2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计7.2.电流的磁场
基础过关全练
知识点1 奥斯特的发现
1. 世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是 ( )
A.安培 B.奥斯特 C.法拉第 D.伏特
2. 如图所示,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线,在导线中通过电流的瞬间,小磁针发生转动。下列说法中正确的是 ( )
A.该实验现象说明电流周围存在磁场
B.该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C.若改变导线中的电流方向,小磁针的转动方向不会改变
D.若改变导线中的电流大小,小磁针的转动方向将会改变
3.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。小明推测的依据是 ,小磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
知识点2 通电螺线管的磁场
4.(2023河北保定十七中期末)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是 ( )
A.通电螺线管的左端为N极
B.通电螺线管外A点磁场的方向向左
C.通电螺线管外存在磁感线
D.小磁针顺时针转动90°
5.(2023河北衡水志臻中学期末)方方按如图电路进行实验。闭合开关后,小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向 (选填“上方”或“下方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,硬币突然被吸起,此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与 有关。
知识点3 物体的磁性从哪里来
6. 【国防教育】山东舰是中国人民解放军海军的主力国产航空母舰,该航母在2017年4月26日正式下水。航空母舰航行一段时间之后会带有磁性。
这是因为船体及船上的铁质物质受地磁场 而呈现舰船磁性,磁性的起源是电子绕原子核旋转形成了 ,相当于大量
指向一致。
能力提升全练
7.(2022湖北宜昌中考,14,★☆☆)关于如图所示的实验,下列说法中正确的是 ( )
A.这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B.移走小磁针,电流的磁场消失
C.根据这一现象的原理,制成了电磁铁
D.将导线断开,小磁针N极将指向地磁场的北极
8.(2022江苏连云港中考,7,★☆☆)一个通电螺线管中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是 ( )
A B C D
9.(2022安徽中考,5,★☆☆)将小磁针放置在通电螺线管右侧,小磁针静止时,其N极的指向如图所示。由此可知电流是从 (选填“A”或“B”)端流入螺线管的。
10.(2022山东泰安中考,21,★☆☆)如图所示,根据通电螺线管中的电流方向标出螺线管的S极。
11.【实验探究·分析论证】(2022河南中考,17改编,★☆☆)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体周围的磁场相似。
(2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法: 。
素养探究全练
12.【科学思维】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。
甲
乙
(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乙所示,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。
答案全解全析
基础过关全练
1.B 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家,故B正确。
2.A 给直导线通电后,本来静止于水平桌面并且指向与导线平行的小磁针会发生转动,说明通电导线周围存在磁场,而改变导线中电流方向,小磁针转动的方向也会改变,所以小磁针在此处的作用是检验通电导线周围是否存在磁场,及磁场方向是否与电流方向有关,但不能检验通电导线周围磁场的强弱,故A正确。
3.电荷的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 纸外
解析 电荷的定向移动形成电流,电子带负电荷,它定向移动也能形成电流,只是电子定向移动的方向与电流方向相反,当电子向右定向移动时,电流方向向左,所以小磁针的N极会向纸外偏转。
4.B 闭合开关后,电流由螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指弯向螺线管中的电流方向,则大拇指指向右端,即通电螺线管的右端为N极,左端为S极,故A错误;在磁体的外部,磁感线从N极出来,回到S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故B正确;磁感线是用来形象地描述磁场的,但不是真实存在的,故C错误;通电螺线管的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的右端,即小磁针的S极指向左,所以小磁针应逆时针转动90°,故D错误。
5.下方 电流大小
解析 由图可知,螺线管正面的电流方向是向右的,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,下端为S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针的下端为N极,即N极指向下方。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,螺线管中的电流变大,磁性变强,会把硬币吸起,此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。
6.磁化 环形电流 小磁针
解析 舰船磁性是在船体周围形成的一个复杂、非均匀分布的磁场,是由于船体及舰上的铁磁物质受地磁场磁化而形成。磁化的实质是电子绕原子核形成环形电流,相当于大量小磁针指向一致,物体就具有了磁性。
能力提升全练
7.C 如图是探究通电导体周围存在磁场,即奥斯特实验的场景,故A错误;该磁场是电流的磁场,只要电路中有电流,导线周围就存在磁场,故B错误;根据电流的磁效应人们发明了电磁铁,故C正确;将导线断开,导线中没有电流通过,电流的磁场消失,由于受地磁场的影响,小磁针N极将指向地磁场的南极,故D错误。
8.B 磁体外部磁感线从N极出发回到S极。根据安培定则判断,A中螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故A错误;根据安培定则判断,B中螺线管的右端是N极,左端是S极,且磁感线的方向正确,故B正确;根据安培定则判断,C中螺线管的左端是N极,右端是S极,故磁感线的方向错误,故C错误;根据安培定则判断,D中螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故D错误。
9.B
解析 小磁针左端为N极,根据磁极间的相互作用可知,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故该螺线管右端为S极,左端为N极,根据安培定则,右手大拇指的方向为N极,四指的方向为电流的方向,故电流从B端流入。
10.如图所示
解析 根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中的电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极,由图可知,螺线管中的电流方向是上进下出,则大拇指指向下端,所以下端是N极,上端是S极。
11.(1)条形 (2)观察小磁针的偏转情况,小磁针静止时,指向北方的一端即磁体的N极
解析 (1)根据图示通电螺线管周围的铁屑分布情况可知,通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。
(2)在地磁场的作用下,小磁针静止时,指向北方的一端为磁体的N极,另外一端为S极。
素养探究全练
12.(1)检验电流周围是否存在磁场 (2)磁场 奥斯特 (3)电流方向 (4)会
解析 (1)磁场看不到,可以用小磁针检验电流周围是否存在磁场。
(2)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)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,即通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
(4)由图乙可知,通电直导线周围的磁场成同心圆,若将图甲中小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针周围的磁场方向由垂直于纸面指向里变为垂直于纸面指向外,所以小磁针偏转的方向改变
