电学与磁学 · 人教版九年级物理第二十章第二/三节

通电螺线管磁场与安培定则模拟器

安培定则（右手螺旋定则）秒杀诀窍：右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与线圈中“电流的流动方向”一致，那么大拇指所指的那一端，就是螺线管的 N 极！

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考点预设与典型误区：

3D 物理实验视窗● 60 FPS

速度:

实验控制变量

线圈通电电流 I

线圈缠绕匝数 N

匝

是否插入软铁芯

电流进入方向 (1=正向, -1=反向)

中心磁感应强度 B

螺线管左端磁极

螺线管右端磁极

吸引大头针估计数

【实时推导与公式代入】

基本公式： --

代入过程： --

物理状态： --

【题干】 奥斯特实验中，把一根直导线平行放置在小磁针正上方，通电后小磁针发生了偏转。这证明了什么？若把直导线垂直于小磁针放置，通电后小磁针会偏转吗？

【详细计算步骤】

1) 证明了电流周围存在磁场（电流的磁效应），电与磁之间存在密切联系；2) 若垂直放置，导线电流产生的环形磁感线方向平行于小磁针的指向，小磁针受力平衡不会发生明显偏转。因此实验必须沿南北方向平行于小磁针放置。

【题干】 影响电磁铁磁性强弱的三个关键因素是什么？分别如何控制？

【详细计算步骤】

1) 电流大小：在线圈匝数相同时，通过线圈的电流越大，电磁铁磁性越强；2) 线圈匝数：在电流相同时，线圈缠绕匝数越多，磁性越强；3) 是否插入铁芯：插入软铁芯后磁性远比空心螺线管强。

Q1. 变式 1：在研究电磁铁磁性强弱的实验中，是通过观察什么现象来间接判断磁性强弱的？这种实验方法叫什么？

Q2. 变式 2：制作电磁铁的铁芯为什么选用“软铁”而绝对不能用“高碳钢”？

Q3. 变式 3：电磁继电器的工作原理是什么？它在工业自动化控制中起到了什么重要作用？

条形磁铁断成两截后，每一截是只剩下一个磁极还是依然各有两个磁极？

依然各有两个磁极！无论把磁铁切成多少截，每一小截断面处立刻感应出相反的磁极，形成独立的 N 极和 S 极。自然界中迄今尚未发现单个孤立存在的“磁单极子”。

地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极与地理北极是重合的吗？

不重合！地磁北极（磁场 S 极）在地理南极附近，地磁南极（磁场 N 极）在地理北极附近，指南针指北的 N 极正是被地磁南极吸引。两者之间存在一个夹角，称为“磁偏角”（沈括在《梦溪笔谈》中最早记载）。

为什么高温火烤磁铁会使磁铁退磁失去磁性？

微观上磁铁内部原子磁矩整齐排列形成“磁畴”。高温火烤使原子剧烈发生无规则热运动，瓦解了原本整齐同向排列的磁畴，磁畴方向彻底混乱相互抵消，磁性完全丧失（居里温度）。

电磁起重机是怎样做到“吸放自如”吊起几十吨废钢材的？

通电时电磁铁产生极其强大的磁场，牢牢吸附住废铁和钢轨；吊运到指定车厢上方后切断电流，软铁芯磁性瞬间消失，废铁在重力作用下自动全部落下。