17.2 电流的磁场（课件）-九年级物理上学期同步精品课堂（沪科版）

沪科版 九年级全册物理 第十七章 从指南针到磁浮列车 17.2 电流的磁场 电与磁之间有着怎样的联系？今天一起学习—电流的磁场。 1820年丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间的联系，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。 情景引入：观察 想想做做 奥斯特实验 实验：如图所示，将一枚转动灵活的小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。 （1）甲图中电路连通瞬间，小磁针发生了转动。表明小磁针受到了力的作用。 一、奥斯特实验 （2）乙图中，断电后小磁针转回到指南北的方向 比较甲、乙，说明通电导线周围有磁场。 （3）丙图中，改变电流的方向，观察磁针的转动有什么变化？说明了什么？ 和甲图中相比，小磁针转动方向相反。 说明： 电流的磁场方向跟电流方向有关。 实验中注意： (1)导线与磁针平行摆放； (2)通电时间不易太长。 奥斯特实验说明了： ①通电导体跟磁体一样，周围也存在着磁场。 ②磁场方向跟电流方向有关。 电流的磁效应：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，所以此实验称为奥斯特实验。奥斯特实验第一次把电现象和磁现象联系起来了. 奥斯特实验 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？ 一根通电导线周围的磁场太弱。 怎样才能使电流的磁场变强呢？ 问题 想一想 有两种方法：（1）增大电流；(奥斯特实验中，短路就是为了增大电流，获得强的磁场） （2）螺线管。让导线集中起来绕成管状，各导线产生的磁场叠加在一起。如图： 1.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。 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 二、通电螺线管的磁场 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： 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 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 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。 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。 三、右手螺旋定则 1.安培定则 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.使用安培定则的方法和顺序： 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 ①带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 电磁铁 1 ②特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。 四、电磁铁 15 ③电磁铁的工作原理 利用电流的磁效应工作。在螺线管的内部插入铁芯通电后，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。 16 ④电磁铁的磁极