题文

（1）如图1所示的实验叫奥斯特实验，比较甲和乙两个实验，可得出的结论是________________。比较甲和丙两个实验，可得出的结论是_____________________。 （2）如图2所示的装置可以探究_____________________，这是___________的工作原理（选填“发电机”或“电动机”）。

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）通电导线的周围存在磁场；通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关（或其他相近意思都对） （2）通电导线在磁场中受到力的作用；电动机

据专家权威分析，试题“（1）如图1所示的实验叫奥斯特实验，比较甲和乙两个实验，可得出的..”主要考查你对  奥斯特的实验，磁场对通电导线的作用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

奥斯特的实验磁场对通电导线的作用

考点名称：奥斯特的实验

• 概述：
      显示通电导线周围存在着磁场的实验。如果在直导线附近（导线需要南北放置），放置一枚小磁针，则当导线中有电流通过时，磁针将发生偏转。这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。
  
       奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场.奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质——电流周围存在磁场，电流是电荷定向运动产生的，所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。

• 奥斯特实验：
  1．实验过程：如下图所示，将一根导线平行地拿到静止小磁针上方，观察导线通电时小磁针是否偏转，改变电流方向，再观察一次。

  2．实验现象：导线通电时小磁针发生偏转，切断电流时小磁针又回到原来位置，当电流方向改变时，磁针的偏转方向也相反。

  3．结论：
  (1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。
  (2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。

• 用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱：
        解答奥斯特实验之类的问题要注意：(1)通电导体周围存在磁场；(2)磁场的方向与电流方向有关。电流方向改变时，磁场方向也随之改变。
        若研究通电导体周围磁场强弱，则需要控制变量。

  例某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：
  A．让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N 极指向都与直线垂直；
  B．直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反；
  C．改变电流大小时，小磁针指向不变；
  D．通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。
  (1)做实验时，纸板的俯视图如下，其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N极。请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)
  
  (2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制_____不变。
  (3)同一通电长直导线周围，离通电导线距离为r 和2r的两点，磁场强弱的比值为_____。

  解析：(1)小磁针静止时N极指向为磁场方向，可以导线为中心多作几条直线，根据题中小磁针N极指向与直线垂直，且都指向逆时针方向，可作出如答案图所示磁感线。
  (2)用控制变量法，因磁场强弱与电流大小和到通电长直导线的距离都有关系，要探究与距离的关系，应保持电流大小不变。
  (3)因磁场强弱与距通电长直导线的距离成反比，距离之比为1：2，则磁场强弱之比为2：1。

  答案：(1)如图所示
  
  (2)电流大小
  (3)2:1

考点名称：磁场对通电导线的作用

• 磁场对通电导线的作用：
  通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关。

• 探究磁场对通电导体的作用：
  

  提出问题	通电导体在磁场中是否受力的作用
  设计实验	取两根光滑的金属杆，组成一个金属轨道，将它放在磁场当中，再取一轻质金属杆，放在金属轨道上，将金属杆连入电路中，开关断开时，观察金属杆是否运动；闭合开关，观察金属杆是否运动；改变电流的方向，观察金属杆的运动情况；再改变磁场的方向，观察金属杆的运动情况
  实验器材	电源、开关、导线、金属轨道、金属杆、蹄形磁铁、滑动变阻器
  实验步骤	(1)将所需器材按如下图所示的电路连接好；(2)将金属杆横放在金属轨道上，观察金属杆是否运动；(3)闭合开关，观察金属杆是否运动，运动方向如何?(4)改变电流的方向，观察金属杆是否运动，运动方向如何?(5)保持电流方向不变，改变磁场的方向，观察金属杆的运动情况；(6)同时改变电流方向和磁场方向，观察金属杆的运动情况。
  实验记录
  实验结论	通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关，当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变