20.2电生磁（课件）2025-2026学年人教版（2024）九年级物理全册

第二十章 电与磁 九下物理 RJ第2节 电生磁 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点。3. 会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。学习目标课堂导入 如图所示，将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。课堂导入视频 小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系? 新知探究知识点1 电流的磁效应 一、电流的磁效应 1820年，奥斯特在做实验时终于发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针会发生偏转。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，终于证实电流的周围存在着磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。各种自然现象之间应该存在着相互联系新知探究知识点1 电流的磁效应 一、电流的磁效应 通电导线和磁体一样，周围存在磁场。 电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。典型例题例1.某同学利用如图所示装置进行了一系列实验，当导线通电时，小磁针的转动方向如图甲中箭头所示；切断电流时，小磁针又回到原位，如图乙所示；当电路中的电流反向时，小磁针的转动方向如图丙中箭头所示。（1）由甲、乙两图所示实验可得电流可以产生_______；解析： 由甲、乙两图知，通电时小磁针的指向发生变化；由甲、丙两图知，电流方向的改变使小磁针的偏转方向发生改变。（2）由甲、丙两图所示实验可得电流产生的磁场的方向与电流的_____有关。磁场方向新知探究知识点2 通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场 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? 这是因为它的磁场太弱了。如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈），各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。1.螺线管 实 验探究通电螺线管外部磁场的方向实验思路 我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场，也可以用同样的方法来研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。 首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系。新知探究知识点2 通电螺线管的磁场新知探究知识点2 通电螺线管的磁场实验过程1. 按照右图布置器材。为使磁场增强，可以在螺线管中插入一根铁棒。把小磁针放到螺线管四周不同的位置，观察并记录各个点小磁针N极的指向，这个方向就是该点的磁场方向。 如果有铁屑，你还可以怎样进行实验? 通电螺线管外部的磁场跟哪种磁体的磁场相似?新知探究知识点2 通电螺线管的磁场视频条形磁体2. 仔细观察螺线管的结构，把螺线管用导线跟电源连接，弄清螺线管导线中电流的环绕方向。用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。视频通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。新知探究知识点2 通电螺线管的磁场NSNS 根据你的实验，判断电流方向和图中哪个相吻合。在图上分别标出通电螺线管的N 极和S极。NSSN 通电螺线管的绕法可能不同，电流流入的端点可能不同，但只要环绕螺线管的电流方向相同，通电螺线管两端的极性就相同。新知探究知识点2 通电螺线管的磁场新知探究知识点2 通电螺线管的磁场实验结论 通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。例2.小明同学在做“探究通电螺线管外围的磁场分布”的实验中：典型例题（1）他在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针，最后静止在如图甲所示位置。则通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。（2）小明接着又做了如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极极性与__________有关。解析： 由图甲可知，它和条形磁体的磁场相似； 由图乙比较得出磁极与电流方向有关。条形电流方向通电螺线管的极性跟电流方向有什么关系？新知探究知识点3 安培定则 用图中牵牛花茎的缠绕方向与生长方向的关系进行类比，借用自己手指的关系，请你想一句话来概括通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。新知探究知识点3 安培定则 实验表明，通电螺线管外部的磁场和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（Ampere’s rule）来表述：安培定则 照图那样，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。说明： 1.决定通电螺线管两端极性的根本因素是环绕螺线管的电流方向，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。新知探究知识点3 安培定则新知探究知识点3 安培定则1.已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管的极性。安培定则应用：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。新知探究知识点3 安培定则2.已知通电螺线管的极性，判断通电螺线管中电流的方向。安培定则应用：①先用右手握住螺线管；②大拇指指向螺线管的N极；③按照四指弯曲的方向，在螺线管上标出电流方向。例3.请你根据如图所示的通电螺线管中的电流方向，判定螺线管的N、S极。典型例题解析： 运用安培定则，标电流方向→握螺线管→定N极。NSNS电生磁电流的磁效应课堂小结安培定则通电螺线管的磁场 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场。1.通电螺线管外部的磁场和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极。2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极1. 在如图所示的实验中，导线通电时，导线下方的小磁针会发生偏转，但当导线在某种方位下进行实验时却看不到这种现象，这是怎样的方位? 为什么看不到这种现象?随堂练习解析： 当导线沿东西方向放置(即与地球磁场的方向垂直)，并且电流方向为东或西时，导线正下方的小磁针不会发生偏转。 原因是当导线与地球磁场方向垂直(东西放置)时，其产生的磁场在正下方与地磁场方向平行，导致磁针不偏转。 2. 如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。随堂练习解析： 运用磁极间相互作用规律来判定螺线管的极性；运用安培定则，握螺线管→指N极→标电流方向。NSNSIIIINSII3.如图所示，把螺线管水平悬挂起来，给导线通电，螺线管就像指南针一样，静止时指向南北方向。请你判断通电螺线管的哪一端指向北方。随堂练习解析： 先运用安培定则判断通电螺线管的B端是N极，再根据地磁场判断它的N极指向北方，即它的B端指向北方。NS4.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（ ）随堂练习解析： 测力计示数增大可以判断c端为N极。由安培定则可知电源b端为正极。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。A.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B