电流的磁场 教案 初中物理沪科版九年级全一册（2022~2023学年）

第二节电流的磁场

教学目标

【知识与技能】

1.知道电与磁的密切关系；知道电流周围存在磁场。

2.通过探究实验，知道通电螺线管对外相当于一根条形磁铁。

3.会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。

4.在认识通电螺线管特性的基础上了解电磁铁的构造。

【过程与方法】

通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力。

【情感、态度和价值观】

培养学生的学习热情和实事求是的科学态度。

重点难点

教学重点

通电螺线管的磁场和利用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性与电流方向之间的关系。

教学难点

探究、理解通电螺线管的磁极性质与电流方向的关系需要一定的空间想象能力，学生往往比较难以掌握。

教学方法

实验探究法、讲解法、讨论法、启发诱导、活动体验、控制变量法、对比法、归纳法。

教具、学具

计算机多媒体教学系统、教学课件、电池、导线、小磁针、通电螺线管、学生电源、滑动变阻器、电流表、

大头针、电磁继电器模型等。

授课时数

2课时

第1课时电生磁

教学过程

导入新课

教师展示PPT上的图片，并提出下列问题：它们均用到了磁，可是这些磁都离不开电。磁与电有什么关系

呢？今天就让我们一起学习第十七章第二节“电流的磁场”。

讲授新课

一、奥斯特实验

1.教师讲解

磁与电有什么关系呢？很多科学家都在猜想这个问题。1820年4月，奥斯特抱着试试看的心情又做了一次

实验。他偶然把一根导线放在一枚小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下，这一跳动使有心

的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。后来，奥斯特又做了许多次实验，1820年7月21日，正

式向学术界宣告发现了电能产生磁，也就是电流磁效应。当时这一发现轰动了整个科学界，称为改变世界

的实验，因为它揭示了电现象和磁现象这两个表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，有力地推动

了电磁学的研究和发展。

2.实验探究

(1)如图甲、乙所示，将一枚转动灵活的小磁针置于水平桌面上，在小磁针旁放一根直导线，使导线与电

池触接，看看电路连通瞬间小磁针有什么变化。

注意事项：①导线与小磁针平行摆放；②通电时间不易太长。

(2)如图甲、丙所示，改变电流的方向，观察小磁针的转动有什么变化？说明了什么？

3.师生归纳

(1)电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。(2)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.

这个现象是由丹麦物理学家奥斯特最早发现的，所以我们把这个实验称为奥斯特实验。

二、通电螺线管的磁场

1.提出问题

(1)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？(2)怎样才能使电流的磁场变强呢？

2.讨论分析

(1)手电筒通电时磁性太弱——磁场太弱。

(2)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。

3.提出问题

(1)螺线管是不是只有通电的时候才有磁场？

(2)通电螺线管的磁场是什么样的？

(3)通电螺线管的磁场方向与什么因素有关？

4.探究通电螺线管外部的磁场分布

实验1:在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸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。改变通电螺线管中的电流方向，观察通电螺线管两侧小磁针的指向。

实验结论：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管的极性与通电螺线管中的电流方向

有关。

实验2：探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。仔细观察螺线管的绕线方法，并画出

示意图，并判断螺线管中电流方向，标注在示意图上。通过实验，判断螺线管的N、S极，并标在图中。

5.右手螺旋定则

用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管

的N极。

11右手I!/右手A

(a)(b)

6练.一练

(1)判断下面螺线管中的N极和S极：

(2)判断螺线管中的电流方向:

（3）小磁针静止在如图所示的位置，请你在图中标出小磁针的N极和S极。

课堂小结

,通电导线周围存在磁场

奥斯特实验

电流的磁场方向与电流方向有关

‘特征：与条形磁体相似

电流的磁场，极性：与通电螺线管中的电流方向有关

通电螺线管的磁场，右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指

弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，

则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极

当堂达标

1.如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（）

A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定

B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用

C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场

D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关

答案：B

2.如图所示，根据小磁针的指向，对通电螺线管的南、北极和电源的正、负极判断正确的是（

<►N

A.a端是北极，c端是负极B.a端是北极，c端是正极

C.a端是南极，c端是负极D.a端是南极，c端是正极

答案：A

3.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板,

铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（）

m

777

A.图中P、Q两点相比，P点的磁场较强

B.若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点的磁场会减弱

C.若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点的磁场方向会改变

D.若只增大螺线管中的电流，P、Q两点的磁场方向会改变

答案：C

4.通电螺线管和磁体4的磁极附近的磁感线分布如图所示，小磁针处于静止状态。则（）

A.小磁针的b端为N极

B.通电螺线管左端为N极

C.电源“+”极为c端

D.螺线管上看得见的导线中的电流自下而上

答案：C

5.如图所示，小明通过实验探究“通电螺线管的磁场”，已知通电螺线管周围磁感线方向，请在图中标出电源

的正、负极，通电螺线管的N、S极和通电瞬间小磁针的偏转方向。

1—mbH

板书设计

第二节电流的磁场

第1课时电生磁

一、奥斯特实验

1.通电导线周围存在磁场

2.电流的磁场方向与电流方向有关

二、通电螺线管的磁场

1.特征：与条形磁体相似

2.极性：与通电螺线管中的电流方向有关

3.右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端

就是通电螺线管的N极

第2课时电磁铁与电磁继电器

教学过程

导入新课

教师展示PPT上的图片，并提出下列问题：在日常生产生活中，哪些地方用到了永磁体，哪些地方用到了

电磁铁？永磁体和电磁铁有什么不同？今天就让我们一起学习第十七章第二节第2课时“电磁铁与电磁继电

器

讲授新课

一、电磁铁

1.教师讲解

（1）带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。（2）有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。

2.实验探究

（1）提出问题：电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？

应用电流磁线圈是主要部

效应，应该与电

件，应该与线圈的

流大小有关。

形状、匝数有关。

（2）猜想与假设：磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。

（3）进行实验

①研究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系

②研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系

(1)当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强.(2)当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，

电磁铁的磁性越强。

4.师生归纳

(1)电磁铁的优点：

①磁性有无可以用通断电来控制；②磁性强弱可以用改变电流的大小和线圈的匝数来控制；③磁极可以通

过改变电流的方向来控制。

(2)电磁铁的应用：磁浮列车、电磁起重机、扬声器、电铃、电磁继电器、恒温箱等。

二、电磁继电器

1.教师讲解

衔铁：和动触点连在一起，带动动触点上下运动。

弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁。

触点：相当于被控制电路的开关（静触点和动触点）。

（2）电磁继电器的电路组成

电磁继电器工作时，电路分为控制电路和工作电路。控制电路包括（低压）电源、电磁铁、开关。工作电

路包括（高压）电源、用电器、触点。

一

低

高

Jk从

控I

制

作

电>II

路'.

路

一

（3）电磁继电器的工作原理

当开关Si闭合时，电磁铁通电产生磁性，将衔铁吸下，开关S的触点接通，工作电路中有电流通过，电动

机便转动起来。

2.播放flash课件

教师播放电磁继电器的flash课件，并讲解电磁继电器的工作原理。

3.师生总结

电磁继电器的实质：利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。

电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

课堂小结

r定义

「电磁铁|构造

特点

电磁铁P夬定磁性强弱的因素［电流强弱

与电磁产铁的磁性［电磁铁的应用1线圈匝数

继电器

［构造

'电磁继电器.工作原理

I.实质

当堂达标

1.下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是（)

A.改变通过线圈中电流的强弱

B.改变线圈的匝数

C.改变通过线圈中电流的方向

D.抽出铁芯

答案：C

2.如图是“探究电磁铁的磁性强弱的影响因素”实验装置，用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁，下列说法中正

的

确是z

\l

BA

‘

Dv二

「?d

P1f一

Tcf

Lcf

Cf

f

•

<力

A.若将两电磁铁上部靠近，会相互排斥

B.电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大

C.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强

D.要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片向右滑动

答案：C

3.图是一种水位自动报警器的原理图。试说明它的工作原理。

答案：图所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时