17.2电流的磁场第1课时 奥斯特实验和通电螺线管课件 --2023-2024学年初中物理沪科版九年级全一册

第二节 电流的磁场 课时1 奥斯特实验和通电螺线管 1. 通过实验,了解电流周围存在磁场. 2. 探究通电螺线管外部磁场的方向,了解通电螺线管外部磁场与条形磁 体的磁场相似. 3. 会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性. 学习目标 带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢?还是它们之间存在着某些联系呢? 电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引. 磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥, 异名磁极相互吸引. 辩证讨论 新课引入 电器设备中它们均利用了磁性.磁跟电有什么关系呢? 磁跟电有什么关系呢?电会产生磁吗? 话筒 扬声器 电磁起重机 奥斯特在演示电与磁的联系 新知学习 基于各种自然现象之间应该存在着相互联系这种思想,丹麦物理学家奥斯特长时间用实验寻找电与磁的联系.1820年,奥斯特在课堂上做实验时终于有所发现,并通过大量实验证实电流的周围存在着磁场.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. 一、奥斯特实验 如图所示,在小磁针上方平行架一根导线,当导线通电和断电时,你观察到了什么现象? 现象:接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转;断开电路,导线中无电流通过,小磁针恢复到原来的指向,不再发生偏转. 这个磁场与地磁场方向不同,所以磁针转动. 结论:这个现象表明,通电导体周围存在着磁场. 点击播放视频 现象:改变电流方向,小磁针的方向改变. 改变电流方向,观察小磁针的变化. 结论:通电导体周围磁场的方向与电流方向有关. 点击播放视频 记一记 通电导体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. 例 小明利用自制小磁针完成如图所示的实验,下列说法中不正确的是 ( )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磁场C. 改变电流方向,小磁针偏转方向改变D. 不通电时,小磁针的N极指向地磁的北极 D √ 奥斯特实验:证实通电导体的周围存在着磁场 √ 电流的磁场方向跟电流方向有关 √ 同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;地磁北极在地理南极附近 既然电能生磁,为什么我们手机在充电时,为什么连一根大头针都吸不动? 磁场太弱 思考 怎样才能使电流的磁场变强呢? 思考 一、增大导线中的电流 二、增加导线数 增大通电导线磁场的方法 把导线变成线圈 二、通电螺线管的磁场 将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈). 通电后各圈导线产生的磁场叠加,磁场会增强. 螺线管 通电螺线管的磁场特点 1. 在一块有机玻璃板安装一个用导线绕成的螺线管,板面上均匀地撒满铁屑,再给螺线管通以电流并轻轻敲击玻璃板面,观察玻璃板面上铁屑的分布情况. 点击播放视频 由玻璃板面的铁屑分布情况可知:通电螺线管周围的铁屑分布情况与条形磁体周围的铁屑分布情况相似,因此,其周围的磁场与条形磁体的磁场相似. 实 验 2. 将匝数更多的螺线管接入电路中,再将小磁针放置在螺线管附近,闭合开关,观察小磁针的偏转情况,并把观察到的现象和分析的结论记录下来. 点击播放视频 从实验可知: 螺线管的a端和小磁针的N极_(选填“相吸”或“排斥”);螺线管的b端和小磁针的S极_(选填“相吸”或“排斥”);这说明通电螺线管周围存在着_,a端为_极,b端为_极. 相吸 相吸 磁场 S N 分析与论证 如果改变通电螺线管的电流方向,那么其周围的磁场分布情况和磁场方向是否改变? 点击播放视频 电源正负极对调 现象:电流方向改变,小针对的指向变得相反. 结论:通电螺线管的磁场方向与电流方向有关.电流方向改变,磁场方向也改变. 思考 若给你一个小磁针,你怎样利用它来判断通电螺线管的磁场? 将小磁针放在通电螺线管周围不同位置,观察小磁针N极的指向,小磁针N极的方向即为磁场方向. 我们有什么简便的方法可以根据电流方向判断出通电螺线管两端的极性呢? ? 三、右手螺旋定则(安培定则) 内容: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. 右手握住螺线管 四指随着电流转 大拇指指向N极. 课堂小结 奥斯特实验和通电螺线管 奥斯特 实验 通电导体周围存在着_. 通电螺线管 的磁场特点 右手 螺旋 定则 磁场的方向与_有关. 通电螺线管外部的磁场与_磁体周围的磁场类似,它的两端相当于该磁体的两个磁极. 通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的_有关. 用_手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中的_方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的_极. 磁场 电流方向 条形 电流方向 右 电流 N 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: N S S N N S 随堂练习 3. 如图所示,用漆包线绕在圆筒上做成了一个螺线管.闭合开关,下列说法正确的是( ) A. 通电螺线管的左端是N极 B. 只对调电源正负极,通电螺线管两端的极性不发生改变 C. 通电螺线管外部的磁感线都是从N极出发回到S极 D. 通电时小磁针向左偏转 I 安培定则 N √ 右端 通电螺线管两端的磁极与螺线管中的电流方向有关 磁感线:N S 同名磁极相互排斥 小磁针向右偏转 C N N 4. 根据图中小磁针所指方向,画出通电螺线管的绕线情况. 5. (中考新考法 科学推理)如图甲所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转.小明由此推测:若一束电子沿着如图乙所示的水平方向飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转.请你说出小明推测的依据是:_. 你认为此时小磁针的N极会向_(选填“纸内”或“纸外”)偏转. 电荷定向移动形成电流,电流周围存在磁场 纸外 电荷的定向移动形成电流 甲乙 I $$