作業(yè)08 電流的磁場(chǎng)（原卷版）

完成時(shí)間：月日天氣：作業(yè)08電流的磁場(chǎng)一、電流的磁場(chǎng)1、電流的磁效應(yīng)：（1）通電導(dǎo)體和磁體一樣，周圍存在著磁場(chǎng)，即電流具有磁效應(yīng)。（2）電流周圍的磁場(chǎng)方向與通過導(dǎo)體的電流方向有關(guān)。2.通電螺線管的磁場(chǎng)：（1）螺線管：用導(dǎo)線繞成的螺旋形線圈叫做螺線管。（2）安培定則：假設(shè)用右手握住通電導(dǎo)線，大拇指指向電流方向，那么彎曲的四指就表示導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向，如圖甲所示。假設(shè)用右手握住通電螺線管，彎曲的四指指向電流方向，那么大拇指的指向就是通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向，如圖乙所示。要點(diǎn)：1.奧斯特實(shí)驗(yàn)的重大意義是首次揭示了電和磁之間的聯(lián)系，對(duì)磁現(xiàn)象的“電”本質(zhì)的研究提供了有力的證據(jù)。（2）安培定則：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極，如圖所示。二、電磁鐵電磁繼電器1.電磁鐵：內(nèi)部有鐵心的螺線管叫做電磁鐵。電磁鐵在電磁起重機(jī)、電鈴、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制上有著廣泛的應(yīng)用。2.電磁鐵的磁性：（1）電磁鐵磁性的有無，完全可以由通斷電來控制。（2）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱可以由電流的大小、線圈匝數(shù)控制。3.電磁繼電器：（1）結(jié)構(gòu)：具有磁性的電磁繼電器由控制電路和工作電路兩部分組成?？刂齐娐钒ǖ蛪弘娫?、開關(guān)和電磁鐵，其特點(diǎn)是低電壓、弱電流的電路；工作電路包括高壓電源、用電器和電磁繼電器的觸點(diǎn)，其特點(diǎn)是高電壓、強(qiáng)電流的電路。（2）原理：電磁繼電器的核心是電磁鐵。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，把銜鐵吸過來，使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸（或分離），工作電路閉合（或斷開）。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，銜鐵在彈簧的作用下脫離電磁鐵，切斷（或接通）工作電路。從而由低壓控制電路的通斷，間接地控制高壓工作電路的通斷，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)化控制。電磁繼電器的作用相當(dāng)于一個(gè)電磁開關(guān)。要點(diǎn)：電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置。電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。一、選擇題1．首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是（）A．瓦特 B．牛頓 C．奧斯特 D．伽利略2．下列關(guān)于電與磁的說法，錯(cuò)誤的是（）A．通過電流越大的線圈磁性一定越強(qiáng)B．任何磁體都有N、S兩極C．導(dǎo)體中負(fù)電荷的定向移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)D．發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的3．電磁鐵中用軟鐵作鐵芯，而不用鋼作鐵芯，是因?yàn)檐涜FA．能保持磁性B．能導(dǎo)電C．磁性容易消失D．可被其他磁體吸引4．如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關(guān)后，下列判斷正確的是（）A．通電螺線管的左端為N極 B．通電螺線管外A點(diǎn)磁場(chǎng)的方向向左C．通電螺線管外存在磁感線 D．小磁針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°5．如圖所示，是探究“通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場(chǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置的的一部分，置于水平桌面的小磁針上方有一根與之平行的直導(dǎo)線。下列說法正確的是（）A．通電導(dǎo)線必須東西方向放置B．首次通過本實(shí)驗(yàn)揭開電與磁之間的聯(lián)系的科學(xué)家是法拉第C．該實(shí)驗(yàn)中用到的物理方法有轉(zhuǎn)換法D．改變直導(dǎo)線中電流的方向，小磁針N極的指向不變6．將兩個(gè)通電螺線管并列放在一起，A、B為相對(duì)的兩個(gè)磁極，它們之間的磁感線分布如圖所示。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)端為電源的正極，A為螺線管S極 B．b端為電源的正極，A為螺線管N極C．c端為電源的正極，B為螺線管N極 D．d端為電源的正極，B為螺線管S極7．“探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個(gè)數(shù)增加，電磁鐵磁性增強(qiáng)B．電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是同名磁極相互排斥C．根據(jù)圖示的情景可知，電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)D．電磁鐵在生活中的其中一個(gè)應(yīng)用是電磁繼電器，電磁繼電器磁性強(qiáng)弱與電流方向有關(guān)8．一條形磁鐵放在水平桌面上，電磁鐵固定于條形磁鐵附近并正對(duì)條形磁鐵，如圖。開關(guān)閉合前后，條形磁鐵均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列敘述中正確的是（）

A．閉合開關(guān)前，條形磁鐵只受到二個(gè)力的作用B．閉合開關(guān)后，電磁鐵的左端為N極，右端為S極C．閉合開關(guān)后，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力D．閉合開關(guān)后，滑片由b向a移動(dòng)過程中，磁鐵受到的摩擦力變小二、填空題9．通電螺線管的磁場(chǎng)方向與方向有關(guān)。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與、、有無鐵芯有關(guān)。10．1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，它下方的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，揭示了電與磁之間的聯(lián)系，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針對(duì)導(dǎo)線（選填“有”或“沒有”）力的作用，你判斷的依據(jù)是：。11．攀枝花市某學(xué)校研學(xué)小組在探究通電螺線管磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，小磁針和螺線箮放置于同水平面內(nèi)，螺線管為東西朝向，小磁針可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開關(guān)S閉合后，小磁針的指向如圖所示，則電源A端為（選填“正”或“負(fù)”）極。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，小磁針N極將（選填“不”、“向北”或“向南”）偏轉(zhuǎn)。12．如圖甲所示螺線管實(shí)際上就是由多個(gè)單匝圓形線圈組成，因此單匝圓形通電線圈的磁極也可以用右手螺旋定則判斷，現(xiàn)有一單匝圓形通電線圈中的電流方向如圖乙所示，則其B端是極13．將小磁針放置在通電螺線管右側(cè)，小磁針靜止時(shí)，其極的指向如圖所示。由此可知電流是從（選填“A”或“B”）端流入螺線管的。14．如圖所示，螺線管的左側(cè)有一個(gè)用細(xì)線懸掛的小鐵球，開關(guān)閉合后，當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，通電螺線管周圍的磁場(chǎng)會(huì)（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），此時(shí)細(xì)線對(duì)小鐵球的拉力和小鐵球受到的重力（選填“是”或“不是”）一對(duì)平衡力。

15．如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S撥到a后，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，B端是極；當(dāng)開關(guān)S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)仍保持不變，則電磁鐵的磁性（選填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）。16．某物理興趣小組在探究通電螺線管磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，把小磁針和螺線管放置于同一水平面內(nèi)，小磁針可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開關(guān)S閉合后，小磁針的指向如圖所示，則電源A端為（選填“正”或“負(fù)”）極。17．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩條平行放置的直導(dǎo)線a、b中通以相同方向的電流時(shí)，兩根導(dǎo)線相互吸引，如圖所示。使導(dǎo)線b受力的施力物體是。如果只改變導(dǎo)線a中的電流方向，兩根導(dǎo)線間（選填“有”或“沒有”）作用力，你判斷的依據(jù)是。三、作圖題18．在圖中，標(biāo)出通電螺線管和小磁針的N極及磁感線方向。

19．在圖中，根據(jù)磁感線方向，標(biāo)出小磁針的N、S極及電源的正、負(fù)極。

四、實(shí)驗(yàn)題20．某校九年級(jí)一班物理興趣小組的同學(xué)，學(xué)習(xí)了磁現(xiàn)象的知識(shí)后，深受物理學(xué)家奧斯特和法拉第科學(xué)探索精神的影響，懷著極大的興趣對(duì)下列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究。如圖甲，將小磁針放在南北方向的直導(dǎo)線正下方，小磁針靜止，N極指向北。如圖乙觸接電源，小磁針的N極向紙外偏轉(zhuǎn)。斷開連接后，小磁針恢復(fù)到圖甲位置。如圖丙，將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，再次觸接電源，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。則：（1）通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)的方向與有關(guān)；（2）斷開電源后，小磁針恢復(fù)到圖甲狀態(tài)，這是因?yàn)樾〈裴樖艿搅说淖饔?；?）如圖丁所示，高速電子束飛過小磁針上方時(shí)，小磁針將發(fā)生如圖所示方向的偏轉(zhuǎn)，原因是。21．在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)中：①小明將小磁針放在螺線管周圍不同的位置如圖（a）所示，放小磁針的目的是；②閉合開關(guān)后觀察到如圖（b）所示的現(xiàn)象，說明通電螺線管周圍存在；③通電螺線管周圍的磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，你怎樣驗(yàn)證，方法是。22．某科學(xué)興趣小組的同學(xué)用小磁針、條形磁鐵等按圖a、圖b的方法，研究了條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)及方向，接著他們又用相同的方法，探究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)及方向，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如圖c、圖d、圖e所示。（1）分析比較圖c、圖d可以得出的初步結(jié)論是；（2）分析比較圖d和圖e的小磁針偏轉(zhuǎn)情況可以得出的初步結(jié)論是；（3）分析比較圖b和圖d可以得出的初步結(jié)論是。一、選擇題1．在豎直放置的圓形通電線圈中的圓心位置放一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，如圖，當(dāng)通以圖中所示方向的電流時(shí)，小磁針的N極將（）A．靜止不動(dòng)，指向不變B．轉(zhuǎn)動(dòng)180?，指向左邊C．轉(zhuǎn)動(dòng)90?，垂直指向紙外D．轉(zhuǎn)動(dòng)90?，垂直指向紙內(nèi)2．某興趣小組設(shè)計(jì)了一種路燈自動(dòng)控制裝置，路燈的通斷由光控開關(guān)控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護(hù)電阻，S為光控開關(guān)，白天光控并關(guān)斷開兩路燈不發(fā)光，晚上光控開關(guān)閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是（）A． B．C． D．3．如圖所示是小敏設(shè)計(jì)的汽車尾氣中CO排放量的檢測(cè)電路。當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，電鈴發(fā)聲報(bào)警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（）A．電鈴應(yīng)接在A和C之間B．當(dāng)CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱C．用久后，電源電壓U1會(huì)減小，報(bào)警時(shí)CO最小濃度比設(shè)定值高D．為使該檢測(cè)電路在CO濃度更低時(shí)報(bào)警，可將R2的滑片向下移4．人工心臟泵可短時(shí)間代替心臟工作，其結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈AB固定在活塞的柄上，泵室通過單向閥門與血管相通。閥門S1只能向泵室外側(cè)開啟，閥門S2只能向泵室內(nèi)側(cè)開啟。人工心臟泵工作時(shí)，以下說法不正確的是（）

A．線圈AB中應(yīng)通入方向周期性改變的電流B．電流從線圈A端流入時(shí)，磁鐵吸引活塞柄C．電流從線圈B端流入時(shí)，血液流出泵室D．人工心臟泵每分鐘“跳動(dòng)”的次數(shù)由線圈中電流的大小決定5．圖甲是由電磁繼電器控制加熱和保溫狀態(tài)轉(zhuǎn)換的電熱水器原理圖。、為電熱絲，且R2=3R1，為滑動(dòng)變阻器，R為置于電熱水器內(nèi)的熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖乙所示?？刂齐娐冯娫吹碾妷簽?V，當(dāng)通過熱敏電阻R中的電流I≥15mA時(shí)，銜鐵被吸下。下列說法正確的是（）

A．當(dāng)閉合且水溫上升時(shí)，通過R的電流逐漸減小B．熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍C．當(dāng)熱水溫度為55℃時(shí)，銜鐵剛好被吸下，連入電路的阻值為D．若要提高熱水的設(shè)置溫度，應(yīng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P二、填空題6．如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器R3的滑片調(diào)節(jié)到圖示位置，待電路穩(wěn)定后，小磁針靜止時(shí)B端為（選填“N”或“S”）極。將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電阻R1的電流變化量（選填“大于”、“小于”或“等于”）電阻R3的電流變化量。（不考慮地磁場(chǎng)的影響）7．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)里封入一段金屬絲，請(qǐng)你結(jié)合圖分析回答下面的問題：（1）該水銀溫度計(jì)在電路中的作用相當(dāng)于一個(gè)；（2）若該裝置設(shè)定為高溫報(bào)警時(shí)，報(bào)警指示燈為紅色，正常狀態(tài)時(shí)指示燈為綠色，則燈L2為色（選填“紅”或“綠”）。8．巨磁電阻效應(yīng)是指：某些材料的電阻在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)越強(qiáng)阻值越小的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁、電之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的靈敏度，從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤生產(chǎn)的一場(chǎng)革命。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻，如果閉合S1電磁鐵上方的小磁針（選填“靜止”“會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”“會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”），再閉合S2并使滑片P向左滑動(dòng)，指示燈亮度會(huì)變（選填“亮”或“暗”），僅用如圖所示實(shí)驗(yàn)器材（選填“可以”或“不可以）完成“探究電流強(qiáng)弱對(duì)電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響”的實(shí)驗(yàn)。9．圖a是一個(gè)磁懸浮地球儀，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖b所示，球體內(nèi)有一個(gè)條形磁體。底座里面有一個(gè)電磁鐵，可使地球儀懸浮在空中。①請(qǐng)?jiān)趫Db中標(biāo)出開關(guān)閉合后，電源的“+”、“-”極；②請(qǐng)利用所學(xué)知識(shí)解釋地球儀能夠懸浮在空中的原因；③查閱資料可知：當(dāng)?shù)厍騼x受豎直方向外力干擾時(shí)，偏離原來位置后，底座內(nèi)自動(dòng)校正系統(tǒng)會(huì)改變通電螺線管中電流大小，從而改變了磁力大小，使地球儀恢復(fù)原先平衡位置。可使螺線管中電流大小發(fā)生改變的措施有。A．改變電源電壓的大小B．改變電源的正負(fù)極C．改變電源輸出的功率三、實(shí)驗(yàn)題10．為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，小紅同學(xué)用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干匝，如圖中甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。（1）可通過觀察來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)被電磁鐵吸引的大頭針下端是分散的，其原因是大頭針被磁化后，同名磁極互相；（2）比較兩圖可知：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒磁性；（3）比較乙、丙兩圖可知：線圈匝數(shù)相同時(shí)，電流越，磁性越強(qiáng)；（4）利用圖丁可探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，將兩電磁鐵串聯(lián)的目的是；（5）利用上述結(jié)論分析圖戊，下列措施中能使圖中電磁鐵磁性增強(qiáng)的是。A．滑片P向右移動(dòng)，其他