電流的磁效應(yīng)解析

電流的磁效應(yīng)解析知識(shí)點(diǎn)1電流的磁場(chǎng)【典例】1．如圖將一根直導(dǎo)線(xiàn)放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行，接通電路后，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（1）這就是著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)，圖中的直導(dǎo)線(xiàn)AB大致是南北（選填“南北”或“東西”）方向放置在小磁針的上方的；（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樾〈裴樖艿酱帕Φ淖饔?，判斷的依?jù)是：未通電時(shí)小磁針在地磁場(chǎng)的作用下指示南北方向，通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到了電流周?chē)拇艌?chǎng)的作用；（3）改變直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，這表明通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)；（4）通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇鸥芯€(xiàn)分布如圖所示，圖中小磁針的a端是S極?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥艌?chǎng)，這是著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)；由于小磁針受到地磁場(chǎng)的作用，要指南北方向，為了觀察到明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應(yīng)使電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)闁|西方向，故應(yīng)使把直導(dǎo)線(xiàn)南北放置；（2）未通電時(shí)小磁針在地磁場(chǎng)的作用下指示南北方向，通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到了電流周?chē)拇艌?chǎng)的作用；（3）改變電流方向，小磁針的方向也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)；（4）通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇鸥芯€(xiàn)是以直導(dǎo)線(xiàn)為中心的一系列的同心圓，磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)；圖中小磁針的a端的磁極與磁感線(xiàn)的方向相反，故為小磁針的S極；故答案為：（1）奧斯特；南北；（2）未通電時(shí)小磁針在地磁場(chǎng)的作用下指示南北方向，通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到了電流周?chē)拇艌?chǎng)的作用；（3）通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)；（4）S?！咀兪接?xùn)練】1．如圖所示，將一根直導(dǎo)線(xiàn)放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行，接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．導(dǎo)線(xiàn)若沿東西方向放置，磁針最容易發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．改變直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變 C．實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是檢測(cè)電流的磁場(chǎng) D．實(shí)驗(yàn)中用到的一種重要科學(xué)研究方法是轉(zhuǎn)換法【解答】解：A、在該實(shí)驗(yàn)中為了避免地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)沿南北方向放置（電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿東西方向），小磁針才會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B、改變電流方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，這說(shuō)明直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)，故B正確；C、小磁針受到磁力的作用能夠發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是檢測(cè)電流的磁場(chǎng)，故C正確；D、磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著，但小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)后會(huì)受到磁力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以實(shí)驗(yàn)中借助小磁針感知磁場(chǎng)的存在，則采用的是轉(zhuǎn)換法，故D正確；故選：A。2．某同學(xué)按照如圖甲所示連接好電路。閉合開(kāi)關(guān)前，小磁針的指向如圖甲所示；閉合開(kāi)關(guān)，小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙中箭頭所示；只改變電源的正負(fù)極，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖丙中箭頭所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．由甲、乙兩圖可得導(dǎo)體的周?chē)欢ù嬖谥艌?chǎng) B．由甲、乙兩圖可得電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān) C．由乙、丙兩圖可得電流的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小有關(guān) D．由乙、丙兩圖可得電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)【解答】解：AB、甲中開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的，電路中無(wú)電流，乙中開(kāi)關(guān)是閉合的，電路中有電流；前后兩種情況下，小磁針沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不能說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，又沒(méi)有改變導(dǎo)體中的電流方向，不能說(shuō)明電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)跟電流方向有關(guān)，故AB錯(cuò)誤；CD、乙、丙只是改變了電流方向，沒(méi)有改變電流大小，不能說(shuō)明磁場(chǎng)強(qiáng)弱跟電流大小有關(guān)；電流方向改變，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了變化，這說(shuō)明電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。3．通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)，小明經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，畫(huà)出了通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鸥芯€(xiàn)的分布圖（如圖所示），下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是（）A．小磁針b端為N極 B．通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)煌恢么艌?chǎng)強(qiáng)弱相同 C．增大直導(dǎo)線(xiàn)中的電流可使其周?chē)艌?chǎng)增強(qiáng) D．改變直導(dǎo)線(xiàn)中電流的方向，小磁針N極的指向?qū)?huì)發(fā)生改變【解答】解：A、小磁針b端所指方向與磁感線(xiàn)方向一致，故b端為N極，故A正確；B、由通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鸥芯€(xiàn)的分布圖可知，離導(dǎo)線(xiàn)越近，磁感線(xiàn)越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C、通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)弱，與電流的大小有關(guān)，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，故C正確；D、通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)，所以改變直導(dǎo)線(xiàn)中電流的方向，直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)方向發(fā)生改變，小磁針N極的指向?qū)?huì)發(fā)生改變，故D正確。故選：B。4．電磁聯(lián)系探究通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)分布情況（1）小明找來(lái)小磁針、鐵屑、硬紙板等，做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果他發(fā)現(xiàn)，直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)是以導(dǎo)線(xiàn)為圓心的同心圓圈。請(qǐng)仿照?qǐng)D中小磁針的畫(huà)法，在圖中A點(diǎn)處畫(huà)出小磁針靜止時(shí)指向，并標(biāo)出其N(xiāo)極。（2）請(qǐng)你根據(jù)圖1中通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的分布情況，判斷圖2中的導(dǎo)線(xiàn)通電時(shí)小磁針N極將轉(zhuǎn)向紙外。（轉(zhuǎn)向紙內(nèi)\轉(zhuǎn)向紙外\保持靜止）【解答】解：（1）由題可知，直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)是以導(dǎo)線(xiàn)為圓心的同心圓圈，小磁針靜止時(shí)N極的指向與該處磁感線(xiàn)的方向一致；圖1中，磁感線(xiàn)沿逆時(shí)針?lè)较?，則A點(diǎn)處小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)橄蚣埻猓鐖D所示：；（2）由圖1可知，判斷磁感線(xiàn)方向的規(guī)律為：伸出右手，大拇指指向電流的方向，四指的方向?yàn)榇鸥芯€(xiàn)的方向；在圖2中運(yùn)用該規(guī)律可知，通電導(dǎo)線(xiàn)下方的磁感線(xiàn)方向?yàn)橄蚣埻?，而小磁針靜止時(shí)N極的指向與該處磁感線(xiàn)的方向一致，則圖2中小磁針N極將轉(zhuǎn)向紙外。故答案為：（1）如圖；（2）轉(zhuǎn)向紙外。知識(shí)點(diǎn)2通電螺線(xiàn)管電磁鐵【典例】1．法國(guó)科學(xué)家阿爾貝費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得?格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)而榮獲2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。圖中GMR代表巨磁電阻，在磁場(chǎng)中，其阻值隨磁場(chǎng)的逐漸變強(qiáng)而減小。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，下列說(shuō)法中（）①電磁鐵左端為N極②電磁鐵外部的磁感線(xiàn)從左端出發(fā)回到右端③將滑片P向b端滑動(dòng)，電磁鐵磁性變?nèi)酡軐⒒琍向a端滑動(dòng)，指示燈亮度變強(qiáng)A．只有①③正確 B．只有②④正確 C．只有②③④正確 D．①②③④都正確【解答】解：①根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故①正確；②在磁體的外部，磁感線(xiàn)是從N極出來(lái)回到S極的，所以電磁鐵外部的磁感線(xiàn)從左端出發(fā)回到右端，故②正確；③將滑片P向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，故③正確；④將滑片P向a端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，則巨磁電阻的阻值變小，燈泡所在電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，通過(guò)燈泡的電流變大，則燈泡變亮，故④正確。故選：D。2．在一次物理實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)連接了如圖所示的電路，電磁鐵的右端有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，閉合開(kāi)關(guān)后，下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁鐵的右端為N極 B．利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設(shè)備是發(fā)電機(jī) C．小磁針N極向右旋轉(zhuǎn)90° D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向上端移動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性會(huì)變?nèi)酢窘獯稹拷猓篈、圖中電流從電磁鐵的左端流入，右端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端是N極，右端是S極，故A錯(cuò)誤；B、該實(shí)驗(yàn)表明了電能生磁，此現(xiàn)象與發(fā)電機(jī)無(wú)關(guān)，發(fā)電機(jī)利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針靜止時(shí)，左端是N極，右端是S極，即小磁針N極向左旋轉(zhuǎn)90°，故C錯(cuò)誤；D、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向上端移動(dòng)，電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，故電磁鐵的磁性變?nèi)?，故D正確。故選：D。3．在“探究通電螺線(xiàn)管外部磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)中：（1）小明將小磁針?lè)旁诼菥€(xiàn)管周?chē)煌奈恢萌鐖D（a）所示，放小磁針的目的是確定通電螺線(xiàn)管周?chē)艌?chǎng)的方向。閉合開(kāi)關(guān)后觀察到如圖（b）所示的現(xiàn)象，說(shuō)明通電螺線(xiàn)管周?chē)嬖诖艌?chǎng)；（2）如圖（c）所示是通電螺線(xiàn)管周?chē)挠袡C(jī)玻璃板上的小磁針?lè)植紶顟B(tài)，觀察可知通電螺線(xiàn)管的外部磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；（3）通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)方向和電流方向有關(guān)。你怎樣驗(yàn)證，方法是改變螺線(xiàn)管中的電流方向，觀察小磁針的指向變化情況；（4）小明猜想通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱可能與線(xiàn)圈匝數(shù)和電流大小都有關(guān)。為此他又設(shè)計(jì)了如圖（d）所示的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從1換到2上時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的大頭針數(shù)目．此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了控制兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變，來(lái)研究通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)樾〈裴樂(lè)湃氪艌?chǎng)中，小磁針靜止時(shí)N極指向和該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同，所以實(shí)驗(yàn)中使用小磁針是為了確定通電螺線(xiàn)管周?chē)艌?chǎng)的方向；閉合開(kāi)關(guān)后觀察到小磁針按一定的規(guī)律發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電螺線(xiàn)管周?chē)嬖诖艌?chǎng)；（2）由圖（c）有機(jī)玻璃板上的小磁針?lè)植紶顟B(tài)可知，通電螺線(xiàn)管的外部磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；（3）通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)方向和電流方向有關(guān)，驗(yàn)證方法是改變螺線(xiàn)管中電流方向，觀察小磁針的指向變化情況；（4）實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從l換到2上時(shí)，連入電路的線(xiàn)圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電流大小不變，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)以及吸引大頭針的數(shù)目，這樣才能探究出通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系。故答案為：（1）確定通電螺線(xiàn)管周?chē)艌?chǎng)的方向；磁場(chǎng)；（2）條形磁體；（3）改變螺線(xiàn)管中的電流方向，觀察小磁針的指向變化情況；（4）控制兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變?！咀兪接?xùn)練】1．為探究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)小組連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，開(kāi)關(guān)S閉合。下列說(shuō)法正確的是（）A．比較甲、乙鐵釘吸引大頭針的數(shù)量可得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系 B．乙鐵釘?shù)纳隙耸荖極 C．大頭針的下端散開(kāi)是因?yàn)楫惷艠O相互排斥 D．向左調(diào)節(jié)滑片P，甲、乙吸引大頭針個(gè)數(shù)均會(huì)增多【解答】解：A、由圖知，甲吸引大頭針的個(gè)數(shù)較多，說(shuō)明甲的磁性較強(qiáng)，甲乙串聯(lián)，電流相等，甲的線(xiàn)圈匝數(shù)大于乙的線(xiàn)圈匝數(shù)，說(shuō)明電流一定時(shí)，線(xiàn)圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)右手螺旋定則，乙鐵釘?shù)纳隙耸请姶盆F的S極，故B錯(cuò)誤；C、大頭針被磁化，大頭針下端的磁極相同，互相排斥，所以下端分散，故C錯(cuò)誤；D、向左移動(dòng)滑片P時(shí)，電路中電阻減小，電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，電磁鐵甲乙吸引大頭針的數(shù)量會(huì)增多，故D正確。故選：D。2．如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，兩個(gè)通電螺線(xiàn)管的相互作用情況及A、B端的極性分別是（）A．相斥，A端為N極，B端為N極 B．相吸，A端為S極，B端為N極 C．相斥，A端為S極，B端為S極 D．相吸，A端為N極，B端為S極【解答】解：根據(jù)安培定則可知，右邊螺線(xiàn)管的A端為S極，右端為N極；左邊螺線(xiàn)管的B端為N極，左端為S極，因此它們相互吸引，故B正確。故選：B。3．探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。利用如圖所示裝置探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，A是鐵塊，B是電磁鐵，R是定值電阻，R'是滑動(dòng)變阻器。（1）開(kāi)關(guān)接1時(shí)，電磁鐵有磁性將鐵塊A磁化，A的下端為N極。（2）開(kāi)關(guān)接1時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，說(shuō)明：其它條件相同時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。（3）開(kāi)關(guān)接1時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某位置，讀出電流表示數(shù)I1。然后再將開(kāi)關(guān)接2時(shí)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流I2＝I1，就可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，電流從B電磁鐵的上端流入、下端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為S極，下端為N極；電磁鐵有磁性，將鐵塊A磁化，由磁化規(guī)律可知A的下端為N極；（2）開(kāi)關(guān)接1，電磁鐵有磁性將鐵塊吸下，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)；當(dāng)滑片P向左的滑動(dòng)過(guò)程中，變阻器的阻值變小，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，對(duì)鐵塊的吸引力增大，故彈簧會(huì)變長(zhǎng)一些。這說(shuō)明：其它條件相同時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；（3）實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從1換到2上時(shí)，連入電路中線(xiàn)圈的匝數(shù)減少，連入電路中線(xiàn)圈的電阻減??；由實(shí)驗(yàn)操作可知該實(shí)驗(yàn)是為了探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系，則應(yīng)控制兩次實(shí)驗(yàn)中電流的大小不變（即I2＝I1），電路的總電阻不變，因連入電路中線(xiàn)圈的電阻減小，由電阻的串聯(lián)可知變阻器接入電路的阻值應(yīng)增大，所以應(yīng)向右調(diào)節(jié)變阻器的滑片。故答案為：（1）N；（2）變長(zhǎng)；長(zhǎng)；電流；（3）右；I1；線(xiàn)圈匝數(shù)。4．小東同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究通電螺線(xiàn)管周?chē)艌?chǎng)特點(diǎn)。（1）閉合開(kāi)關(guān)后，電源的正極是左（選填“左”或“右”）端。（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將圖中電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后，再閉合開(kāi)關(guān)。他觀察到放在螺線(xiàn)管下方的小磁針靜止時(shí)N、S極的指向也發(fā)生了對(duì)調(diào)。請(qǐng)你根據(jù)小東觀察到的這一現(xiàn)象，提出一個(gè)可探究的科學(xué)問(wèn)題：通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)嗎？?！窘獯稹拷猓海?）由異名磁極相互吸引可知，通電螺線(xiàn)管的左側(cè)為N極，再利用安培定則判斷可知，電流從左側(cè)流入，右側(cè)流出，則電源的左端為正極；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后，螺線(xiàn)管下方的小磁針靜止時(shí)N、S極的指向也發(fā)生了對(duì)調(diào)，可提出可探究的科學(xué)問(wèn)題是：通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)嗎？故答案為：（1）左；（2）通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)嗎？5．在“探究通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：（1）在螺線(xiàn)管的兩端各放一個(gè)小磁針，并在硬紙板上均勻的撒滿(mǎn)鐵屑，通電后觀察小磁針的指向，輕敲紙板，鐵屑的排列情況如圖甲所示。（2）把小磁針?lè)诺铰菥€(xiàn)管四周不同位置，通電后小磁針靜止時(shí)的指向如圖乙所示。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)，根據(jù)通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)分布形狀，我們發(fā)現(xiàn)，通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)與條形（選填“條形”或“蹄形”）磁體的磁場(chǎng)相似。（4）根據(jù)安培定則可以判斷出如圖乙所示的通電螺線(xiàn)管的左（選填“左”或“右”）端為N極。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，通電螺線(xiàn)管的極性與環(huán)繞螺線(xiàn)管導(dǎo)線(xiàn)中電流的方向有關(guān)。（5）如果我們把地磁場(chǎng)比作一個(gè)通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，赤道比作其中一條環(huán)繞導(dǎo)線(xiàn)，則導(dǎo)線(xiàn)中電流的方向應(yīng)該是自東向西（選填“自西向東”或“自東向西”）?！窘獯稹拷猓海?）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)，根據(jù)通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)分布形狀可知，通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)和條形磁體外部的磁場(chǎng)一樣，通電螺線(xiàn)管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極；（4）根據(jù)小磁針的指向可知，圖乙所示的通電螺線(xiàn)管的的左端為N極、右端為S極，通電螺線(xiàn)管的極性與通電螺線(xiàn)管中電流的方向有關(guān)；（5）因?yàn)榈卮艌?chǎng)的北極在地理的南極附近，地磁場(chǎng)的南極在地理的北極附近，根據(jù)右手定則可知，赤道這一環(huán)繞導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向?yàn)橛蓶|向西。故答案為：（3）條形；（4）左；電流；（5）自東向西。知識(shí)點(diǎn)3電磁繼電器【典例】1．某機(jī)器人小組設(shè)計(jì)了一種傳送裝置，為避免傳送物體的質(zhì)量過(guò)大影響正常工作，當(dāng)所傳送物體質(zhì)量過(guò)大時(shí)，紅燈會(huì)亮進(jìn)行報(bào)警。其工作原理如圖所示，在傳送裝置下方裝有壓敏電阻R1，R2為保護(hù)電阻，R3為變阻器。K為動(dòng)觸點(diǎn)，M、N為靜觸點(diǎn)。（1）該裝置中的電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的。（2）由圖可知，甲表為電流表改裝的載重表（選填“電流表”或“電壓表”）；（3）當(dāng)傳送出現(xiàn)超過(guò)預(yù)警質(zhì)量情況，紅燈會(huì)亮進(jìn)行預(yù)警。此時(shí)電動(dòng)機(jī)M不能運(yùn)行（選填“能”或“不能”）；（4）通電時(shí)電磁鐵的上端是N極；（5）紅燈會(huì)亮報(bào)警說(shuō)明壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減?。ㄟx填“增大”或“減小”）；（6）如果把電阻R3接入電路的電阻調(diào)小，預(yù)警質(zhì)量將變?。ㄟx填“變大”或“變小”）?！窘獯稹拷猓海?）電流通過(guò)電磁鐵時(shí)，電磁鐵具有磁性，所以電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的；（2）由圖可知，甲表串聯(lián)在電路中，為電流表；（3）當(dāng)傳送出現(xiàn)超過(guò)預(yù)警質(zhì)量情況，紅燈會(huì)亮進(jìn)行預(yù)警，此時(shí)K與M接觸，電動(dòng)機(jī)M沒(méi)有接入電路中，所以電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)行；（4）工作時(shí)，電流從電磁鐵的上面導(dǎo)線(xiàn)流入，利用安培定則判斷出電磁鐵的下端為S極，上端為N極；（5）紅燈報(bào)警時(shí)，銜鐵被吸引，說(shuō)明電磁鐵的磁性增強(qiáng)，控制電路中的電流變大，則控制電路的總電阻變小，R2是定值電阻，所以壓敏電阻R1的阻值減小，即壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減?。唬?）把電阻R3接入電路的電阻調(diào)小，銜鐵被吸下時(shí)的吸合電流不變；根據(jù)歐姆定律可知，銜鐵被吸下時(shí)的總電阻不變，R3接入電路的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，壓敏電阻的阻值變大，壓敏電阻受到的壓力變小，報(bào)警質(zhì)量變小。故答案為：（1）磁效應(yīng)；（2）電流表；（3）不能；（4）N；（5）減小；（6）變小。【變式訓(xùn)練】1．如圖所示的是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲，金屬絲下端所指示的溫度為90℃，當(dāng)溫度達(dá)到90℃時(shí)，自動(dòng)報(bào)警器報(bào)警。下列說(shuō)法中正確的是（）A．燈亮?xí)r表示報(bào)警器報(bào)警 B．溫度達(dá)到85℃時(shí)，報(bào)警器中的燈亮同時(shí)鈴響 C．報(bào)警器中水銀溫度計(jì)和電磁鐵并聯(lián)在電路中 D．報(bào)警器是利用電磁鐵通電時(shí)有磁性、斷電時(shí)磁性消失的特點(diǎn)工作的【解答】解：A、當(dāng)溫度升高到90℃時(shí)，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導(dǎo)體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)溫度升高到85℃時(shí)，水銀和金屬絲未接通，電磁鐵無(wú)磁性，電燈的電路接通，燈亮鈴不響，故B錯(cuò)誤；C、報(bào)警器的電磁鐵和水銀溫度計(jì)依次連接在控制電路中，兩者是串聯(lián)的，故C錯(cuò)誤；D、溫度達(dá)到90℃時(shí)，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導(dǎo)體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮。溫度低于90℃時(shí)，水銀和金屬絲斷開(kāi)，控制電路開(kāi)路，電磁鐵沒(méi)有磁性，電磁鐵釋放銜鐵，動(dòng)觸頭和電鈴的電路斷開(kāi)，電鈴不響，燈亮，故D正確。故選：D。二．填空題（共1小題）2．如圖所示是小明利用光敏電阻為居民樓門(mén)口設(shè)計(jì)的一種智能照明電路，夜晚天暗時(shí)自動(dòng)發(fā)光，早晨天亮?xí)r自動(dòng)熄滅?？刂齐娐分?，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成。R1為定值電阻，R2為光敏電阻，其阻值會(huì)隨著光強(qiáng)的增大而減小（選填“增大”、“不變”或“減小”），這時(shí)電磁鐵的磁場(chǎng)增強(qiáng)（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；控制電路長(zhǎng)時(shí)間工作后，由于電池的“電力損耗”會(huì)導(dǎo)致電路電壓下降，則天亮?xí)r燈自動(dòng)熄滅時(shí)間變晚（選填“變?cè)纭?、“不變”或“變晚”）?！窘獯稹拷猓河深}知，照明燈在天暗時(shí)發(fā)光，說(shuō)明此時(shí)照明電路閉合，即銜鐵上動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接觸，由圖可知此時(shí)銜鐵應(yīng)被釋放，則電磁鐵的磁性減弱，說(shuō)明控制電路中的電流變小，根據(jù)I＝可知控制電路中的電阻變大，即此時(shí)光敏電阻的阻值變大，反之，天亮?xí)r光敏電阻的阻值變小，所以，該光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減??；當(dāng)光敏電阻變小時(shí)，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)；控制電路長(zhǎng)時(shí)間使用后電壓下降，銜鐵被吸下時(shí)的電流不變，根據(jù)I＝可知，電壓變小，則在吸下銜鐵時(shí)，R2的阻值變小，即光照強(qiáng)度變大，燈自動(dòng)熄滅時(shí)間變晚。故答案為：減小；增強(qiáng)；變晚。三．綜合能力題（共2小題）3．某機(jī)器人小組設(shè)計(jì)了一種傳送裝置，為避免傳送物體的質(zhì)量過(guò)大影響正常工作，當(dāng)所傳送物體質(zhì)量過(guò)大時(shí)，紅燈會(huì)亮進(jìn)行報(bào)警。其工作原理如圖所示，在傳送裝置下方裝有壓敏電阻R1，R2為保護(hù)電阻，R3為變阻器。K為動(dòng)觸點(diǎn)，M、N為靜觸點(diǎn)。（1）該裝置中的電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的。（2）由圖可知，甲表為電流表改裝的載重表（選填“電流表”或“電壓表”）；（3）當(dāng)傳送出現(xiàn)超過(guò)預(yù)警質(zhì)量情況，紅燈會(huì)亮進(jìn)行預(yù)警。此時(shí)電動(dòng)機(jī)M不能運(yùn)行（選填“能”或“不能”）；（4）通電時(shí)電磁鐵的上端是N極；（5）紅燈會(huì)亮報(bào)警說(shuō)明壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減?。ㄟx填“增大”或“減小”）；（6）如果把電阻R3接入電路的電阻調(diào)小，預(yù)警質(zhì)量將變?。ㄟx填“變大”或“變小”）?！窘獯稹拷猓海?）電流通過(guò)電磁鐵時(shí)，電磁鐵具有磁性，所以電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的；（2）由圖可知，甲表串聯(lián)在電路中，為電流表；（3）當(dāng)傳送出現(xiàn)超過(guò)預(yù)警質(zhì)量情況，紅燈會(huì)亮進(jìn)行預(yù)警，此時(shí)K與M接觸，電動(dòng)機(jī)M沒(méi)有接入電路中，所以電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)行；（4）工作時(shí)，電流從電磁鐵的上面導(dǎo)線(xiàn)流入，利用安