物理-电流的磁效应（奥斯特实验：通电导线周围存在磁场）
考点：科学推理 / 物理-电流的磁效应（奥斯特实验：通电导线周围存在磁场）
问法模型：题干要求’最为方便地判断绝缘导线中是否有直流电流’→ 采用电流磁效应迁移法：通电导线周围产生磁场，需找对磁场敏感且灵敏的器材，结合排除法逐项检验可行性
推理链
- 第1步：提取题干关键约束——导线’有绝缘外皮包裹’，意味着无法用电器接入该导线形成回路，只能借助电流的间接效应（磁场）从外部判断
- 第2步：调用物理规律——直流电流周围存在磁场（奥斯特实验），且需器材对较弱磁场足够敏感、现象肉眼可辨
- 第3步：对照A项——小灯泡需用导线接入电路，因绝缘外皮无法连通，‘小灯泡均为短路状态，不亮’，无法判断，排除
- 第4步：对照B项——铁棒被吊在导线上方，普通铁棒在弱磁场中磁化程度低，‘磁场力相对于铁棒的重力来说较小，铁棒不会发生偏转’，有电流无电流现象相同，排除
- 第5步：对照C项——带电小纸球只对电场/电荷有反应，通电导线是电中性的，对小纸球’不会有磁场力的作用’，排除
- 第6步：对照D项——被磁化的缝衣针相当于灵敏小磁针，悬挂于导线上方：有直流电流时磁场力使其’发生偏转’，无电流时不偏转，现象对比明显，可行
- 第7步：结论——只有D项装置能通过悬吊磁针是否偏转方便地判断绝缘导线中有无直流电流，故选D
最快解法：⚡ 奥斯特实验联想法：看到’判断导线中是否有电流’+绝缘包裹（不能接入电路），立即联想’电流周围有磁场→用小磁针检验’，直接锁定’被磁化的缝衣针+细棉线’即D，再快速排除A（接不进电路）、B（铁棒不够灵敏）、C（纸球不受磁场力）
易错点
- ⚠ 误选B：忽视普通铁棒与被磁化钢针的本质区别——铁棒未被磁化，弱磁场力远小于重力，吊起后不会偏转，无现象差异
- ⚠ 误选A：忽略’绝缘外皮包裹’这一关键条件，误以为灯泡能并联接入检测
- ⚠ 忽视C项中带电纸球只能受电场力而通电导线周围主要是磁场，概念混淆
母题抽象
🧩 当题目出现’不切断/不接入电路判断导线中有无电流’的特征时，用电流磁效应（奥斯特实验）模型：寻找对磁场敏感的器材（被磁化的小磁针/缝衣针），排除需接通电路的器材（灯泡）和对弱磁场不敏感或只受电场力的器材（铁棒、带电体）
同类特征：绝缘外皮包裹、判断是否有直流电流、最为方便、器材组合选择题、悬吊检测装置、电流的磁效应
相关题
（暂无）
题干
利用下列几组器材中的 ，可以最为方便地判断一段有绝缘外皮包裹的导线中是否有直流电流通过。
选项
- A. 小灯泡及导线
- B. 铁棒及细棉线
- C. 带电的小纸球及细棉线
- D. 被磁化的缝衣针及细棉线 ✅
官方解析
A项：若将小灯泡用导线接在有绝缘外皮的导线上，无论有绝缘外皮包裹的导线中是否有直流电流通过，小灯泡均为短路状态，不亮，故无法判断有绝缘外皮包裹的导线是否有直流电流通过，错误； B项：用棉线将铁棒吊在导线上方，靠近有绝缘外皮包裹的导线时，若导线中有直流电流通过，则其产生的电磁场对铁棒有磁场力的作用，但磁场力相对于铁棒的重力来说较小，铁棒不会发生偏转，无论有绝缘外皮包裹的导线中是否有直流电流通过，铁棒都不会发生偏转，故无法判断该导线是否有直流电流通过，错误； C项：用棉线将小纸球吊在导线上方，靠近有绝缘外皮包裹的导线时，无论导线中是否有直流电流通过，都不会对小纸球有磁场力的作用，故无法判断该导线是否有直流电流通过，错误； D项：用细棉线将被磁化的缝衣针吊在导线上方，靠近有绝缘外皮包裹的导线时，若导线中无直流电流通过，缝衣针不发生偏转；若导线中有直流电流通过，则缝衣针在磁场力的作用下发生偏转，故可以用来判断有绝缘外皮包裹的导线中是否有直流电流通过，正确。 故正确答案为D。
给定材料
（无）