中小学教育资源及组卷应用平台 专题二 电与磁实验及其探究 【知识梳理】 一、直线电流周围存在磁场 （一）背景 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场 （二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极） （1）实验现象： ①导线通电，导线下方小磁针转过90，垂直于纸面向外（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）； ②通电电流方向改变，小磁针转过90，垂直于纸面向里（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”） （2）实验结论： ① 通电导体周围存在磁场； ②磁场方向与电流方向有关。 （3）重大意义：发现了 电 和 磁 之间的联系。 【题型精炼】 1．（2025八下·浦江月考）“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设： 甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转 乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用 （1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。 （2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （选填“不改变”或“改变”）。 （3）得出实验结论后，他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是 。 【答案】（1）磁针偏转的方向不变 （2）改变 （3）I4 【知识点】通电直导线周围的磁场 【解析】【分析】通电导线周围有磁场；地球是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，导致静止的小磁针的N极指向北方。 磁场方向与电流的方向有关。 根据安培定则判断4根通电导线在1、2、3、4四个区域产生的磁场方向，根据磁场的叠加，判断哪个区域的磁场最强。 【解答】 （1）如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变；如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变； （2）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反； （3）根据右手螺旋定则来确定通电导线周围磁场的分布，以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，各导线在各个区域产生的磁场方向如图所示： 导线1、2、3在中心O产生的磁场方向都是垂直纸面向里，只有导线4产生的磁场的方向向外，根据磁场的叠加可知，要使O的磁场增强，应切断I4。 故答案为：（1）磁针偏转的方向不变；（2）改变；（3）I4。 【举一反三】 1．（2025八下·义乌月考）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。课堂上老师演示了奥斯特实验，甲、乙两同学对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设： 甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转 乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用 （1）老师在演示奥斯特实验时，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；③摆放一根长直导线；为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为____ A．①②③. B．②③① C．②①③ D．③②① （2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。 （3）两同学通过下列实验很快就否定了甲同学的猜想。 则，实验过程中丙组小磁针将____。 A．顺时针偏转，偏转 ... ...
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