人教版物理九年级全一册4

第二十章电与磁§20.2电生磁2022年课程标准学习目标1．通过实验，了解电流周围存在磁场。2．探究并了解通电螺线管外部磁场的方向1．【重点】通过奥斯特实验，了解电流磁效应。2．【重点】通过实验探究了解通电螺线管外部磁场的方向跟电流方向有关。3．利用安培定则判断通电螺线管的磁极奥斯特实验：1．如图甲，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下，小磁针在地磁场的作用下，静止时N极指向_____方，同时直导线沿南北方向摆放，与小磁针平行。做一做知识点1电流的磁效应北2．如图乙，使导线和电池触接(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)，连通电路，观察小磁针的变化。现象：给直导线通电时，小磁针立即_______，不再指向南北方向，可见此时空间出现一个新的磁场，改变了小磁针的受力方向。但切断电流时，小磁针又___________。可见，通电导线周围存在_______。偏转恢复原状磁场3．如图丙，把电源正负极对调，从而改变直导线中的电流方向，看到小磁针发生偏转，但偏转方向与图乙_______(选填“相同”或“相反”)。可见，通电导线周围的磁场方向跟___________有关。相反电流方向►结论1通电导线的周围存在磁场，磁场的方向跟___________有关，这一现象称为电流的磁效应。电流磁效应是1820年丹麦的物理学家_________在实验中发现的，他是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。电流方向奥斯特4．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。(1)接通电路后，观察到小磁针偏转，说明_______________________。(2)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导体周围的磁场方向与_______方向有关。(3)如果移走小磁针，通电导线周围_________(选填“仍存在”或“不存在”)磁场。练一练通电导线周围存在磁场电流仍存在1．实验：探究通电螺线管的磁场特点实验器材：螺线管、铁芯、小磁针(多个)、电池组、滑动变阻器、开关、导线若干。实验步骤：(1)根据图甲所示连接电路。注意：连接电路时开关应该_______，滑动变阻器开始接入电路中的

电阻应调到_____________。(2)闭合开关前，观察小磁针的指向，小磁针N极都指向地理的北方(图甲)。做一做知识点2通电螺线管断开阻值最大处(3)闭合开关后，观察小磁针的偏转情况，如图乙。小磁针静止时____极所指的方向就是该点的磁场方向。2．对比图乙、丙，发现通电螺线管外部磁场的方向分布与_______磁铁的磁场方向分布相似。3．交换电源的正负极(改变电流的方向)，观察小磁针N极偏转方向发生的变化。说明通电螺线管的极性与___________有关。N条形电流方向4．仔细观察螺线管的结构，弄清楚螺线管导线中电流的方向。把螺线管看作一个磁体，根据你的实验结果，在这下面四幅图上分别标出通电螺线管的N极和S极，并思考通电螺线管的极性和电流方向之间有什么关系？►结论2

1．通电螺线管的磁场分布和条形磁体的磁场相似，其两端的极性跟电流方向有关。2．安培定则：用_____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____极，这就是安培定则，又叫右手定则。右N5．如图甲所示，在虚线框内标出通电螺线管的磁极(用“N”或“S”表示)。练一练6．标出图乙中螺线管中的电流方向、螺线管两端的极性和磁感线的方向。科学世界分子电流假说通过这学期的学习，我们知道磁体和电流都能产生磁场，而且通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似，它们的磁场有什么联系呢？安培由此受到启发，提出了分子电流假说。安培认为：在物质内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体。当分子电流I方向如图甲所示，则可用右手螺旋定则判断出它的两侧相当于N、S两个磁极。用安培的分子电流假说能够解释一些磁现象，一根铁棒未被磁化的时候，内部分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性，如图乙所示。当铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁性，形成磁极，如图丙所示。在安培所处的时代，人们不知道物质内部为什么会有分子电流，20世纪后，人们认识到原子内部带电粒子在不停的运动，这种运动对应于安培所说的环形电流。“分子电流假说”提出以后，经历了“不太清楚”“遭到拒绝”到“逐渐明朗”几个阶段，这也告诉我们，科学的发现、科学理论的提出以及人们对科学成果的接受，不会都是一帆风顺的，但有益的学术争论可以促进科学的发展。根据上述材料，回答下列问题。(1)安培认为，在物质内部存在着的分子电流，使得每个物质微粒都成为了_______。磁体(2)若物质内部某一个分子电流的方向如图所示，若将这个分子电流等效成一个微小条形磁铁，则该微小条形磁铁的上端是______(选填“N极”或“S极”)。N极(3)20世纪后，人们认识到原子可分为原子核和电子，原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外微小空间运动，那么形成环形电流的是_______(选填“原子核”或“电子”)。(4)一根铁棒被磁化，两端会对外界显示出较强的磁性，但当它受到猛烈撞击后会失去磁性，请你用安培分子电流假说解释其原因。被磁化的铁棒在受到猛烈的撞击后，由于机械振动使分子电流的取向又变得杂乱无章，所以铁棒的磁性消失。电子重难点1奥斯特实验【典例1】电流磁场的研究：(1)如图甲所示的实验，闭合开关前，此时小磁针静止且指向南北，这是因为_________的作用；让直导线与小磁针平行放置，闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在_______，这一发现是丹麦物理学家_________第一个完成的。地磁场磁场奥斯特(2)为探究通电直导线周围的磁场分布情况，用小磁针、铁屑、硬纸板等做了如图乙所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，请你用图乙的情景判断图丙中小磁针N极将___________(选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”)。转向纸外(3)在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针，通电后小磁针的指向如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_______磁体的磁场相似。改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的_______方向有关。(4)写出增强通电螺线管周围磁场的一个方法是___________________________。条形电流

增大电流(或增加线圈匝数)【典例2】小明想利用小磁针了解通电导线周围的磁场，实验时将一根通电直导线放在小磁针的正上方，方向与小磁针垂直，如图是实验装置其中一部分的俯视图。小明发现小磁针保持静止，没有发生偏转。增大通过导线的电流，发现小磁针仍然静止。小明提出以下猜想：可能通电直导线此时在小磁针位置产生的磁场方向与地磁场方向相同。请写出验证小明的猜想是否正确的方法。答：改变直导线中的电流方向，观察小磁针是否发生偏转。如果小磁针发生偏转，N极指向与原来相反，则说明之前小磁针保持静止的原因是通电直导线在小磁针位置产生的磁场方向与地磁场方向相同。►重难点拨上面的典例1是奥斯特实验的拓展，通电直导线产生的磁场分布如图乙，可见在图丙中通电导线在小磁针处产生的磁场方向是从纸面指向外的，所有小磁针N极转向纸外。通过典例1，有了通电直导线磁场分布的概念，再分析典例2，对奥斯特实验的操作细节就更容易理解了。重难点2右手定则的应用【典例3】如图所示，根据小磁针静止时N极指向，标出通电螺线管的南北极、通电螺线管的电流方向和电源正负极。【典例4】1.根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A左端的极性、磁感线方向和电源“＋”“－”极。2．如图所示，是一个可自由转动的小磁针放在通电螺线管的一端最终静止时的状