中小学教育资源及组卷应用平台 第2节 电生磁 考点一、直线电流的磁场 （一）奥斯特实验 任何导线中有电流通过时，其周围空间都产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验揭示了电现象与磁现象不是孤立的，而是密切联系的，奥斯特实验是第一个揭示电和磁联系的实验。 (1)在小磁针的上方放置一根与小磁针平行的直导线，当给直导线通电时，可观察到小磁针发生了偏转(如图所示)。 结论:小磁针受到了力的作用，通电导线的周围存在磁场。 (2)电路断电后，小磁针不发生偏转(如图乙所示)。 (3)改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向发生改变，即偏转方向与第一次偏转方向相反(如图丙所示)。 结论:通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。 （二）直线电流的磁场分布特点 在有机玻璃板上穿一个孔，一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上一些细铁屑。 给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察到细铁屑在直导线周围形成一个个同心圆(如图所示)。 结论:直线电流周围的磁感线分布规律是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆在与直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线，磁场越强，反之越弱。 ①由于地磁场的存在，小磁针静止时南北指向，为使实验结果更明显，通电导线应沿南北方向放置。 ②将磁场的分布规律 转换为铁屑的分布情况，这是转换法的应用。 典例1：（2024八下·临平期末）如图是探究“奥斯特实验”的装置。 （1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针 （填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。 （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明 。 （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 法（选填“控制变量”、“类比”或“转换”）。 【答案】（1）平行（2）电流的磁场方向与电流方向有关（3）转换 【解析】奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。 磁场方向与电流的方向有关。 本实验中通过小磁针偏转方向的改变来探究磁场方向与电流方向的关系。 【解答】（1）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，观察到小磁针偏转。 （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明电流的磁场方向与电流方向有关。 （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。 故答案为：（1）平行；（2）电流的磁场方向与电流方向有关；（3）转换。 变式1：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N极将 （ ） A．转动90°，垂直指向纸里 B．转动90°，垂直指向纸外 C．转动180°，指向左边 D．静止不动，指向不变 【答案】A 【解析】①在磁场中某点放一个小磁针，当小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向； ②右手握住导线，大拇指指向电流方向，此时弯曲的四指所指的方向就是磁场的环绕方向。 【解答】左边：右手握住直导线，大拇指指向上端，在导线的右侧四指的指尖向里，即该点的磁场方向与纸面垂直向里； 右边：右手握住直导线，大拇指指向下端，在导线的左侧侧四指的指尖向里，即该点的磁场方向与纸面垂直向里；综上所述，小磁针的N极应该向纸内转动90°。 变式2：如图所示，在科学实验课上，方老师带领大家一起做奥斯特实验。方老师告诉同学们，为了让实验效果更加明显，建议大家将通电直导线沿 方向放置（选填“东西”或“南北”），此时直导线在小磁针处产生的磁场方向和放在该点小磁针的 极指向一致（选填“N”或“S”）。 【答案】南北；N 【解析】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，应使电流产生磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置。在磁场中，小磁针北极的指向即为该点的磁场方向 ... ...
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