中考物理专题20.2电生磁（解析版）.docxVIP

第二十章电与磁专题20.2电生磁

一、学习目标

1.通过实验了解电流周围存在磁场。

2.探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的磁极。

二、课标要求

通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。

知识点1：电流的磁效应

奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。

知识点2：通电螺线管的磁场

1.把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺线管外部的磁感线从N极出发，回到S极，内部的磁感线从S极出发，回到N极。

2.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。

知识点3：探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验

【实验目的】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素。

【实验器材】电源、滑动变阻器、导线若干、电磁铁、大头钉、开关、铁钉若干。

【实验方法】控制变量法；转换法。

【实验原理】电流的磁效应

【实验猜想】

猜想1：磁性强弱与线圈的匝数有关系

猜想2：磁性强弱与电流有关系

猜想3：磁性强弱与有无铁芯有关系

【实验步骤】

（一）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系

方案：保持铁芯、线圈匝数不变,改变通过电磁铁的电流大小,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

现象：增大电流,电磁铁吸引的大头针数目增多.

结论：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大,，电磁铁的磁性越强.

电磁铁磁性强弱与电流大小有关.

（二）探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系

方案：保持电流、铁芯不变,改变线圈的匝数,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

现象：线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针数目增多.

结论：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关.

（三）探究通电螺线管的磁性强弱与有无铁芯的关系

方案：保持电流、线圈匝数不变,比较不插入铁芯和插入铁芯时,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

现象：插入铁芯后，通电螺线管吸引的大头针数目增多.

结论：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关.

【实验结论】（1）磁性强弱与线圈的匝数有关系：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强.

（2）磁性强弱与电流有关系：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大,，电磁铁的磁性越强.

（3）磁性强弱与有无铁芯有关系：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强.

注意：探究影响通电螺线管的磁性强弱的实验考查的知识点

1.电磁铁的优点：

电磁铁磁性有无，可用电流的通断来控制

电磁铁磁性强弱，可用改变电流的大小来控制

电磁铁的极性变换，可用改变电流的方向来实现。

2.实验原理：电流的磁效应。

3.实验涉及到的方法：控制变量法、转换法。

控制变量法：

（1）探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制电流不变，改变匝数。

（2）探究磁性强弱与电流的关系：控制匝数不变，通过滑动变阻器改变电流。

（3）探究磁性强弱与有无铁芯的关系：控制电流和匝数不变，插入铁芯。观察线圈吸引大头针的多少。

转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。

4.电磁铁是一个带有铁芯的通电螺线管。电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥。

电磁铁的应用有电磁起重机、电铃、电话听筒、话筒、电磁继电器、磁悬浮列车。

5.实验得到的结论：通电螺线管的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯有关。

6.实验过程中，当插入通电螺线管后磁性大大增强的原因是什么？

答：因为铁芯在通电螺线管产生的磁场中被磁化后相当于一根磁铁。

将铁芯换成刚棒，开关断开后的现象。

答：因为刚棒是永磁铁，断开开关后大头针不会掉下来。

7.该实验过程中改变电流的大小是通过改变滑动变阻器的阻值实现的。该实验中滑动变阻器的作用是保护电路、改变电流大小。

8.实验过程中，记录多组数据的目的：为了得出普遍规律，避免实验的偶然性。

9.如果在实验中为了探究电流对通电螺线管磁性的强弱的影响时，还可以增加一项仪器即电流表。

10.实验中用铁棒而不用钢棒的原因：钢棒被磁化后成为永磁铁，断电后仍有磁性，大头针不会掉下来。

知识点4：安培定则

判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，大拇指的方向就是该螺线管的N极。

注意：考查安培定则的作图题类型及其解题思路

1.已知电源的正负极