磁鐵的另一個(gè)應(yīng)用是產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。

現(xiàn)代技術(shù)上很多地方需要的強(qiáng)磁場(chǎng)都是由電磁鐵提供的，如磁浮列車、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、磁療

設(shè)備、測(cè)量?jī)x器、研究微觀粒子用的加速器等。

(3)電磁繼電器

①電磁繼電器概念

電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制血電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝

置。電磁繼電器實(shí)質(zhì)上是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開去。

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②電磁繼電器的主要構(gòu)造

控制電路：電磁鐵、銜鐵、彈簧、低壓電源、開關(guān)等:

受控電路：高壓電源、電動(dòng)機(jī)、動(dòng)、靜觸點(diǎn)。

布動(dòng)觸點(diǎn)D

彈基

簧B

電

源

③電磁繼電器的工作原理

閉合低壓控制電路中的開關(guān)S,電流通過電磁鐵的線圈產(chǎn)生磁性，把銜鐵B吸下來，使動(dòng)觸點(diǎn)

D與靜觸點(diǎn)互接觸，受控的高壓工作電路閉合，電動(dòng)機(jī)M工作。

斷開開關(guān)S,線圈中的電流消失，電磁鐵的磁性消失，銜鐵B在彈簧的作用下與電磁鐵分離，

使觸點(diǎn)D、E脫開,受控電路斷開，電動(dòng)機(jī)停止工作.

（4）電磁繼電器的應(yīng)用

①利用電磁繼電器可以通過控制低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流工作

電路的通斷，使人遠(yuǎn)離高壓環(huán)境；

②利用電磁繼電器可以使人遠(yuǎn)離高溫、有毒等環(huán)境，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制;

③在電磁繼電器控制電路中接入對(duì)溫度、壓力或光照敏感的元件，利用這些元件操縱控制電路

的通斷，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力或光的自動(dòng)控制，如電鈴、防盜報(bào)警、防汛報(bào)警、溫度自動(dòng)控制、

空氣開關(guān)自動(dòng)控制等。

【例題3】（2022?上海浦東新區(qū)）1820年，發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)的物理學(xué)家是（）

A.安培B.焦耳C.歐姆D.奧斯特

【答案】D.

【詳解】1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在有磁場(chǎng)，故ABC不符合題意，D符

合題意。故選D。

【例題4】（2022?上海虹口?統(tǒng)考二模）根據(jù)圖中通電螺線管的N極，標(biāo)出磁感線方向、小磁針

N極，并在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源的正、負(fù)極。

【答案】見右圖.

【解析】螺線管左端為N極，則右端為S極，螺線管外部磁感線從N極出發(fā)回到S極，故磁

感線從左到右；根據(jù)同極相斥、異極相吸可知小磁針的N極在遠(yuǎn)離螺線管的那一端；根據(jù)右手安

培定則，四指彎曲方向?yàn)殡娏鞯姆较?，大拇指的方向指向螺旋的N,故外部螺旋管的電流是向上

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的，故左端為電源的負(fù)極，右端有電源的正極。如圖所示。

TOW

Z

—?電源卜~—H—

（-）（+）

【例題5】（2022?上海徐匯?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，通電螺線管周圍有四個(gè)小磁針E、F、

P、Q（圖中涂黑端為N極），當(dāng)小磁針靜止時(shí)指向正確的是（）

F

■<t>

A.EB.FC.PD.Q

【答案】D.

【詳解】根據(jù)電源的正負(fù)極可知，通電螺線管的電流方向從右邊流入、從左邊流出，根據(jù)電流

方向，利用安培定則判斷螺線管的左端為N極、右端為S極；而同名磁極相互排斥、異名磁極相

互吸引，可見小磁針P的指向正確。故D符合題意，ABC不符合題意。改選D。

【例題6】（2022?上海黃浦?統(tǒng)考二模）圖a是一個(gè)磁懸浮地球儀，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖b

所示，球體內(nèi)有一個(gè)條形磁體。底座里面有一個(gè)電磁鐵，可使地球儀懸浮在空中。

電

源

①請(qǐng)?jiān)趫Db中標(biāo)出開關(guān)閉合后，電源的“+”、極；

②請(qǐng)利用所學(xué)知識(shí)解釋地球儀能夠懸浮在空中的原因;

③查閱資料可知：當(dāng)?shù)厍騼x受豎直方向外力干擾時(shí)，偏離原來位置后，底座內(nèi)自動(dòng)校正系統(tǒng)會(huì)

改變通電螺線管中電流大小，從而改變了磁力大小，使地球儀恢復(fù)原先平衡位置?？墒孤菥€管中電

流大小發(fā)生改變的措施有O

A.改變電源電壓的大小

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B.改變電源的正負(fù)極

C.改變電源輸出的功率

【答案】見下圖，同名磁極相互排斥，ACo

【解析】①⑴由圖可知，磁鐵的上端為N極，根據(jù)安培定則，伸出右手使大拇指指向電磁鐵

的上端N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，電流從螺線管的上端流入，所以電源的上端

為正極下端為負(fù)極，作圖如下。

B;_

N

b

l(+)

_

六、電能的獲得和輸送

1.電能的優(yōu)點(diǎn)是便于轉(zhuǎn)化、輸送用分配。

2.遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，為了減少導(dǎo)線上電能的損耗，必須采用高壓輸電。

【例題7】我國(guó)家庭電路中，電燈正常工作的電壓為伏，電燈與電燈之間是連接

的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)電燈所消耗的電能是遠(yuǎn)方的發(fā)電站通過輸電線路輸送至用電

區(qū)的（選填“高壓”或“低壓

【答案】220,并聯(lián)，高壓。

【解析】我國(guó)家庭電路中，電燈正常工作的電壓為220伏，電燈與電燈之間是并聯(lián)連接的。電

燈所消耗的電能是遠(yuǎn)方的發(fā)電站通過高壓輸電線路輸送至用電區(qū)的。

【例題8】（2022奉賢二模）無線充電器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備，其過程為：通

過在發(fā)送和接收端各安置一個(gè)線圈，送電線圈利用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，受電線圈利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流。受

電線圈正對(duì)并靠近送電線圈可以產(chǎn)生電流，使燈泡發(fā)光，實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸。如圖（a）為手機(jī)

通過無線充電進(jìn)行充電，圖（b）為“電能無線傳輸”示意圖。

（1）當(dāng)在進(jìn)行無線充電時(shí)，無線充電器可看作（均選填“送電線圈”、“受電線圈”）。

（2）通過查閱資料，可以了解到受電線圈兩端電壓與受電線圈匝數(shù)、受電線圈直徑、兩線圈

的距離有關(guān)?，F(xiàn)用相同規(guī)格的漆包線繞制了三個(gè)匝數(shù)相同、直徑相同的受電線圈進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)數(shù)

據(jù)如表：（送電線圈直徑為70.0mm）

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送電線圈受電線圈

圖(a)圖(b)

受電線圈的兩線圈之間

實(shí)驗(yàn)次數(shù)受電線圈兩端的電壓U/V

直徑D/mm的距離d/mm

170.022.08.6

270.011.014.1

370.05.520.5

①分析序號(hào)1、2、3數(shù)據(jù)，可初步得出結(jié)論：在受電線圈的直徑和匝數(shù)相同時(shí)，o

②通過實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)電能無線傳輸存在傳輸距離（選填“長(zhǎng)”或“短”）的缺

點(diǎn)，盡管如此，電能無線傳輸技術(shù)仍然有著廣闊的應(yīng)用前景。

【答案】送電線圈；兩線圈之間的距離d越小，受電線圈兩端電壓越大，短。

【詳解】（1）由題意可知，送電線圈利用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，受電線圈利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流，所以當(dāng)

進(jìn)行無線充電時(shí)，無線充電器是電源，無線充電器可看作送電線圈。

（2）由表中數(shù)據(jù)可得，1、2、3實(shí)驗(yàn)的受電線圈直徑相同，線圈匝數(shù)相同，兩線圈距離逐漸

減小，受電線圈兩端的電壓不斷增大，所以可以得到的結(jié)論是在受電線圈的直徑和匝數(shù)相同時(shí)，兩

線圈距離減小，受電線圈兩端的電壓增大。

由于從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，在受電線圈的直徑和匝數(shù)相同時(shí)，兩線圈之間的距離越小，受電線圈兩端

的電壓越大，當(dāng)兩線圈距離增大時(shí)，受電線圈兩端的電壓會(huì)減小，所以電能無線傳輸存在傳輸距離

短的缺點(diǎn)。

七、無線電波

1.無線電波是一種電磁波，在空間中向各個(gè)方向傳播，常用于無線電通信，如手機(jī)通信、廣

播電視等。

2.無線電波可以在真空中傳播，在真空中的傳播速度等于兇登米/秒，這個(gè)速度和光在真空中

傳播的速度是相同的。

三、基礎(chǔ)練習(xí)

1.（2020楊浦二模）丹麥物理學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)。如圖所示，通電

螺線管的左端是一極（選填"N”或"S”），電源的左端是極（選填“正”或“負(fù)嘰

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【答案】奧斯特；N；負(fù)。

【解析】丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)。如圖4所示，根據(jù)異名磁極相

互吸引可以判斷通電螺線管的右端是S極，左端是N極；用安培定則可以判斷螺線管的里面電流

的流向是向下的，得出電源的左端是負(fù)極。

2.根據(jù)圖4中通電螺線管通電后小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，標(biāo)出磁感線方向、通電螺線

管的N、S極，并在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源的正、負(fù)極。

【答案】見右圖。

【解析】根據(jù)異名磁極相互吸引可以判斷通電螺線管的右端是S極，左端是N極；用安培定

則可以判斷螺線管的里面電流的流向是向下的，得出電源的左端是負(fù)極；最后根據(jù)在螺線管的外部

磁感線的方向從N極到S極可以畫出磁感線的方向。

3.某同學(xué)利用如圖所示裝置研究做和電的關(guān)系.請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的裝置、操作和現(xiàn)象，然后

歸納得出初步結(jié)論.

（1）比較甲、乙兩圖可知：.

（2）比較乙、丙兩圖可知：.

【答案】（1）電流周圍存在著磁場(chǎng)；（2）通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)

【詳解】（1）甲圖中無電流，小磁針不發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，乙圖中有電流，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此可

知：通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；

（2）乙和丙圖中都有電流通過，但電流方向相反，同時(shí)小磁針偏轉(zhuǎn)的方向也相反，因此這兩

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圖的比較可得出電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)的結(jié)論.

4.在下圖5中，能正確表示螺線管及靜止小磁針的N極指向的是（）

A

【答案】Co

【解析】先畫出螺線管上電流的流向，用安培定則判斷出A、B螺線管的磁極是錯(cuò)誤的;

C圖螺線管的磁極的極性正確，且與小磁針的異名磁極吸引，所以C圖正確;

D圖螺線管的磁極的極性正確，但是小磁針的N極指向錯(cuò)誤。所以選C。

5.學(xué)習(xí)了通電螺線管的磁場(chǎng)后，小華同學(xué)利用螺線管、小磁針、電鍵和電池等器材繼續(xù)做實(shí)

驗(yàn)。小華將小磁針放在螺線管內(nèi)部，電鍵S斷開，小磁針靜止后如圖5（a）所示。閉合電鍵S,小

磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止后如圖5（b）所示。接著小華改變電池的接法，再閉合電鍵S,小磁針靜止后如圖

5（c）所示。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)象及相關(guān)條件歸納得出初步結(jié)論。

①比較圖5（a）和（b）可知：o

②比較圖5（b）和（c）可知：o

（a）電鍵斷開（b）電鍵閉合（c）電鍍閉合

圖5

【答案】①當(dāng)螺線管通電時(shí)，螺線管內(nèi)部有磁場(chǎng)：②當(dāng)螺線管上的電流方向變化時(shí)，螺線管內(nèi)

磁場(chǎng)的方向也發(fā)生變化。

【解析】①比較圖（a）和（b）能看出，當(dāng)線圈中沒有電流時(shí)，小磁針的指向無規(guī)律，當(dāng)通電

后，發(fā)現(xiàn)小磁針指向有一定的規(guī)律，即說明當(dāng)螺線管通電時(shí)，螺線管內(nèi)部有磁場(chǎng)；

②比較圖（b）和（c）可知，當(dāng)螺線管中的電流方向發(fā)生改變時(shí)，小磁針的N極指向也發(fā)生了

改變，故說明：當(dāng)螺線管內(nèi)的電流方向變化時(shí)，螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的方向發(fā)生變化.

6.我國(guó)家庭電路中，電燈正常工作的電壓為伏，電燈與電燈之間是連接的（選填

“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。電燈所消耗的電能是遠(yuǎn)方的發(fā)電站通過輸電線路輸送至用電區(qū)的（選

填“高壓”或“低壓

【答案】220,并聯(lián)，高壓。

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【解析】我國(guó)家庭電路中，電燈正常工作的電壓為220伏，電燈與電燈之間是并聯(lián)連接的。電

燈所消耗的電能是遠(yuǎn)方的發(fā)電站通過高壓輸電線路輸送至用電區(qū)的。

7.2020年10月30口，第三屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)II博覽會(huì)在上海舉行，所用電動(dòng)警用四輪車采用薄膜太

陽能電池板、無銘電池、移動(dòng)通信等技術(shù)，真正達(dá)到碳的“零排放”。警車和地面指揮中心聯(lián)絡(luò)時(shí)

發(fā)出的是波(選填“無線電”或“聲”)，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為能。

【答案】無線電，電。

【解析】警車和地面指揮中心聯(lián)絡(luò)時(shí)發(fā)出的是無線電波，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

8.下列工具(或設(shè)備)與無線電波應(yīng)用無關(guān)的是()

A.電視遙控器B.軍用雷達(dá)

C.行車導(dǎo)航器D.醫(yī)用B超探測(cè)儀

【答案】Do

【解析】電視遙控器、軍用雷達(dá)、行車導(dǎo)航器都應(yīng)用了無線電波，醫(yī)用B超探測(cè)儀是運(yùn)用了超

聲波。所以選D。

四、綜合練習(xí)

1.(2020靜安二模)小明在學(xué)習(xí)奧斯特實(shí)驗(yàn)后，知道電與磁之間存在聯(lián)系，于是對(duì)電與磁的相

關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整理，部分整理內(nèi)容如上表所示。

電荷磁體

正、負(fù)兩種電荷N、S兩個(gè)磁極

同種電荷相互排斥

異種電荷相互吸引

電荷間的相互作用無需直接接觸磁體間的相互作用無需直接接觸

①請(qǐng)你將表格中空缺處填寫完整。(17)

②小明類比磁的相關(guān)知識(shí)，提出“電荷的周圍可能存在電場(chǎng)”的猜想。

(a)你認(rèn)為小明所類比的“磁的相關(guān)知識(shí)”是：(18)；

(b)若確實(shí)存在“電場(chǎng)”，我們可以從哪些方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，請(qǐng)舉例：(19)o

【答案】①同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；②磁體周圍存在磁場(chǎng)，電場(chǎng)的分布特點(diǎn)和

方向。

【詳解】與電荷間的相互作用類似，磁體磁極之間同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

磁體周圍存在磁場(chǎng)，因此可聯(lián)想電荷的周圍可能存在電場(chǎng)。根據(jù)磁場(chǎng)的特點(diǎn)，研究電場(chǎng)時(shí)可研

究電場(chǎng)的分布特點(diǎn)和方向。

2.(2020浦東二模)無線電波與聲波都可以傳遞信息，兩者有許多相似與不同之處，請(qǐng)仿照下

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例，通過舉例說明無線電波不同于聲波的兩個(gè)特點(diǎn)。

序號(hào)事例特點(diǎn)

“玉兔”號(hào)探測(cè)器通過無線電波把說明無線電波傳送的距離可以很遠(yuǎn)

1

月球表面圖像傳送回地球

2￡16)(17)

3(18)(19)

【答案】見解析。

【詳解】通過無線電視直播可以把春晚的畫面實(shí)時(shí)傳播到千家萬戶，說明無線電波傳播的速度

很快。無線電通信時(shí)必須使用專業(yè)器材才能聽到聲音，說明無線電波不能被人耳直接所到。

3.（2021崇明二模）自從發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)，許多科學(xué)家都在逆向思考：既然電能生

磁，那么磁也能生電。1825年，科學(xué)家科拉頓也用實(shí)驗(yàn)探索如何磁生電?？评D用條形磁鐵在線

圈中插入和拔出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了排除磁鐵對(duì)“電流表”的影響，把“電流表”和線圈分別放在兩

個(gè)房間里。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他在兩個(gè)房間之間跑來跑去，沒有觀察到電流表偏轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)失敗。某同學(xué)利用

一根條形磁鐵、一個(gè)電流表、一個(gè)線圈來通過條形磁鐵插入和拔出線圈來改變穿過線圈的磁場(chǎng)從而

探究磁生電需要滿足的條件，其實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。

①電流周圍存在磁場(chǎng)，為了形象直觀地描述磁場(chǎng)，物理學(xué)中引入了“磁感線”的概念，其實(shí)磁

感線在磁場(chǎng)中的是（選填“存在”或“不存在”）的。

②如圖6（A）中的條形磁鐵，在條形磁鐵外部，磁感線總是從磁鐵的某極出來，由

（選填"N”或"S”）極進(jìn)入磁鐵。

③比較圖6中A與B或C與D可知，要使線圈中產(chǎn)生（感應(yīng)）電流需要滿足的條件是:

④根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，判斷科學(xué)家科拉頓實(shí)驗(yàn)失敗的原因是。

A.在線圈的電路在缺少電源（如干電池）B.電表發(fā)生了故障

C.看電表時(shí)線圈中的磁場(chǎng)沒有變化D.看電表時(shí)線圈中一定沒有磁場(chǎng)

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【答案】不存在；S；穿過線圈的磁場(chǎng)（或磁感線多少）發(fā)生變化；Co

【詳解】（1）磁場(chǎng)是真實(shí)存在的，但磁感線是假想出來的有方向的曲線，不是真實(shí)存在的。

（2）條形磁鐵外部的磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，終止于磁鐵的S極，內(nèi)部是從S極到N

極，正好構(gòu)成閉合曲線。

（3）比較圖中A與B或C與D可知，當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)才能產(chǎn)生電流，磁體向上或向下運(yùn)動(dòng)，

通過線圈的磁感線數(shù)量改變，所以要使線圈中產(chǎn)生（感應(yīng)）電流需要滿足的條件是，穿過線圈的磁

場(chǎng)（或磁感線多少）發(fā)生變化。

（4）因?yàn)榇┻^線圈的磁場(chǎng)（或磁感線多少）發(fā)生變化才能產(chǎn)生電流，把“電流表”和線圈分別

放在兩個(gè)房間里，到房間時(shí)間過長(zhǎng)，看電表時(shí)線圈中的磁場(chǎng)沒有變化，產(chǎn)生的電流已經(jīng)消失了，故

選C。

4.（2021閔行二模）學(xué)習(xí)電流的磁場(chǎng)后，甲乙兩同學(xué)繼續(xù)探究磁能否生電，他們利用如圖6

（a）所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將金屬棒P懸掛于蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，并

用導(dǎo)線將金屬棒P與靈敏電流計(jì)、開關(guān)串聯(lián)連接。閉合開關(guān)，當(dāng)金屬

棒P靜止時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖6（b）所示；當(dāng)金屬棒P以不同方式運(yùn)動(dòng)

時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別如圖6（c）、圖6（d）所示。

（1）甲同學(xué)根據(jù)圖6（b）、圖6（c）中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)為：當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流。乙同學(xué)不同意甲的結(jié)論，他判斷的依據(jù)是o

（2）他倆改用塑料棒代替金屬棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為能不能產(chǎn)生電流？請(qǐng)判斷并說明理

由OO

【答案】（1）見解析；（2）不能，因?yàn)樗芰习魹榻^緣體，不導(dǎo)電。

【詳解】（1）根據(jù)圖（b）、圖（d）中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中

沿平行于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生電流。

（2）磁生電需要導(dǎo)體，塑料棒是絕緣體，不導(dǎo)電，所以也不會(huì)產(chǎn)生電流。

5.（2021徐匯二模）小佳在科技館中看到，起電機(jī)使人體帶電后，人的頭發(fā)會(huì)豎起散開，如

圖5（a）所示。聯(lián)系己學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)：（1）磁體對(duì)周圍小磁針有力的作用，不需要接觸，

第16頁(yè)共22頁(yè)

說明磁體周圍存在磁場(chǎng)：(2)磁體周圍有磁場(chǎng)，能磁化磁體周圍的鐵粉，使其排列成很多曲線。這

些曲線與豎起頭發(fā)場(chǎng)景類似，他提出“帶電體的周圍可能存在電場(chǎng)”的猜想并進(jìn)行了研究。

首先將帶正電的物體甲放在絕緣支架上，然后把掛在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2位

置，如圖5(b)所示，發(fā)現(xiàn)小球偏離豎直方向，且偏轉(zhuǎn)角度不同，a大于0。

①由“懸掛在絲線上的帶正電小球靠近帶電體甲，小球偏離豎直方向”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷出

帶電體，說明帶電體周圍存在電場(chǎng)，小佳的猜想是正確的。

②由圖5(b)他還得出“帶電體甲周圍電場(chǎng)的分布是不均勻的，越靠近帶電體甲電場(chǎng)越強(qiáng)”

的結(jié)論。你覺得他的結(jié)論正確嗎？―，理由是0

③如果用正電荷受到的帶電體甲的作用力方向來表示“電場(chǎng)”的方向。類比用磁感線描述磁

場(chǎng)，用一系列假想線來描述帶電體甲周圍的“電場(chǎng)”，在圖6中最為合理的是(選填"A”

【答案】①對(duì)周圍帶電小球有力的作用，不需要接觸；②正確，同樣的帶電小球距離帶電體甲

近時(shí)，小球偏離豎直方向的夾角大，說明小球受到的作用力大；③B

【詳解】①根據(jù)題干中“磁體對(duì)周圍小磁針有力的作用，不需要接觸，說明磁體周圍存在磁場(chǎng)”

類比可知，帶電體對(duì)小球有力的作用。

②在磁場(chǎng)中，小球懸掛在P/比P?處偏轉(zhuǎn)角度大，因此小球在P/受到的電場(chǎng)力更大，所以該處

的電場(chǎng)也越強(qiáng)。所以結(jié)論是正確的。

③將試探正電荷放在帶電體右側(cè)，試探電荷受到的力排斥力水平向右，因此電場(chǎng)方向也水平向

右，故電荷右側(cè)電場(chǎng)線應(yīng)該水平向右。所以最合理的是B選項(xiàng)。

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6.(2021楊浦二模)如圖5所示，當(dāng)一塊條形磁鐵的N極緩慢靠近鐵塊時(shí)，a端被磁化為S

極、b端為N極,a端相互

NSN

條形磁鐵a鐵塊b

圖5

環(huán)形電流

未磁化鐵塊內(nèi)部的磁疇方向碳化后鐵塊內(nèi)部的磁畸方向

(b)(c)

圖6

①經(jīng)查閱資料得知：鐵原子中的電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)或自旋時(shí)，會(huì)形成微小的環(huán)形電流【如

圖6(a)所示】，微小的環(huán)形電流的周圍存在微小的o鐵磁質(zhì)內(nèi)部原子中電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)或

自旋的方向一致且排列整齊所構(gòu)成微小的區(qū)域叫做磁疇。通常情況下，各個(gè)磁疇的方向是無序的，

如圖6(b)所示，整個(gè)鐵塊對(duì)外就不顯磁性。當(dāng)磁體靠近鐵塊時(shí)，鐵塊內(nèi)部各個(gè)磁疇方向趨于同一方

向，整個(gè)鐵塊對(duì)外就顯示出磁性，如圖6(c)所示。

②有人猜測(cè)蜜蜂、家鴿等動(dòng)物體內(nèi)也存在磁疇，受地磁場(chǎng)的作用，所以它們能自行辨認(rèn)地理

方位。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，初步推斷上述觀點(diǎn)是否合理。寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)過程：O

【答案】吸引；①磁場(chǎng)；②在蜂巢周圍放置強(qiáng)磁體、家鴿腿上綁強(qiáng)磁體，觀察它們能否順利回

巢，若都能則不合理，若不能則合理。

【詳解】當(dāng)一塊條形磁鐵的N極慢慢靠近鐵塊時(shí)，a端被磁化為S極、b端為N極，根據(jù)異名

磁極相互吸引可知，磁鐵的N極與鐵塊a端相互吸引。

①鐵原子中的電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)或自旋時(shí)，會(huì)形成微小的環(huán)形電流，根據(jù)電流的磁效應(yīng)可

知，微小的環(huán)形電流周圍存在微小的磁場(chǎng)。

②在蜂巢周圍放置強(qiáng)磁體、家鴿腿上綁強(qiáng)磁體，觀察它們能否順利回巢，若都能則不合理，若

不能則合理。

7.(2021長(zhǎng)寧二模)小紅用圖(a)、(b)、(c)所示裝置研究磁與電的關(guān)系。

①由圖(a)、(b)、(c)可知：電流周圍存在磁場(chǎng)，且。

②小紅推理：若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，如圖(d)所示，小磁針也會(huì)

發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其依據(jù)是：,

③圖(d)中小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向和圖中小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相同，依據(jù)是：。

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未通也通電改變電流方向包子運(yùn)動(dòng)方向

【答案】①磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)；②自由電子定向移動(dòng)形成電流，電流周圍存在磁場(chǎng)；③C,

電子帶負(fù)電，負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反。

【詳解】①由（a）、（b）、（c）知，導(dǎo)線不通電，小磁針不偏轉(zhuǎn)，通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電

流周圍存在磁場(chǎng)，改變電流方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。

②小紅推理：若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，電子是負(fù)電荷，其定向移動(dòng)時(shí)會(huì)

產(chǎn)生電流，電流的周圍存在磁場(chǎng)，則小磁針也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

③電子帶負(fù)電，負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反，故圖d中小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向和圖c

小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相同。

8.（2020閔行二模）某小組同學(xué)完成電流的磁場(chǎng)學(xué)習(xí)后，想進(jìn)一步研究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)

強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。他們將六枚小磁針放在距離導(dǎo)線半徑為4的圓上，導(dǎo)線中沒有電流通過

時(shí)，小磁針指向如圖8（a）所示。當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，各小磁針?biāo)谖恢玫拇艌?chǎng)發(fā)生改變使得小

磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，且磁場(chǎng)越強(qiáng)，小磁針恢復(fù)靜止所用時(shí)間越短。記錄從開始通電到所有小磁針恢復(fù)靜

止所用的時(shí)間力，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖8（b）所示。然后，將小磁針移至以半徑為當(dāng)?shù)膱A上，再次通電并記

錄所用時(shí)間4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖8（c）所示。（已知人〈及）

（1）在圖8（。）中，因?yàn)樾〈裴樖艿淖饔茫訬極指向均相同。

（2）分析比較圖8（幻、（份、（c）可得初步結(jié)論：。

（3）小組內(nèi)某位同學(xué)猜想通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)弱可能還和電流強(qiáng)弱有關(guān)，請(qǐng)幫忙設(shè)計(jì)實(shí)

驗(yàn)方案驗(yàn)證他的猜想。

【答案】（1）磁力或磁場(chǎng)力；（2；通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與到導(dǎo)線的距離有關(guān)，且距離越