7.2 电流的磁场 课件 2023-2024学年教科版物理九年级上册

第七章 磁与电 第2节 电流的磁场 磁场能使小磁针转动，那什么样物体的周围才会有磁场呢？ 情境导入 1. 发现者 丹麦物理学家奥斯特。 2. 内容 奥斯特实验说明：①通电导体周围存 在磁场。②通电导体周围的磁场方向与电流 方向有关。 3. 意义 奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门。 知识点 奥斯特的发现 1 感悟新知 4. 电流的磁效应 任何导体中有电流通过时，其周围空间均会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 5. 奥斯特实验的基本要求 为了让实验现象明显，能完成实验探究，实际操作中，要注意两点：①实验前先让在水平面内能自由转动的小磁针静止；②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。 6. 通电直导线周围磁感线分布 磁感线是以导线为圆心排列的系列的同心圆。 实验操作解读 1. 地球周围存在地磁场，由于受到地磁场的作用，小磁针最终有固定的指向，若小磁针没有静止前就进行实验，将影响实验现象的观察。 2. 通电导线周围的磁场强弱与距离有关，若导线与小磁针距离太远，现象就会不明显。 如图1 所示是奥斯特实验的示意图，分别做甲和 乙实验，说明_____________________；分别做甲和丙实验，说明__________________________________ _____。 例1 通电导体周围存在磁场 通电导体周围的磁场方向与电流方向 有关 7 解题秘方：分别对比甲与乙和甲与丙实验现象的不同来归纳结论。 8 解析：甲实验中，导线中有电流，小磁针偏转；乙实验中，导线中无电流，小磁针不偏转；可见，是通电导体周围的磁场使小磁针受力而偏转的，这里用到的物理方法是转换法。 甲、丙两实验中，导线中电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明通电导体中电流方向不同，导体周围的磁场方向就不同。 9 特别提醒 做奥斯特实验应注意： 1. 实验时要让导线和小磁针均处于南北方向，因为通电前小磁针在地磁场作用下处于南北方向，这样便于比较通电前后小磁针的偏转情况。 2. 给导线通电时间要短，因为为了使实验现象更明显，实验中采用了短路的形式获得瞬间的强电流。 3. 对比甲和丙归纳结论时，注意找出这两步实验操作中的不同之处，即只改变了什么因素从而导致现象发生改变。 10 1. 螺线管的构成 把导线绕在圆筒上，日常生活中，通常把螺线管称为线圈。 2. 通电螺线管的磁场的特点 (1)与条形磁体的磁场分布相类似； 知识点 通电螺线管的磁场 2 特别提醒 条形磁体的磁场与通电螺线管的磁场对比： 比较项目 条形磁体 通电螺线管 磁性有无 不方便控制 可通过电路的通断控制 磁性强弱 短时间内基本不变 由电流大小和线圈匝数决定 磁极 短时间不易改变 由电流方向和绕线方向决定 (2)磁性有无可以控制：由电流的有无(或说电路的通断)来控制； (3) 磁性强弱可以改变：由电流的大小和线圈的匝数来决定； (4)磁极可变：磁极与电流的方向和绕线的方向有关。 3. 探究通电螺线管的磁场 (1) 在通电螺线管周围放一些小磁针，通过这些小磁针的指向来展现通电螺线管周围的磁场分布情况。通过实验发现，它周围的磁场分布与条形磁体相类似。 (2) 若将小磁针放在通电螺线管的内部，也可以很方便地观察其内部的磁场分布情况。通电螺线管内部的磁场方向为由南极指向北极。 4. 通电螺线管的磁场比通电直导线( 电流相等) 的磁场强的原因 各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。 5. 安培定则 (1) 内容：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N 极。 (2) 作用：判定通电螺线管的极性与线圈绕向和电流方向之间的关系。 (3)安培定则三个方面的应用 ①依据绕线确定的螺线管中电流的方向，判断它的磁极； ②给出通电螺线管的磁极，判断线圈中的电流方向； ③由螺线管两端导线的电流方向及磁极，对螺线管绕线。 活学巧用 对于画在纸面上的螺线管，手握不方便，可作如下改进： 1. 伸开右手掌，掌心对着螺线管； 2. 让四指弯向线圈中电流的方向； 3. 则大拇指所指向的一端为通电螺线管的N 极。 [中考·连云港] 如图2 所示，请标出通电螺线管的N、S 极，并用箭头画出图中磁感线的方向。 例2 解：如图3 所示。 解题秘方：解决这种类型问题的关键是正确标出电流方向。 解析：标出电路中的电流方向，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，发现大拇指指向螺线管右端，故通电螺线管的右端为N 极，左端为S 极；在磁体周围，磁体的磁感线总是从N 极出发，最后回到S 极，则右端N 极附近磁感线的方向向外，左端S 极附近磁感线的方向向内。 方法点拨 运用安培定则判断通电螺线管的极性的“三步法”： 先标——标出螺线管中