人教九（下）第二十章第2节电生磁

第20章第2节电生磁学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标人教版·物理·九年级（下）1.认识电流的磁效应，通过实验了解电流周围存在磁场；2.探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似；3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。【重点】电流的磁效应。【难点】通电螺线管的磁场；安培定则。学习目标为什么通电后机器人会被吸住呢？新知导入新知探究奥斯特的故事奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学。他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间的实验寻找，在多次失败后，1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。知识点电流的磁效应1奥斯特实验新知探究实验探究实验现象在静止的小磁针上方放置一根与小磁针平行的直导线，分别对导线进行如图所示的操作。小磁针发生了偏转小磁针又回到原来位置小磁针向相反的方向偏转探究活动一：电流的周围有磁场吗？新知探究实验探究现象分析在静止的小磁针上方放置一根与小磁针平行的直导线，分别对导线进行如图所示操作。（1）通电导线的周围产生了磁场；（2）电流的磁场方向与电流方向有关。新知探究1.实验时，导线需要处于南北方向，与小磁针保持平行，这样便于比较通电前后小磁针的偏转情况。2.实验时，宜采用“触接”的方式给导线通电，即给导线通电时间要短，因为用电源短路的形式获得较大电流容易烧坏电源。3.实验中运用了转换法，电流产生的磁场通过小磁针的偏转来体现。特别提醒！新知探究新知探究通电导线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。（1）电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现的；（2）奥斯特实验第一次揭示了电与磁之间的联系，即电可以产生磁。电流的磁效应奥斯特实验通电直导线周围的磁场I典例1新知探究对于如图所示的实验，下列说法正确的是（）甲乙丙奥斯特通电导体周围的磁场与电流方向有关地磁南极CA.这是欧姆的电流磁效应实验B.甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场C.本实验揭示了电生磁现象D.乙中断电后小磁针的N极将会指向地磁北极新知探究既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？磁性太弱——磁场太弱。怎样才能使电流的磁场变强呢？知识点通电螺线管的磁场2新知探究将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。接通电源的螺线管，叫做通电螺线管。螺线管通电后各圈导线磁场叠加在一起，磁场增强。新知探究探究通电螺线管外部磁场的分布实验现象新知探究（1）用铜导线穿过硬的白纸板，绕成螺线管。给螺线管通入电流，将小磁针放在白纸板上不同位置，记下小磁针在各个位置时N极的指向。（2）改变电流方向，再次观察。①通电后，小磁针发生偏转，不同位置小磁针N极指向不同；②电流方向改变，小磁针指向发生改变。探究活动二：通电螺线管磁场方向与电流方向的关系新知探究①通电螺线管有两个磁极且在两端；②小磁针的N极指向改变，说明磁场方向改变了，由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。现象分析：实验现象分析新知探究在白纸板上均匀撒上一些铁屑，给螺线管通电后，轻轻敲击白纸板，观察铁屑的分布情况。从铁屑的分布情况看，通电螺线管外部的磁感线形状和条形磁铁外部的磁感线的形状相似。探究活动三：通电螺线管外部磁场的分布特征新知探究（1）通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关；（2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极；（3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（外部从N极到S极，内部从S极到N极）。通电螺线管外部的磁场分布实验现象分析新知探究取绕向不同的螺线管，依次设计并进行实验：向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它们的N、S极。NSNSNSNS甲乙丁丙螺线管的绕法不同，螺线管中电流方向相同，通电螺线管两端的极性相同；螺线管的绕法相同，螺线管中电流方向不同，通电螺线管两端的极性不同。探究活动四：通电螺线管的极性与螺线管中电流方向的关系结论通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的环绕方向符合右手螺旋这一规律。通电螺线管条形磁体不同点相同点①磁场分布相似，磁极在两端；②具有磁性（吸引铁磁性物质）、具有指向性。通电时有磁性，断电时无磁性永磁体N极、S极和电流方向有关N极、S极固定不变通电螺线管和条形磁体新知探究典例2新知探究(1)当他在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针，最后静止在如图所示位置。则通电螺线管外部的磁场与_______磁体的磁场相似。(2)当他改变通电螺线管中电流方向后，发现周围每个小磁针转动_____度角后重新静止下来。解析：（1）把它和条形磁铁的实验比较即可以判断得出；条形180（2）磁场方向与电流方向有关：电流方向改变，则磁场方向改变（类似条形磁体的N极和S极调换）。小明同学在做“探究通电螺线管外围的磁场分布”的实验中：新知探究你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N极就在我的左边。猴子用右臂把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，N极就在我的前方。我们……知识点安培定则3新知探究用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则来表述。新知探究（1）已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。安培定则的应用新知探究①标出螺线管上的电流方向；②用右手握住螺线管，让弯曲四指指向螺线管中电流的方向；③大拇指所指的那端就是螺线管的N极。新知探究（2）已知通电螺线管两端的极性，判断通电螺线管中电流的方向。①先用右手握住螺线管，大拇指指向N极；②弯曲四指所指的方向就是螺线管中电流的方向；③按照四指弯曲的方向在螺线管上标出电流方向。1.决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。2.N极和S极一定在通电螺线管的两端。3.判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。特别提醒！新知探究典例3新知探究（1）判断下面螺线管中的N极和S极：SNNS解析：右手握住螺线管拇指指出螺线管的N极典例3新知探究（2）判断螺线管中的电流方向：NS解析：右手握住螺线管拇指指向其N极四指指向电流方向标出电流方向奥斯特实验通电螺线管的磁场安培定则电流的磁效应课堂小结1.如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（）A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变课堂达标C解析：奥斯特实验中使用小磁针是用来检验直导线周围有没有磁场的。I2.下列对通电螺线管的认识，正确的是（）A．它周围的磁场与蹄形磁体的磁场相似B．它的磁场方向与电流方向无关C．通电螺线管也能吸引铁制品D．通电螺线管周围的磁感线是真实存在的C课堂达标解析：通电螺线管周围的磁场和条形磁体相似，其磁场方向和电流方向有关，其极性可由安培定则进行判断。用来描述通电螺线管周围磁场的磁感线是假想的，所以A、B、D错误；通电螺线管周围有磁场，所以可以吸引铁制品，故正确答案是C选项。课堂达标3.(2019·怀化中考)如图所示，小磁针静止时左端为N极，请在括号内标出电源的“＋”“－”极。解析：由小磁针静止时S极靠近螺线管的左端可知，螺线管的左端为N极，右端为S极。根据安培定则可知，螺线管中电流是从左端流入，所以电源的左端为正极，右端为负极。＋－课堂达标4.如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针（红端为N极），静止时其指向正确的是（）AABCD5.如图，闭合开关S，弹簧测力计的示数增大，下列分析正确的是（）解析：弹簧测力计示数增大说明条形磁铁受到通电螺线管吸引力的作用，c端为N极。由安培定则可知电源的b端为正极、a端为负极。若将电源正、负接线对调，则条形磁体会受到通电螺线管的排斥力作用，弹簧测力计示数变小。课堂达标BA.c端是S极，a端是电源的正极B.c端是N极，a端是电源的负极C.若将电源正、负极接线对调，弹簧测力计示数不变D.若将电源正、负极接线对调，弹簧测力计示数增大