电生磁（双基过关考点突破）-人教版九年级物理全一册

第2节电生磁

双基过关

知识点一、电流的磁效应

1.奥斯特实验

(1)内容：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实通电导体和磁体一样,周围存在磁场，磁场的方

向与电流的方向有关。

(2)奥斯特实验的基本要求

为了让实验现象明显，能完成实验探究，实际操作中，要注意两点：

①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止；

②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。通电导线的磁场强弱与距离有关，若导经磁针距

离太远，现象就会不明显。

(3)意义：揭示了电和磁之间的联系。使人们进入了电与磁这个长期闭锁的研究领域，为实现物理

学的第一次大综合开辟了广阔的道路。

2.电流的磁效应

通电导体周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。

奥斯特实验中应注意两点：

(1)电路接通的时间要短(因为此时电路为短路)；

(2)避免通电直导线沿东西方向放置，因为此时导线周围磁场恰与小磁针指向一致,会造成小磁针不偏

转的假象。

基础自测：

1.奥斯特实验：

(1)最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家O

(2)奥斯特实验：

对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有；

对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟的方向有关。

【答案】奥斯特磁场电流

【解析】［1］根据常识知道，最早发现电流磁效应的科学家是奥斯特。

［2］甲、乙两图中，当电路闭合时，电路中有电流，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场作用；电路

断开时，电路中无电流，小磁针不发生偏转，所以甲、乙两图得到的结论为：电流周围存在磁场。

［3］甲、丙两图中，电路中电流方向相反时，小磁针偏转方向发生也相反，说明电流的磁场方向相反,

所以甲、丙两图得到的结论为：电流的磁场方向跟电流的方向有关。

2.磁场的基本性质是对放入其中的磁体有的作用。奥斯特的实验证明了通电导线的周围

【答案】力磁场

［解析］［1］磁场的基本性质是它对放入其中的磁体有力的作用。

［2］奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场；从而成

为世界上第一个发现电与磁之间有联系的人，这一现象也说明电流具有磁效应。

3.小柯同学模仿奥斯特实验，研究电与磁有着怎样的联系。他取一个小磁针让其自然静止，在小磁

针的上方拉一根直导线，为了使实验现象明显，直导线应（选填“东西”“南北”或“任意

方向”）放置。当直导线通电时，小柯先观察到小磁针发生了偏转，再改变直导线中的电流方向，又观察

到小磁针的偏转方向与刚才相反。以上实验现象说明了什么？。

【答案】南北见解析

【解析】［1］由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流

产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置。

［2］改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。

4.科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神。下列物理学家中最早发现电和磁有联系的是（）

A.欧姆B.奥斯特C.法拉第D.焦耳

【答案】B

【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生

了偏转，由此说明了通电导体周围存在磁场，奥斯特是世界上第一个发现电和磁之间有联系的科学家，故

B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

5.如图是奥斯特实验的示意图，当开关闭合时，小磁针发生偏转，下列说法正确的是（）

A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场

B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用

C.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定

D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场

【答案】A

【解析】A.导体通电后，导体旁边的小磁针发生偏转说明通电导线周围的空间中产生了磁场，故A

正确；

B.力的作用是相互的，发生偏转的小磁针受到通电导线磁力的作用，小磁针也对通电导体有磁力的

作用，故B错误；

CD.通电导线周围磁场方向与电流的方向有关，并不是由小磁针的指向决定的，即使移去小磁针，通

电导线周围的磁场也不会消失，故CD错误。

故选Ao

6.如图所示，把一根直导线平行放置在静止小磁针的正上方，当通有如图所示方向的电流时，小磁

针N极垂直纸面向里偏转，关于此实验下列说法错误的是（）

1

（—►）

（S工N）

A.实验中的直导线必须放置在南北方向

B.小磁针偏转不明显，可以增大导线中的电流

C.当导线中电流方向改变时，小磁针N极垂直纸面向外偏转

D.把小磁针从直导线下方移到直导线上方，小磁针N极偏转方向不变

【答案】D

【解析】A.因为小磁针是南北方向的，故小磁针静止时在地磁场的作用下指向南北，在证明电流周

围存在磁场时，应将导线在南北方向水平放置，从而排除地磁场的干扰，故A正确，不符合题意；

B.小磁针偏转不明显，说明导线周围的磁场较弱，可以增大导线中的电流来增大磁场的强度，故B

正确，不符合题意；

C.导线周围的磁场方向与导线中的电流方向有关，当导线中电流方向改变时，导线周围的磁场方向

也改变，小磁针N极会垂直纸面向外偏转，故C正确，不符合题意；

D.把小磁针从直导线下方移到直导线上方，小磁针所处的磁场的方向会发生变化，小磁针N极偏转

方向也会随之变化，故D错误，符合题意。

故选Do

知识点二、通电螺线管的磁场

1.螺线管的构成:把导线绕在圆筒上，日常生活中，通常把螺线管称为线圈。

2.通电螺线管的磁场的特点

(1)与条形磁体的磁场分布相类似；

(2)有无可以控制：由电流的有无(或说电路的通断)来控制；

(3)磁性强弱可以改变：由电流的大小和线圈的匝数来决定；

(4)磁极可变:磁极与电流的方向和绕线的方向有关。

3.探究通电螺线管的磁场

(1)在通电螺线管周围放一些小磁针，通过这些小磁针的指向来展现通电螺线管周围的磁场分布情

况。通过实验发现，它周围的磁场分布与条形碰体相类似。

(2)若将小磁针放在通电螺线管的内部，也可以很方便地观察其内部的磁场分布情况。通电螺线管

内部的磁场方向由南极指向北极。

4.通电螺线管的磁场比通电直导线(电流相等)的磁场强的原因：各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁

场就会强得多。

5.通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场的比较

条形磁体通电螺线管

不磁性长期保持，是永磁体通电时有磁性，断电时无磁性

同N、S极是固定不变的N、S极与电流方向有关，能够改变

点磁性强弱是不变的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关

①它们都具有吸铁性

相

②它们都具有指向性

同

③它们的磁场分布相似

点

④它们都有两个磁极,且都具有同名磁极相斥、异名磁极相吸的特点

基础自测

7.小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个

弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是()

A.通电后，弹簧的长度可能不变

B.通电后，弹簧的长度一定变长

C.如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极朝右

D.如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极垂直于纸面向外

【答案】C

【解析】AB.通电后，螺线管的每一圈导线相当于一个小磁体，这些小磁体的N和S极靠在一起，相

互吸引，弹簧的长度会缩短，故AB错误；

CD.螺线管中电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，

根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极朝右，故C正确，D错误。

故选Co

8.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:

(a)(b)(c)

①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(a)所示，放小磁针的目的是；

②闭合开关后观察到如图(b)所示的现象，说明通电螺线管周围存在______；

③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是。

【答案】确定通电螺线管周围磁场的方向磁场改变螺线管中的电流方向，观察小

磁针的指向变化情况

【解析】①[1]因为小磁针放入磁场中，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使

用小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的方向。

②[2]闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场。

③[3]通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证方法是改变螺线管中电流方向，观察小磁针

的指向变化情况。

9.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁

(1)这就是著名的实验。

(2)要使实验效果更加明显，应使通电导线沿(填“东西”或“南北”)方向放置。

(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是(填字母)。

A.类比法

B.转换法

C.控制变量法

【答案】奥斯特南北B

【解析】(1)［1］实验中，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。

(2)［2］由于小磁针静止时要指南北方向，为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置，可

以防止地磁场的影响，也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的。

(3)［3］本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示导体周围存在的磁场，所以采用的是转换法，故

B符合题意，AC不符合题意。

故选Bo

10.如图是探究“通电螺线管外部的磁场方向”的实验装置。实验中，用小磁针的极指向来

判断通电螺线管外部某点的磁场方向；断开开关，将电源的正负极对调，再闭合开关，将观察到小磁针

【答案】NN极指向发生了改变

【解析】［1］小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向，所以，实验中，用小磁针的N极指向来判

断通电螺线管外部某点的磁场方向。

［2］将电源的正负极对调后，螺线管中的电流方向发生了改变，磁场的方向发生了改变，则小磁针的N

极指向也会改变。

知识点三、安培定则

1.内容:用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N

极。

2.作用:判定通电螺线管的极性与线圈绕向和电流方向之间的关系。

3.判断方法解读

(1)标出通电螺线管上的电流环绕方向；

(2)用右手握住螺线管,让四指的指向与电流的方向一致;

(3)拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。

4.安培定则三个方面的应用

(1)根据螺线管中电流的方向，应用安培定则可判断通电螺线管两端的极性:

(2)山通电螺线管两端的极性，应川安培定则可判断螺线管中的电流方向；

(3)根据通电螺线管的南北极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。

基础自测

11.如图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向错误的是()

【解析】ABC.在磁体的外部，磁感线从N极出发回到S极，故AB正确，不符合题意；C错误，符合

题意;

D.由图知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极,

左端为S极，磁感线从N极出发回到S极，周围磁感线的方向正确，故D正确，不符合题意。

故选C»

12.如图所示，闭合开关后，三个小磁针指向(红色为N极)都正确的是()

A.B.

A

O

c.D.

【答案】A

【解析】A.由右手螺旋定则可知,电磁铁左端为N极，则因外部磁感线由N极指向S极，则左侧小

磁针N极向左，中间小磁针N极向右，右侧小磁针N极向左，故A正确;

B.由右手螺旋定则可知，电磁铁右端为N极，则因外部磁感线由N极指向S极，则上方小磁针N极

应向左，故B错误；

C.由右手螺旋定则可知，电磁铁右端为N极，则因外部磁感线由N极指向S极，则右端小磁针N极

应向右，故C错误；

D.由右手螺旋定则可知，电磁铁左端为N极，则因外部磁感线由N极指向S极，则上方小磁针N极

应向右，故D错误。

故选Ao

13.为了判断通电螺线管附近M点的磁场方向，将小磁针放在M点，待小磁针静止时观察小磁针—

所指的方向就是该点的磁场方向。

M

【解析】磁场的方向是小磁针静止时N极的指向，即M点的磁场方向与放在该点小磁针静止时N极所

指方向一致。

85.请根据图中磁感线的方向在括号内标出螺线管的极性，并画出通电螺线管上的绕线方式。

【解析】磁体的外部，磁感线由N极指向S极，由图可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，根据

安培定则可知螺线管上的绕线方式如图所示:

)

14.如图所示，请在虚线框内标出螺线管右端磁极。

电源

【答案】电源

【解析】由图可知，闭合开关后,螺线管中电流的方向是向下的，根据安培定则可知，右侧为N极,

电源

考点突破

考点1.奥斯特实验一一直线电流产生的磁场

方法：判断通电直导线周围的磁场方向，可采用两神方法

方法一：运用安培定则来判断。用右手握住导线，让伸直的拇指与电流的方向一致，四指所指的方向

就是磁感线的环绕方向。

方法二：实验判断法。在通电直导线周围放一些小磁针，通过小磁针的指向显示出其周围各处磁场的

方向。

例1.（2022.湖北宜昌.中考真题）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（）

触接

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

【答案】C

【解析】A.这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；

B.该磁场是电流的磁场，只有电路中有电流，导线周围就存在磁场，小磁针的作用是证实通电导体

周围有磁场，故B错误；

C.该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象是电流的磁效应，根据这一现象人们发明了电磁铁,

故C正确；

D.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。

故选C。

例2.(2022・西藏・中考真题)如图所示，将一枚转动灵活的小磁针置于水平桌面上，在小磁针上方放

一条直导线，使导线与电池触接，电路连通瞬间，会看到小磁针发生偏转，这个实验说明通电导线周围存

在______,这个现象是1820年丹麦物理学家首先发现的。

【答案】磁场奥斯特

【解析】口］［2］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；这个现象最早是由1820年丹麦物理学家奥斯特发现。

考点2.通电螺线管及安培定则

方法：具体思路如下：

(1)由安培定则分别判断出两螺线管靠近的一端的磁极；

(2)由磁极间的相互作用规律判断两通电螺线管间的作用情况。

对比电路中电流的方向来理解磁体内部的磁场

直流电路中，电源外部电流的方向是由电源正极到电源负极，电源内部则由负极到正极。

通电螺线管（磁体）外部磁场方向是由N极出来指向S极，内部磁场方向则由S极指向N极。

例3.（2022・湖南益阳•中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（）

r

N

A.螺线管的左端为S极

B.右边小磁针的N极向左偏转

C.当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱

D.改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变

【答案】B

【解析】AB.由安培定则可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，因同名磁极相互排斥，异名

磁极相互吸引，所以小磁针的N极向左偏转，故A错误，B正确;

C.滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻减小，电路的电流增大，通电螺线管的磁性增强，故C错

误;

D.通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是N极、S极，当改变螺线管

中的电流方向时，螺线管的两磁极交换位置，外部磁场方向会改变，故D错误。

故选Bo

例4.（2022•浙江宁波・中考真题）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环

形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电

流方向如箭头所示，当置于平板上A