电流产生的磁场【教材精研+能力拓展】 九年级物理下册 （上海沪教版）

8.2.2电流产生的磁场第8章

电能与磁教师xxx沪教版

九年级第二学期电流的磁效应右手螺旋定则

探究通电螺线管的

磁场*电磁铁、电磁继电器01030204CONTANTS目录1.磁性：能够吸引____________等物质的性质。2.磁体：具有磁性的物体。3.磁极间的相互作用：同名磁极相互_______，异名磁极相互_______。4.磁场是存在于磁体周围的一种特殊_______。5.磁场对于放入其中的磁体会有______的作用。6.磁场方向：小磁针静止时____极所指的方向。7.磁体周围磁感线分布图:铁、钴、镍排斥吸引物质力N复习引入带电体和磁体这些相似的性质是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？

1.带电体有吸引轻小物体的性质，磁体能吸引铁、钴、镍物质。2.带电体有正负电荷之分，磁体有N、S极之分。3.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。问题引入科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。奥斯特情景引入电流的磁效应01磁针会转动吗？

将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。演示：奥斯特实验探究新知现象：通电时小磁针发生偏转；断电时小磁针继续指南北；通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。探究新知结论：1.通电导体周围存在磁场。2.磁场的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。探究新知

实验表明，通电直导线周围的磁感线都处在与导线垂直的各个平面上，是以导线上某一点为圆心的许多同心圆。当导线中的电流方向改变时，周围的磁场方向也会相应地发生变化。探究新知探究通电螺线管的磁场02

将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。螺线管通电螺线管的磁场是怎样的呢？探究新知演示在螺线管的两端各放一个小磁针，在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。通电螺线管的磁场分布探究新知实验探究通电螺线管外部的磁场分布问题:通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体相似？1.为使磁场增强，可在螺线管内加一根铁棒。把小磁针放在螺线管四周不同的位置，观察、记录小磁针N极的指向。通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端相当于条形磁体的两极。结论：探究新知2．探究通电螺线管的极性与什么因素有关问题:通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢?猜想:可能与电流方向有关,可能还与螺线管的绕向等有关.①设计实验:在螺线管一端放一小磁针，当电流的方向变化时，观察小磁针的N极指向，从而判断出通电螺线管磁场的方向。

甲乙（1）探究通电螺线管的极性与电流方向的关系探究新知②现象：比较甲、乙，电流方向改变时，小磁针的偏转方向也随着发生改变；改变电流方向，小磁针偏转的方向正好相反。③结论:说明通电螺线管的极性与电流方向有关.（2）探究通电螺线管的磁极与绕线方向的关系①设计实验:取两个绕向不同的螺线管，给它们通以相同方向的电流，用小磁针判断螺线管的极性是否发生改变。丙丁探究新知②现象：比较丙、丁，当螺线管的绕向不同，通过的电流方向相同时，小磁针偏转的指向正好相反。③结论:在电流方向一定的情况下，通电螺线管的磁场方向还与线圈的绕向有关，绕向变了，则磁场方向也会改变。实验结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。探究新知右手螺旋定则03想想议议你能借用自己的手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗？看看蚂蚁和猴子是怎么说的，也许你会受到一些启示。蚂蚁说：如果我沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在我的左边。猴子说：如果电流沿着我右臂所指的方向，N极就在我的前方。探究新知1.右手螺旋定则（1）用右手握住通电导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向，如图8-2-18所示。（2）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）查清螺线管的绕线方向；（2）标出电流在螺线管中的方向；（3）用安培定则确定螺线管的磁极方向。2.使用右手螺旋定则的方法和顺序：探究新知如果条形磁铁的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？应该怎么办？解答：可以将条形磁体的N极靠近通电螺线管的S极（或将条形磁体的S极靠近通电螺线管的N极）；也可以将条形磁体插入通电螺线管中，让条形磁体的N极和S极与通电螺线管的N极和S极保持一致。想想议议探究新知*电磁铁、电磁继电器04一、电磁铁1．电磁铁：插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。2.特点：有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。探究新知3.原理：电流的磁效应电磁铁通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。插入铁芯后，为什么磁性明显增强？问题4.应用广泛：从小电动汽车、家里的冰箱，到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁应有尽有。冰箱里的电磁铁

吸尘器里的电磁铁

电磁起重机探究新知用一根导线和一枚铁钉可以制作一个电磁铁，怎样可以使这个电磁铁的磁性增强？二、电磁铁的磁性想想议议实际生活中，根据工作性质的不同，需要的电磁铁的磁性强弱也不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？问题探究新知实验探究影响电磁铁的磁性强弱的因素实验器材：匝数不同的两个电磁铁、电源、开关、导线、圆铁片、滑动变阻器、电流表。实验方法：控制变量法、转换法猜想假设：可能与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。设计实验：1.如何判断电磁铁磁性的强弱？根据吸引铁片的多少来判断螺线管的磁性强弱。2.如何让匝数不同的电磁铁通过的电流相等？让不同的线圈(内含铁芯)串联起来实验步骤：（1）探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈（内有铁芯）串联起来，调整变阻器，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁片数目有什么变化。结论：匝数一定时，通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。现象：电流越大，能吸引的铁片数越多探究新知结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。（2）探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响按照电路图，把匝数不同的两个线圈串联起来，闭合开关，观察比较A、B吸引铁片的数量。现象：匝数多的电磁铁B，能吸引的铁片数越多探究新知（3）探究有无铁芯对电磁铁磁性强弱的影响闭合开关，观察线圈能吸引铁定的数目，保持变阻器的滑片位置不变，只是把铁芯抽出，再观察吸引铁片的数量。结论：同一个线圈，通过的电流相同，有铁芯时，磁性明显增强。现象：没有铁芯，电磁铁能吸引的铁片数减少。探究新知（1）电磁铁线圈匝数和电流一定时，有铁芯的电磁铁磁性越强。（2）同一个电磁铁，流过的电流越大，磁性越强。（3）电流一时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。实验结论2.电磁铁的优点:（1）电磁铁磁性有无，可用电流通断来控制；（2）电磁铁磁性强弱，可用电流大小、线圈的匝数来控制；（3）电磁铁的极性变换，可用电流方向来控制。探究新知3.电磁铁的应用:电磁继电器感应式冲水器阀门磁悬浮列车巨型发电机组电磁起重机电铃探究新知三、电磁继电器在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百安，直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？电磁继电器探究新知1．电磁继电器电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。2．电磁继电器的构造电磁铁衔铁静触点

弹簧动触点ACB电磁铁：产生磁性，吸下衔铁衔铁：带动动触点上下运动弹簧：带动衔铁弹离电磁铁触点：相当于被控制电路的开关探究新知3．工作原理当低压控制电路的开关闭合时，电磁铁通电，把_______吸下来，使

和下面静触点接触，______电路闭合，电动机便转动起来。当开关断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把______拉起来，切断工作电路，电动机便停止转动，指示灯亮。衔铁动触点工作衔铁探究新知利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的开关；4.电磁继电器的实质5.作用：几种电磁继电器(2)实现自动控制。(1)实现远距离控制。探究新知1.如图所示，下列说法中错误的是（）A．这是模拟奥斯特实验的一个场景 B．图示实验说明了通电导线周围存在着磁场C．将图中导线断开，小磁针的N极指向地磁的北极D．将电池的正负极对调后，重新闭合电路，小磁针的偏转方向改变C课堂练习2．如图所示，在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是（）A．a、b B．b、c C．c、d D．a、dA课堂练习3．关于如下四幅图的说法错误的是（）A．拇指所指的那端就是通电螺线管的N极

B．地磁场的两极与地理的两极不重合

C．奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场

D．司南之杓，投之于地，其柢指北D课堂练习4.下图中，关于通电螺线管说法正确的是（

）A.A端是N极B.B端是N极C.C端是北极D.D端是南极B课堂练习5.在探究通电螺线管的磁场时，如图所示，当闭合开关，小磁针静止后，下面的说法正确的是（

）A.小磁针a、b的左端是N极、小磁针c的右端是N极B.小磁针a、c的左端是N极、小磁针b的右端是N极C.小磁针b、c的左端是N极、小磁针a的右端是N极D.小磁针a、c的右端是N极、小磁针b的左端是N极A课堂练习6.如图所示的图中，两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上，导线柔软可自由滑动，开关S闭合后则

（

）A．两线圈左右分开；B．两线圈向中间靠拢；

C．两线圈静止不动；D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢。A课堂练习7．如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（）A．相斥，A端为N极，B端为N极

B．相斥，A端为S极，B端为S极

C．相吸，A端为S极，B端为N极

D．相吸，A端为N极，B端为S极C课堂练习8．如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近。开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止。对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是（）A．摩擦力减小，方向水平向左

B．摩擦力减小，方向水平向右

C．摩擦力增大，方向水平向左

D．摩擦力增大，方向水平向右D课堂练习9．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围

（