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1.通过实验，了解电流周围存在磁场.
2.探究并了解通电螺线管外部磁场的方向.
3.会判断通电螺线管中的电流方向或两端磁极.
4.了解电磁铁在生产生活中的应用，知道影响电磁铁磁性
强弱的因素.
5.了解电磁继电器的结构及工作原理.
1.奥斯特实验
进行 实验 （1）将一根直导线平行地放在静止小磁针的上
方，（使电流的磁场与地磁场偏差较大）观察直
导线通、断电时小磁针的偏转情况；
进行 实验 （2）将电源的正、负极位置对调（改变导线中
电流的方向），重复上述步骤，观察小磁针的偏
转情况
________________________________________________________________________________
现象 分析
现象 分析 （2）比较甲、丙两图所示现象，改变电流的方
向，小磁针偏转方向发生改变，即该点的磁场方
向发生改变，这说明通电导线周围的磁场方向与
电流的方向有关
实验 结论 （1）通电导体周围存在着磁场.
（2）通电导体周围磁场的方向与电流方向有关
1.实验中，小磁针受地磁场的影响而指向南北，为了使实
验现象明显，避免地磁场的影响，导线应南北方向放置.
2.本实验是一个短路实验，实验时间不宜过长，应及时切
断电路.
2.电流的磁效应
通电导体周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫
做电流的磁效应.电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特
通过实验首先发现的.奥斯特实验第一次揭示了电和磁的
联系，即电可以产生磁.
典例 1 [ 茂名期末 ] 如图所示，桌面
上有一枚转动灵活的小磁针，通电前，导
线与小磁针______（选填“垂直”或“平行”）
平行
磁场
奥斯特
放置；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电
导体周围存在______，这个现象最早是________发现的.
1.通电螺线管
（1）如图所示，将导线绕在圆筒上，就做成了螺线管，
也叫线圈.给螺线管通电，接通电源的螺线管，叫做通电
螺线管.
（2）给螺线管通电后，各圈导线产生的磁场叠加在一起，
通电螺线管周围就会产生较强的磁场.
2.探究通电螺线管外部磁场的方向
实验 目的 （1）探究通电螺线管外部磁场分布的特点.
（2）探究通电螺线管外部磁场的方向
实验 器材 螺线管、电源、开关、导线、滑动变阻器、有机
玻璃板、铁屑和小磁针
实验 设计 为直观观察通电螺线管周围磁场的特点，可采用
在玻璃板上撒铁屑的办法来推断通电螺线管周围
的磁场分布的特点，还可利用小磁针在磁场中的
指向来推断通电螺线管周围的磁场方向.电路图如
图所示
_______________________________
实验 过程 （1）在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板
面上均匀地撒满铁屑.
（2）按照电路图，将螺线管等器材连接起来，然
后闭合开关，给螺线管通电，并轻敲玻璃板，
（减小铁屑与板面间的摩擦，使铁屑重新分布）
观察玻璃板面上铁屑的分布情况.
实验 过程
现象 分析
实验 结论 （1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相
似.
（2）通电螺线管两端的磁极与电流方向有关
反思 交流
该实验中，螺线管两端各放置了小磁针，用于探究通电
螺线管两端磁场的方向，但通电螺线管外部磁场的方向
并未直观显现，这成为实验的一个不足之处.因此，实验
的改进常成为中考中考查的重点.
济南中考改进方案
在螺线管周围
均匀放置多个小磁针，闭合
开关后，观察并记录各个小
磁针的 极指向，如图所示.
每个小磁针的 极指向可以直观地反映出
所在位置的磁场方向，从而验证“通电螺线管外部的磁场
与条形磁体的磁场相似”的结论.
条形磁体 通电螺线管
不同 点 _____________________________________________________ 条形磁体周围的磁场 ____________________________________________________
通电螺线管周围的磁场
条形磁体 通电螺线管
不同 点
相同 点 （1）都有吸引铁磁性物质的性质； （2）磁场分布相似，磁极在两端； （3）水平悬挂起来自由转动，静止后都能指南北 典例 2 [ 合肥期末 ] 在探究“通电螺线管外部的磁场
分布”实验过程中：
（1）根据小磁针的指向判断磁场的方向，通过观察铁屑
分布的密集程度判断磁场的强弱，这里所用的实验方法
是________.
转换法
（2）实验过程中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细
铁屑，闭合开关，为更好地显示通电螺线管周围的磁场
分布情况，接下来应该进行的操作是____________.
轻敲玻璃板
[解析] 接下来应该进行的操作是轻轻敲击玻璃板面，减
小铁屑与板面间的摩擦，使铁屑在磁场的作用下重新排
列，更好地显示通电螺线管周围的磁场分布情况.
（3）实验中，观察到铁屑的排列如图所示，同时观察到
小磁针发生偏转且静止时其 极（涂红色的一端）如图所
示.由此可知，通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁
场相似.
条形
3.右手螺旋定则（安培定则）
通电螺线管的磁极可用右手螺旋定则来判断.
（1）内容:用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管
中的电流方向（指的是通电螺线管中电流的环绕方向）一
致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的 极.如图所示.
（2）判断方法:①标出通电螺线管上电流的环绕方向；②
用右手握住螺线管，让四指弯向电流的方向；③大拇指
所指的那端就是通电螺线管的 极.如图所示.
（3）应用:①已知螺线管中电流的方向，判断通电螺线管
的磁极；②已知通电螺线管的磁极，判断螺线管中电流
的方向（进一步确定电源的正、负极）；③已知通电螺
线管的磁极和电源的正、负极，画出螺线管的绕线方向.
通电螺线管磁极由电流环绕方向决定
1.通电螺线管的极和极一定在通电螺线管的两端.
2.通电螺线管的磁极由通电螺线管上电流的环绕方向决定.
例如，两个通电螺线管的绕法不同，但只要两个螺线管
上电流的环绕方向一致，它们两端的磁极就相同.
典例 3 [ 新疆中考 ] 请根据图中静止的小磁针的指向，
标出通电螺线管的磁极与电源的“”极和“ ”极.
[答案] 如图所示.
[解析] 根据图中静止的小磁针的 极指向可知，通电螺线
管左端为极，右端为 极；根据右手螺旋定则可知，电
流从通电螺线管右侧流入，故电源右、左端分别为“ ”极
和“ ”极.
1.电磁铁
（1）概念：带铁芯的通电螺线管.
（2）构造：主要由螺线管和插在它里面的铁芯组成.
（3）工作原理：电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯
后磁性大
大增强.接通电路产生磁性，断开电路磁性消失.
（4）磁极判断：插入铁芯只是让通电螺线管的磁性增强，
不会影响通电螺线管原来的磁极，仍可用右手螺旋定则
来判断电磁铁的磁极.
插入铁芯磁性增强的原因分析
当把铁芯插入通电螺线管内部时，它被螺线管电流的磁
场磁化成为磁体，它的磁场方向与通电螺线管的磁场方
向一致，这就大大增强了螺线管的磁性，所以铁芯对增
强磁性起重要作用.
2.实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素
实验 器材 电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关、导
线、大头针
设计 实验 （1）如图甲所示，同一电磁铁，比较电流较大和
较小情况下电磁铁的磁性强弱.
（2）如图乙所示，两个匝数不同的电磁铁，通过
相同的电流时，比较两个电磁铁的磁性强弱
_____________________________________________________
进行 实验 （1）按图甲连接电路，闭合开关，移动滑片，比
较电流较大和较小时，电磁铁吸起的大头针数目.
（2）按图乙连接电路，闭合开关，移动滑片，比
较匝数较多和较少的电磁铁吸起的大头针数目，
把得到的实验数据记录到表格中
进行 实验
实验 结论 电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少有
关.
（1）线圈匝数一定时，通入线圈的电流越大，电
磁铁磁性越强；
（2）电流一定时，外形相同的线圈，匝数越多，
电磁铁磁性越强
3.电磁铁的特点
（1）磁性的有无可通过通断电流来控制.
（2）磁极的极性可通过改变电流的方向来控制.
（3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈匝数多少来
控制.
4.电磁铁在生产生活中的应用
（1）电磁铁对铁质物体有力的作用
（2）电磁铁可以产生强磁场
电磁铁的铁芯用软铁的原因
电磁铁要求其磁性强弱随电流大小的变化而发生明显变
化，且其磁性的有无可以通过电流的通断来控制.软铁容
易被磁化，磁性也很容易消失，但钢被磁化后其磁性不
容易消失而成为永磁体，所以电磁铁的铁芯用软铁而不
用钢.
5.电磁继电器
（1）结构：一般由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，
其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分，
如图所示.
（2）工作原理：低压控制电路接通，电磁
铁通电时有磁性，吸下衔铁，使动、静触
（3）作用：利用低电压、弱电流的控制电路来控制高电
压、强电流的工作电路，能实现遥控和生产自动化.
点接触，高压工作电路接通；低压控制电路断开，电磁
铁断电失去磁性，弹簧通过杠杆作用把衔铁拉起，使动、
静触点分离，高压工作电路断开.
图18-21 自制电磁铁.
[扬州中考] 如图所示，下列做法中电磁铁
不能吸引更多大头针的是 ( )
D
A.只提高电源电压
B.只将滑片 向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
中考设置如题所示情境，考查影响
电磁铁磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数），体现
了教材中磁学与电学的综合运用.该题中，选项D的做法
（将铁芯换成铜芯）不能吸引更多大头针，因为铜芯不
能被磁化，电磁铁的磁性会减弱.
典例 4 [ 成都
模拟] 2024年11月16日，天舟八号货
运飞船与中国空间站成功对接（图甲）.
当飞船和核心舱靠近对接时，为减轻撞击带来的影响，
货运飞船与核心舱间需配置对接缓冲装置.依依设计了如
图乙所示的缓冲装置简化图.通电后，螺线管的 端为___
（选填“”或“ ”）极；为增强缓冲效果，滑动变阻器的
滑片 应向____（选填“左”或“右”）侧滑动.
[解析] 根据右手螺旋定则可知，通电后，螺线管的 端为
极；为增强缓冲效果，滑动变阻器的滑片 应向右侧滑
动，增大电路中的电流.
右

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