初中物理 通电螺线管的经典例题分析

第二十章电与磁专题20.6 磁学作图问题（拓展）1.安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

2.利用安培定则作图考法:（1）已知螺线管的导线绕法和电流方向，标出螺线管两端的N、S极；（2）已知螺线管的导线绕法和螺线管两端的N、S极，标出电流方向；（3）已知电流方向、螺线管两端的N、S极，画出螺线管的导线绕法。

3.磁学作图的理论依据（1）通电直导线周围的磁场方向的判定。

（2）安培定则。

4.磁学作图注意事项抓住"右手螺旋定则"三个要点：(1)出右手；(2)四指与电流方向一致；(3)大拇指所指为N极方向。

5.根据以下规律和规定来完成作图（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．（2）磁感线的方向从N极到S极．（3）小磁针N极的指向与该点磁感线的方向一致．（4）安培定则，四指指向为电流方向，大拇指指向为N极方向．（5）磁感线是带箭头的曲线，通电螺线管外部和内部磁场的方向相反。

外部磁场的磁感线两端要与磁极接触。

【例题1】指南针是中国的四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。

如图所示，地球是一个大磁体，类似条形磁铁，请在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。

【答案】如图所示。

【解析】地磁场的地磁南极在地理北极附近，地磁南极在地理北极附近；小磁针北极指向地理北极，磁感线的切线方向为该点的磁场方向，在在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。

2．【例题2】如图所示，请根据小磁针指向确定电源a端的极性，用“+”或“﹣”填在（）内。

【答案】如图所示：。

【解析】已知小磁针指向，根据磁极间的相互作用可确定螺线管的极性，然后利用安培定则可确定电源a 端的极性。

已知小磁针右端为N极，根据磁极间的相互作用可确定螺线管的左端为S极，右端为N极，用右手握住螺线管，大拇指所指的方向为N极方向，四指指向电流方向，则电流从螺线管的左端流入，所以电源a 端为正极。

实验29 探究通电螺线管外部磁场的方向1.【实验装置】如图所示.2.【设计与进行实验】(1)实验步骤:①按照上图布置实验器材,把小磁针放置在螺线管四周不同位置,闭合开关,等小磁针稳定后,在图上记录小磁针N极的指向,如下图.②改变电源正负极和螺线管的绕线方式,在以下四种情况中进行实验,重复步骤①并进行记录.(2)闭合开关,小磁针偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,不管小磁针是否存在,通电螺线管周围的磁场都是存在的.(3)步骤②是为了探究通电螺线管外部磁场方向的影响因素;若要探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系,可以通过调换电源正负极来改变电流方向.(4)根据小磁针的指向判断通电螺线管的极性与磁场方向,小磁针静止时N极的指向即为该点的磁场方向,这运用了转换法.(5)通电螺线管磁场强弱的判断:如下图,在玻璃板上均匀地撒满铁屑,轻敲玻璃板,铁屑分布密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱.实验时轻敲玻璃板的目的:减小铁屑与玻璃板的摩擦,使铁屑在磁场作用力的作用下有规律地排布.3.【交流与反思】要探究通电螺线管周围磁场的强弱是否与电流大小有关,应对实验装置进行改进:串联一个滑动变阻器. 4.【实验结论】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场一样;通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关.【例1】在探究“通电螺线管外部磁场”的实验中，采用如图甲所示的实验装置。

（1）当闭合开关S后，小磁针会（选填“会”或“不会”)发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过发生力的作用。

（2）用铁屑来做实验，得到如图乙所示的情形，它与磁体的磁场分布相似。

（3）小明做了如图丙所示的实验，通过实验现象可以得出：通电螺线管的磁极极性与螺线管中电流的有关。

【解答】解：（1）图甲中，螺线管通电后，由于电流的磁效应，螺线管的周围存在磁场，小磁针在磁场中会受到磁力的作用，从而会发生偏转，这表明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用的；（2）由图乙可知，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；（3）由图可知，两个螺线管中导线的缠绕方式相同，电流的方向不同，通电螺线管的磁极极性不同，这说明通电螺线管的磁极极性与电流的方向有关。

《通电螺线管磁场作图》一、作图题1.如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极．（电源正极用“+”，负极用“-”表示）2.请在图中标出磁感线的方向和电源的正极。

3.如图所示，开关闭合后，位于螺线管附近的小磁针N极指向下，请在螺线管上画出导线的绕向。

4.请根据图中磁感线方向，标出通电螺线管、小磁针的N、S极。

5.根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“-”极。

6.图中电流表A连接正确（图上“+”、“-”是它的接线柱），螺线管通电后，能使小磁针在图示位置稳定，请画出螺线管的绕法．7.请在如图中，根据通电螺线管的磁感线方向，标出小磁针的N极，并在括号内标出电源的正极．8.在如图所示的通电螺线管旁有一静止小磁针，请标出小磁针的N、S极及螺线管磁感线的方向。

9.如图，将条形磁体放在水平桌面上的两个圆柱形铅笔上，条形磁体静止不动，S极正对电磁铁。

闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中标出：（1）电磁铁右端的极性；（2）磁感线的方向；（3）电源左端的极性（用“+”或“﹣”表示）。

10.如图所示，请根据小磁针静止后的指向及所标电流的方向，画出螺线管导线的绕法。

11.如图所示，闭合开关S，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。

则电源的右端为______极。

若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向______（选填“a”或“b”）端移动。

12.如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。

（电源正、负极用“+”，“-”表示）13.请根据小磁针静止时的情况，在图中给通电螺线管绕线，并给磁感线画上方向。

14.将图中的电磁铁连入你设计的电路中，电路画在虚线框内．要求：（1）电路能改变电磁铁磁性的强弱；（2）小磁针静止时如图所示．15.如图所示是小明同学在研究通电螺线管极性时的情形，请标出开关闭合后通电螺线管的N极、螺线管内小磁针的N极和磁感线上A点的磁场方向。

实验探究十二探究通电螺线管的磁场(物理人教版九年级)总分数 44分时长:不限题型单选题填空题简答题综合题题量9 3 3 5总分18 6 6 142018年真题（共10题 ,总计16分）1.（2018长沙中考）小明同学在做“探究通电螺线管外部磁场分布”实验时，实验装置如图所示。

(1)(2分)闭合开关后,螺线管周围小磁针的指向如图所示,小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为____1____极(2)(2分)当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的____1____方向有关。

2.（2分）（2018怀化中考）扬声器是把电信号转化成____1____信号的一种装置，它的原理跟____2____（填“电动机”或“发电机”）原理相似。

3.（2018怀化中考）作图题：(1)(3分)在图中括号内标出通电螺线管的N、S极和小磁针的N、S极。

(2)(3分)画出图中F的力臂L。

(3)(3分)在图中画出物体所受重力的示意图。

4.（2分）（2018邵阳中考）标出图中通电螺线管及小磁针的N极。

5.（2分）（2018衡阳中考）下列的四幅图，对应的说法正确的是A. 如图甲，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失B. 如图乙，闭合开关，通电螺线管右端端为N极C. 如图丙，此实验装置原理与发电机原理相同D. 如图丁，实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用6.（2分）（2018衡阳中考）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小，图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表的变化情况是A.B.C.D.7.（2分）（2018娄底中考）如图所示，下列说法正确的是（）A. 物体的长度为2.2mB. 通电螺线管左端为S极C. 弹簧测力计的示数为2ND. 温度计的读数为43℃8.（2分）（2018株洲中考）图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁 N 极向上转动（箭头所示）。

专题九通电螺线管问题的考法与解法一套中考试卷都会有一道涉及通电螺线管问题的试题，一方面这样的试题涉及的知识点是右手安培定则，还涉及作图技能。

这样的试题美观，又能考查出学生的知识技能情感素养。

涉及通电螺线管的问题有作图题、简答题、选择题、填空题。

但通过全国中考试卷的研究分析，发现以作图题考查对右手安培定则这个知识点的最多。

考查通电螺线管应用的试题也存在。

本文对通电螺线管问题考法进行系统总结，并对解法给出解析技巧，目的是让老师们在带领毕业班学生复习时起到参考作用，最大限度的激发学生手脑并用。

一、用右手安培定则判断通电螺线管两端极性问题极．【例题1】图中给出电源的“+”极，标出如图中小磁针的N极和通电螺线管的S分析：给出电源的正极，就知道螺线管中电流方向。

有右手安培定则可确定螺线管的N、S极。

也就知道了螺线管外部任意位置磁场方向。

进而就能判断出小磁针的N、S极。

解析：用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向就是通电螺线管的N极，螺线管另一侧就是S极。

小磁针静止，其右端极性和螺线管右端极性相反，所以小磁针的N极是在右侧。

答案如图所示。

点评：本题是给出通电螺线管中电流方向，判断其N、S极。

知道小磁针位置的磁感线方向就判断其N、S极。

是一道考查知识技能的好题。

二、用右手安培定则判断通电螺线管绕线问题【例题2】闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示．分析：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，判断螺线管的磁极．根据安培定则绕出螺线管的绕法．解析：（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的右端是N极，左端是S 极．（2）用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指就是电流方向，可以判断电流从螺线管的左端流入。

答案如图所示。

点评：画螺线管绕线问题是难点。

突破这个难点的根本方法就是要熟练灵活运用右手安培定则，做到手脑并用。

2015年包头市中考物理实验操作考查试题
姓名————————考号————————
实验名称：探究通电螺线管外部磁场的方向
实验器材：螺线管一个、干电池两节、滑动变阻器一只、塑料板一块、铁屑、小磁针若干
考查时间：10分钟
考查内容和要求：
甲乙
1.按照图甲所示将各元件连接成串联电路。

2.在通电螺线管周围摆放若干小磁针，观察其N极的指向。

在螺线管周围均匀地撒上铁屑，再观察铁屑的分布情况，并在丙图中画出实验时小磁针的指向。

丙丁
3.调换电源的正负极，再次观察其小磁针N极的指向和铁屑的分布情况，并在丁图中画出实验时小磁针的指向。

4.分析可知：通电螺线管的外部的磁场与磁体的磁场相似，螺线管的磁场的方向与的方向有关。

5.整理实验仪器。

2015年包头市中考物理实验操作考查成绩评定表物理试题：探究通电螺线管外部磁场的方向
学生（签名）————————监考教师（签名）—————
2015年5月。

通电螺线管的磁场（答题时间：15分钟）1. 如图所示，开关S闭合后，小磁针静止时的指向如图所示。

由此可知（）A. a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极B. a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极C. b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极D. b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极2. 实验室有一种电池，外壳上的正负极标记已经模糊不清，林雨为辨认其正负极设计了如图所示的几种方案。

其中无法判断的是（）3. 如图所示，两个通电螺线管正对。

如果共用一个电源，要使它们相斥，以下连接方法中不正确的是（）A. 用导线连接a、c，b接电源正极，d接电源负极B. a、d连接在一起，b接电源正极，c接电源负极C. b、c连在一起接电源正极，a、d连在一起接电源负极D. 用导线连接b、d，a接电源正极，c接电源负极4. 如图所示为录音机上的录音磁头简图。

录音时，声音先转变成强弱变化的电流，当电流通过录音磁头上的线圈时，线圈就具有_______性，铁芯缝隙a处就产生_______。

5. 如图所示，开关闭合时，通电螺线管旁的小磁针按图中所示方向偏转，由此可判断螺线管的a端为________（选填“N”或“S”）极，电源的c端为________（选填“正”或“负”）极。

6. （遵义）如图所示，图中已画出了通电螺线管的一条磁感线和静止在螺线管上方的小磁针，请在图中标出已画磁感线的方向和小磁针的N极。

7. 如图所示电路图未画完整，请根据所画出的磁感线，在通电螺线管上方B处填入电池组的符号，并标出通电螺线管A端的极性（标为“N”或“S”）。

8. “大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。

如图是课堂上老师的演示实验。

在静止指向南北方向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。

某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。

这个力是谁施加给它的呢?他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁铁的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。