20.2电生磁课件2023-2024学年人教版初中物理九年级全一册

电生磁 第2节 第二十章 电与磁 观察与思考 男人在逃跑前做了什么？ 为什么后来机器人就被吸住了？ 新课导入 衔接：大家喜欢看电影不？我们现在就来看一段…… 问题来了，男人在逃跑前做了什么？为什么后来机器人就被吸住了？这说明了什么呢？电与磁之间有什么密切联系呢？让我们进入今天的学习。 一、电流的磁效应 实验：在静止的小磁针上方放置一根与小磁针平行的直导线，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。 讨论：实验中的现象说明了什么？ 新课讲授 衔接：首先让我们一起来看一个实验。…… 请同学们讨论下，想想这两次实验现象说明了什么呢？ 导线通电时 小磁针发生偏转 改变电流方向 小磁针偏转方向改变 电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场的现象。 通电导线周围有磁场 磁场的方向改变 转换法 新课讲授 衔接：在导线通电后，小磁针就转动了，它的运动状态发生了改变，这说明了它受到了力的作用，这个力从哪来呢？这说明通电导线产生了磁场。…… 奥斯特(1777-1851) 奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。 1820年，奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，终于证实了电流的周围存在着磁场，在世界上第一个发现了电与磁的联系。 新课讲授 衔接：这个实验就是著名的奥斯特实验。在历史上相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。到了19世纪初，一些哲学家和科学家都意识到，各种自然现象之间存在着互相联系，基于这种思想，奥斯特也长时间用实验去寻找这些联系。…… 思考：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？ 怎样才能使电流的磁场变强呢？ 磁场太弱了。 加强电流；多根导线结合 新课讲授 衔接：电和磁之间的联系很长一段时间没被发现是因为导线所产生的磁场太弱了，比如说生活中的用电器通电时，根本无法吸引起来任何物体。…… 加强电流我们刚才通过短路已经试过了，但是这是一个比较危险的方法，我们一般采取后面的使用方式。怎样结合呢？…… 二、通电螺线管的磁场 螺线管：多重卷绕的导线，也叫线圈。 螺线管 活动：用笔和导线动手制作一个螺线管。 通电螺线管的磁场是怎样的呢？ 新课讲授 衔接：我们可以把导线缠绕在圆筒上面，就做成了一个螺线管，通电时，每一个小线圈都能产生磁场，累加在一起，磁性也就增强了。…… 展示学生们的绕制方法，大致有两种绕制方法…… 回顾：还记得起前面是如何研究条形磁体和蹄形磁体的磁场的吗？ 新课讲授 衔接：我们前面也研究过磁体的磁场，还记得我们采用了什么样的研究方法吗？…… 方法：周围放置小磁针或者放一些铁屑。 实验：在螺线管的周围均匀地撒上铁屑，放上小磁针。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。 新课讲授 衔接：接下来我们就分组进行实验，分别用小磁针和铁屑来研究通电螺线管的磁场。（进行实验）…… 建议：可以分小组进行，一半小组做铁屑，一半小组做小磁针，最后让两个小组的结果进行对比分析。 思考：通电螺线管的磁场与谁比较像相似？ 通电螺线管的外部磁场和条形磁铁的磁场相似。 通电螺线管的两端相当于条形磁铁的两极。 新课讲授 衔接：在刚才的实验中，我们观察到了这样的现象（提醒观察图片），同学们觉得通电螺线管的磁场与谁比较相似呢？……通过以上的实验研究我们收获：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，螺线管的的两端相当于条形磁铁的N\S极。而且通电螺线管两端的极性与每匝线圈中的电流方向有关。 实验：改变电流的方向，再次实验。 小磁针偏转方向改变 磁场的方向改变 通电螺线管的磁场方向(极性)与螺线管中电流方向有关。 新课讲授 衔接：在之前的奥斯特实验中，我们改变电流方向后，通电导线的磁场的方向也改变了。现在我们改变电流方向，通电螺线管的磁场方向会发生改变吗？让我们动手试一试。…… (中考·长沙)在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的磁场相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探 究，实验操作及现象如图所示。 (1)比较1、2两图可知，通电 螺线管的外部磁场与____________周围的磁场相似； (2)比较2、3两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的_______方向有关。 条形磁体 电流 例题 新课讲授 活动：仔细观察下面螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。 + - + - 思考：你能画出你手中螺线管的两端分别接在电源正负极上时电流的方向吗？ 新课讲授 衔接：通电螺线管两端的极性与电流方向有什么关系呢？现在我们这有一个螺线管，将它接在电源两端，你能画出电流在里面的流向吗？…… 再观察你自己手中的螺线管，你能画出它的示意图和分别接在正负极上电流的方向吗？（可以在自己组内的螺线管上用贴纸画上标签） + - + - - + - + 实验：如上图所示，将不同绕向的螺线管接入到电路中，使其通过不同方向的电流。用小磁针验证极性。 N S N S N S N S 新课讲授 衔接：一共有两种绕线方式，两种接入电路方法，总共四种情况。现在我们来一起画出以下四个通电螺线管中的电流方向。…… 那么这四种情况通电之后，螺线管的极性是怎么样的呢？让我们动手来实验…… 思考：你能想出一些办法描述通电螺线管的极性与电流方向间的关系吗？ 通电螺线管正面电流向上，螺线管左端为N极； 通电螺线管正面电流向下，螺线管右端为N极。 有点难记啊…… 新课讲授 衔接：现在大家仔细看一下这四种情况，你能想到一些办法描述通电螺线管的极性与电流方向之间的关系吗？……按照我们这种方法好像有点太麻烦了，而且比较容易记混，有没有更好一点的方法呢？ 想想议议： 你能借用自己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？看看蚂蚁与猴子是怎么说的？ 我沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在我的左边。 电流沿着我右臂所指的方向，N极就在我们前方。 新课讲授 衔接：来看看这个，小蚂蚁爬上螺线管，它说了这么一段话……接着小猴子抱来了一个螺线管又说了这么一句话，你得到了什么启示呢？ 三、安培定则 安培定则：用右手握螺线管，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。(右手螺旋定则) N 安培 新课讲授 衔接：在发现一个物理规律后，如果能够采用一个巧妙的办法把它表述出来，则既方便记忆，又便于我们发现其中各量之间的联系。刚才同学们所说的方法非常形象好用，这个方法法国物理学家安培也想到了，对于通电螺线管的极性和电流方向之间的关系，我们可以用安培定则来表述。 所以在物理学中我们是可以人为规定，巧妙地把物理规律中各物理量之间的方向关系表达出来。 3.用安培定则确定螺线管的磁极方向。 使用安培定则的方法和顺序： + - N 1.看清螺线管的绕线方向； 2.标出电流在螺线管中的方向； 新课讲授 衔接：具体我们该如何使用安培定则呢？一起来看使用步骤。 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 例题 新课讲授 想想议议： 如果条形磁体的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？应该怎么办？ 能；只要在条形磁铁外面绕上导线做成螺线管，通电即可。但是要注意螺线管两端的极性要与条形磁体的极性相同。 N S 新课讲授 电生磁 通电螺线管的磁场 奥斯特实验 电流的磁效应 磁场的方向与电流的方向有关 与条形磁体周围磁场相似 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。 N 安培定则 通电导线周围存在于电流方向有关的磁场 课堂小结 1.如图所示，下列说法中错误的是（ ） 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着磁场 C.将电池的正负极对调后，重新闭合电路，小磁针的偏转方向改变 D.将图中导线断开，小磁针的N极指向地磁的北极 D 当堂小练 22 2.下图中，关于通电螺线管说法正确的是（ ） A.A端是N极 B.B端是N极 C.C端是北极 D.D端是南极 B 当堂小练 3.如图所示的图中，两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上，导线柔软可自由滑动，开关S闭合后则（ ） A.两线圈左右分开 B.两线圈向中间靠拢 C.两线圈静止不动 D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢 A 当堂小练 24 4.如图，通电螺线管周围有四个静止的小磁针a、b、c、d，涂黑端表示N极，其中指向正确的是（ ） A.a B.b C.c D.d A 当堂小练 5.根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。 电源 S N N S + - 当堂小练 $$