【解析】华师大版初中科学八年级下学期5.2 电流的磁效应（第1课时）直线电流的磁场和通电螺线管的磁场

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华师大版初中科学八年级下学期5.2电流的磁效应（第1课时）直线电流的磁场和通电螺线管的磁场

一、夯实基础

1．下面哪一位科学家的发现，首次揭示了电与磁之间的联系（）

A．法拉第B．焦耳C．奥斯特D．安培

2．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（）

A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定

B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用

C．该实验电路可长时间连通

D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关

3．（2023·杭州模拟）如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（）

A．转动90度，垂直指向纸里B．转动90度，垂直指向纸外

C．转动180度，指向左边D．静止不动，指向不变

4．（2023八下·绍兴月考）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（）

A．B．

C．D．

5．（2023·绍兴）汤姆生在研究阴极射线时发现了电子．如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流．则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（）

A．B．C．D．

6．如图所示，在直导线下方放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场；如果导线下方不放小磁针，当导线中有电流通过时，则该通电导线周围(选填“存在”或“不存在”)磁场。

二、能力提升

7．靠在一起的两个通电螺线管，如图所示，当按图中电流的方向通电后，两螺线管（）

A．静止不动B．互相排斥C．互相吸引D．不能确定

8．作图题。

（1）如图所示，闭合开关，小磁针静止在通电螺线管正上方。根据通电螺线管的N、S极，在图中标出电源正极和小磁针N极。

（2）如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止。请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。

（3）如图所示为通电螺线管，请标出A点的电流方向，并在螺线管的外部画出经过B点的磁感线。

9．

（1）如图甲，通电线圈B端与磁铁N极相吸，则A端是(选填“N”或“S”)极。

（2）请在图乙中以笔画线代替导线，连接线圈与电池，让线圈的B端与磁铁N极相斥。

三、拓展创新

10．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（）

A．小磁针的b端为N极B．通电螺线管左端为N极

C．电源“＋”极为c端D．电源“＋”极为d端

11．在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小

磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。

（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是(写出一个即可)。

（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：。

12．为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”，小科设计了如图甲电路。

⑴强弱判断：通电螺线管吸引大头针数量越多，表示其磁性越。

⑵具体操作：

①将无铁芯的螺线管接入电路，把变阻器滑片P移至最下端，闭合开关S，发现螺线管吸引大头针数量较少；

②断开开关S，在螺线管中插入铁芯，将变阻器滑片P稍向上移，闭合开关S，发现螺线管吸引大头针数量较多。

⑶评价交流：

①上述实验，没有进行多次实验，且存在的错误是；

②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图乙所示实验采用的方法与之相同的有。

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。

【解答】1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后，首次揭开了电与磁的联系，证明了“电生磁”，故C正确，而A、B、D错误。

故选C。

2．【答案】B

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】根据对奥斯特实验过程、现象和结论分析判断。

【解答】AD.通电导线周围磁场方向由电流的方向决定，故A、D错误；

B.当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，因为力的作用是相互的，所以通电导线也受到小磁针的作用力，故B正确；

C.该实验要用触接连通，减少电源短路的危害，故C错误。

故选B。

3．【答案】A

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】（1）磁感线是闭合的曲线，即在磁体的外部是从N极指向S极,在磁体内部磁感线是从磁体的S极指向N极;

（2）根据安培定则可以判断出此时圆形线圈的N极和S极；

（3）磁场中的小磁针N极的指向与该点的磁场方向相同。

【解答】根据据安培定可知，通电后圆形线圈的外面是S极,其里面是N极,即磁场方向是由纸外垂直指向纸里，所以小磁针的静止后的N极应该是转动90度,垂直指向纸里。

故答案为：A。

4．【答案】B

【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。改变电流方向，螺线管的磁极会发生改变。通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。

【解答】A、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是N极，左端是S极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，所以方向应该向左，故A不符合题意；

B、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是S极，左端是N极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，方向向左，故B符合题意；

C、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是N极，左端是S极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，所以方向应该向左，故C不符合题意；

D、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是S极，左端是N极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，所以方向应该向右，故D不符合题意.

故答案为：B

5．【答案】A

【知识点】右手螺旋定则

【解析】【分析】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。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

【解答】由图可知，电子流竖直向上移动，则形成的电流方向，竖直向下；根据安培定则的应用可知，拇指指向电流方向，则四指弯向磁场方向：自右向左；故A符合；

故答案为：A

6．【答案】存在

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】根据小磁针的作用和磁场的特性分析解答。

【解答】无论导线下方是否放小磁针，电流周围的磁场始终存在。小磁针的作用就是通过自身的偏转证明磁场的存在，因此如果导线下方不放小磁针，当导线中有电流通过时，则该通电导线周围存在磁场。

7．【答案】B

【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】首先根据安培定则判断两个螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断它们之间的作用力。

【解答】左：线圈上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，那么左端为N极，右端为S极；

右：线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么右端为N极，左端为S极。

根据“同名磁极相互排斥”可知，通电后，两个螺线管相互排斥。

故选B。

8．【答案】（1）解：如图所示：

（2）解：如图所示：

（3）解：如图所示：

【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电源的正负极方向，根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向；

（2）首先根据磁极之间的相互作用规律判断螺线管的极性，再根据安培定则判断电源的正负极方向；

（3）根据安培定则判断线圈上A点的电流方向，根据磁感线的环绕方向画出通过B点的磁感线。

【解答】（1）由图可知，螺线管的磁极为：左N、右S，则由异名磁极相互吸引可知，小磁针的磁极为：左S、右N。

右手握住螺线管，大拇指指向左端，四指指尖向上，那么线圈上电流方向向上，极电流从右端流入、左端流出，电源右侧为正极、左侧为负极，如下图所示：

（2）弹簧的长度缩短，那么条形磁铁受到排斥力，根据“同名磁极相互排斥”可知，螺线管的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为N极，下端为S极。

右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向右，则线圈上电流向右，那么电流从上端流入，下端流出，即电源右端为“+”极，左端为“-”极，如下图所示：

（3）右手握住螺线管，大拇指指向左端，四指指尖向上，那么线圈上A点电流方向向上。

在磁铁外部，磁感线从N极出来，回到S极，如下图所示：

9．【答案】（1）N

（2）解：如图所示：

【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律解答；

（2）首先根据磁极之间的相互作用规律判断B端的极性，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，最后确定与电源的连接情况。

【解答】（1）)根据“同名磁极相互吸引”可知，B端为S极，那么A端为N极；

（2）线圈的B端与磁铁N极相斥，说明B端为N极。用右手握住螺旋管，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，则线圈上电流方向向左，那么电流从下端流入，上端流出，即下端接正极，上端接负极，如下图所示：

10．【答案】C

【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】（1）（2）根据磁感线确定条形磁铁和螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向；

（3）（4）根据安培定则判断螺线管上线圈的电流方向，进而判断电源的正负极方向。

【解答】磁感线总是从磁体的N极出来，然后回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，而右端为N极，故B错误；

根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的a端为N极，b端为S极，故A错误；

用右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，那么线圈上电流方向向下，则电流从左端流入，右端流出，因此电源的c端为“+”极，d端为“-”极，故C正确，D错误。

故选C。

11．【答案】（1）小磁针与直导线距离远(或小磁针起始指向为磁场方向)

（2）使小磁针尽量靠近直导线，小磁针静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化。若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误(或改变小磁针起始指向，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化)

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】（1）闭合开关后，导线中有电流经过，那么肯定会产生磁场，而小磁针的指向没有改变，要么是距离远，受到的磁力小，要么是小磁针的指向与磁场方向一致而不受磁力；

（2）如果要验证某个因素对物理量的影响，那么就要保证其它条件相同而改变这个因素，据此设计实验即可。

【解答】（1）小磁针指向不发生变化的原因是：小磁针与直导线距离远(或小磁针起始指向为磁场方向)；

（2）检验猜想是否正确的方法：使小磁针尽量靠近直导线，小磁针静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化。若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误(或改变小磁针起始指向，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化)

12．【答案】强；电流大小没有控制相同；AB

【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验

【解析】【分析】（1）通电螺线管的磁场强弱不能直接测量或观察，但是可以转换为其它现象判断，例如通过吸引大头针的数量来判断磁场的强弱；

（2）①研究“有无铁芯”对通电螺线管磁性强弱的影响，应控制其他变量相同，如螺线管线圈匝数、电流大小等。操作中“将变阻器的滑片P稍向上移”会导致滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会发生改变，不符合控制变量原则。

②本实验将通电螺线管的磁性强弱转化为能吸引大头针的数量，属于转化法的应用，据此分析判断即可。

【解答】（1）通电螺线管吸引大头针数量越多，表示其磁性越强；

（3）①上述实验，没有进行多次实验，且存在的错误是：电流大小没有控制相同；

②A项将动能大小转化为木块移动距离s的大小，使用了转换法；B项将压力的作用效果转化为海绵形变程度，使用了转换法；C项用黄豆和芝麻混合类别分子之间存在空隙，使用了类比法，故AB符合题意，而C不合题意。

故选AB。

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华师大版初中科学八年级下学期5.2电流的磁效应（第1课时）直线电流的磁场和通电螺线管的磁场

一、夯实基础

1．下面哪一位科学家的发现，首次揭示了电与磁之间的联系（）

A．法拉第B．焦耳C．奥斯特D．安培

【答案】C

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。

【解答】1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后，首次揭开了电与磁的联系，证明了“电生磁”，故C正确，而A、B、D错误。

故选C。

2．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（）

A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定

B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用

C．该实验电路可长时间连通

D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关

【答案】B

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】根据对奥斯特实验过程、现象和结论分析判断。

【解答】AD.通电导线周围磁场方向由电流的方向决定，故A、D错误；

B.当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，因为力的作用是相互的，所以通电导线也受到小磁针的作用力，故B正确；

C.该实验要用触接连通，减少电源短路的危害，故C错误。

故选B。

3．（2023·杭州模拟）如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（）

A．转动90度，垂直指向纸里B．转动90度，垂直指向纸外

C．转动180度，指向左边D．静止不动，指向不变

【答案】A

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】（1）磁感线是闭合的曲线，即在磁体的外部是从N极指向S极,在磁体内部磁感线是从磁体的S极指向N极;

（2）根据安培定则可以判断出此时圆形线圈的N极和S极；

（3）磁场中的小磁针N极的指向与该点的磁场方向相同。

【解答】根据据安培定可知，通电后圆形线圈的外面是S极,其里面是N极,即磁场方向是由纸外垂直指向纸里，所以小磁针的静止后的N极应该是转动90度,垂直指向纸里。

故答案为：A。

4．（2023八下·绍兴月考）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。改变电流方向，螺线管的磁极会发生改变。通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。

【解答】A、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是N极，左端是S极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，所以方向应该向左，故A不符合题意；

B、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是S极，左端是N极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，方向向左，故B符合题意；

C、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是N极，左端是S极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，所以方向应该向左，故C不符合题意；

D、用右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是S极，左端是N极，在磁体外部磁场的方向是由N极指向S极，所以方向应该向右，故D不符合题意.

故答案为：B

5．（2023·绍兴）汤姆生在研究阴极射线时发现了电子．如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流．则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（）

A．B．C．D．

【答案】A

【知识点】右手螺旋定则

【解析】【分析】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。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

【解答】由图可知，电子流竖直向上移动，则形成的电流方向，竖直向下；根据安培定则的应用可知，拇指指向电流方向，则四指弯向磁场方向：自右向左；故A符合；

故答案为：A

6．如图所示，在直导线下方放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场；如果导线下方不放小磁针，当导线中有电流通过时，则该通电导线周围(选填“存在”或“不存在”)磁场。

【答案】存在

【知识点】通电直导线周围的磁场

【解析】【分析】根据小磁针的作用和磁场的特性分析解答。

【解答】无论导线下方是否放小磁针，电流周围的磁场始终存在。小磁针的作用就是通过自身的偏转证明磁场的存在，因此如果导线下方不放小磁针，当导线中有电流通过时，则该通电导线周围存在磁场。

二、能力提升

7．靠在一起的两个通电螺线管，如图所示，当按图中电流的方向通电后，两螺线管（）

A．静止不动B．互相排斥C．互相吸引D．不能确定

【答案】B

【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】首先根据安培定则判断两个螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断它们之间的作用力。

【解答】左：线圈上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，那么左端为N极，右端为S极；

右：线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么右端为N极，左端为S极。

根据“同名磁极相互排斥”可知，通电后，两个螺线管相互排斥。

故选B。

8．作图题。

（1）如图所示，闭合开关，小磁针静止在通电螺线管正上方。根据通电螺线管的N、S极，在图中标出电源正极和小磁针N极。

（2）如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止。请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。

（3）如图所示为通电螺线管，请标出A点的电流方向，并在螺线管的外部画出经过B点的磁感线。

【答案】（1）解：如图所示：

（2）解：如图所示：

（3）解：如图所示：

【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电源的正负极方向，根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向；

（2）首先根据磁极之间的相互作用规律判断螺线管的极性，再根据安培定则判断电源的正负极方向；

（3）根据安培定则判断线圈上A点的电流方向，根据磁感线的环绕方向画出通过B点的磁感线。

【解答】（1）由图可知，螺线管的磁极为：左N、右S，则由异名磁极相互吸引可知，小磁针的磁极为：左S、右N。

右手握住螺线管，大拇指指向左端，四指指尖向上，那么线圈上电流方向向上，极电流从右端流入、左端流出，电源右侧为正极、左侧为负极，如下图所示：

（2）弹簧的长度缩短，那么条形磁铁受到排斥力，根据“同名磁极相互排斥”可知，螺线管的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为N极，下端为S极。

右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向右，则线圈上电流向右，那么电流从上端流入，下端流出，即电源右端为“+”极，左端为“-”极，如下图所示：

（3）右手握住螺线管，大拇指指向左端，四指指尖向上，那么线圈上A点电流方向向上。

在磁铁外部，磁感线从N极出来，回到S极，如下图所示：

9．

（1）如图甲，通电线圈B端与磁铁N极相吸，则A端是(选填“N”或“S”)极。

（2）请在图乙中以笔画线代替导线，连接线圈与电池，让线圈的B端与磁铁N极相斥。

【答案】（1）N

（2）解：如图所示：

【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律解答；

（2）首先根据磁极之间的相互作用规律判断B端的极性，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，最后确定与电源的连接情况。

【解答】（1）)根据“同名磁极相互吸引”可知，B端为S极，那么A端为N极；

（2）线圈的B端与磁铁N极相斥，说明B端为N极。用右手握住螺旋管，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，则线圈上电流方向向左，那么电流从下端流入，上端流出，即下端接正极，上端接负极，如下图所示：

三、拓展创新

10．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（）

A．小磁针的b端为N极B．通电螺线管左端为N极

C．电源“＋”极为c端D．电源“＋”极为d端

【答案】C

【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断

【解析】【分析】（1）（2）根据磁感线确定条形磁铁和螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向；

（3）（4）根据安培定则判断螺线管上线圈的电流方向，进而判断电源的正负极方向。

【解答】磁感线总是从磁体的N极出来，然后回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，而右端为N极，故B错误；

根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的a端为N极，b端为S极，故A错误；

用右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，那么线圈上电流方向向下，则电流从左端流入，右端流出，因此电源的c端为“+”极，d端为“-”极，故C正确，D错误。

故选C。

11．在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小

磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。

（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是(写出一个即可)。

（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：。

【答案】（1）小磁针与直导线距离远(或小磁针起始指向为磁场方向)

（2）使小磁针尽量靠近直导线，小磁针静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化。若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明