16.2电流的磁场课件 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

第二节 电流的磁场 第十六章 电磁转换 学习目标 通电直导线周围的磁场 通电螺线管周围的磁场 安培定则 电磁铁 电磁继电器 知识点 通电直导线周围的磁场 知1-讲 探究新知 1 1. 探究通电直导线周围的磁场 实验体验:如图1 所示,将一根直导线架在静止的小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行. 知1-讲 感悟新知 (1)闭合开关接通电路,小磁针会发生偏转; (2)改变直导线中的电流方向时,小磁针的偏转方向发生改变. 实验结论:通电导线周围存在磁场,其方向与电流方向有关. 知1-讲 感悟新知 深度理解 小磁针静止时的N极表示该点的磁场方向;由通电时小磁针向垂直于导线方向偏转,可以说明这时小磁针所在位置的磁场方向垂直于导线方向. 深度思考(1)根据通电时小磁针的偏转情况,能否说明通电直导线周围的磁场方向垂直于导线? 知1-讲 感悟新知 假如导线沿东西方向,通电时直导线下方的磁场有两种可能:一是磁场方向和地磁场方向恰好相同,小磁针不会发生偏转;二是磁场方向和地磁场方向相反,小磁针会偏转180 ,即沿东西方向可能发现不了通电直导线周围有磁场. (2)实验时,通电直导线能否由南北方向(平行架在静止小磁针的上方)改为东西方向?为什么? 知1-讲 感悟新知 2. 电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应;电流的磁效应是奥斯特在1820 年首先发现的. 3. 通电直导线周围的磁场分布在垂直于通电直导线的平面内,磁感线是以电流为中心的同心圆,如图2 所示. 感悟新知 知1-练 [常德校考] 如图3 所示,为“探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系”的电路图. 在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针. 根据实验现象回答下面问题. 例 1 8 感悟新知 知1-练 解题秘方:本实验是奥斯特实验的变形,根据奥斯特实验的相关内容即可回答问题. 9 感悟新知 知1-练 (1)开关断开时,所有的小磁针N 极的指向为_; 解析:开关断开时,小磁针受到地磁场的作用,所有小磁针N 极的指向为北; 北 10 感悟新知 知1-练 (2)开关闭合时,发现所有的小磁针都发生了_; 解析:开关闭合时,通电直导线周围会产生磁场,小磁针受到通电直导线周围磁场的作用发生偏转; 偏转 11 感悟新知 知1-练 (3)将电源的正负极对调,与(2)中的现象相比,发现小磁针N 极的_发生了变化; 解析:将电源的正负极对调,与(2)中的现象相比,通电直导线周围磁场的方向发生了变化,小磁针的受力方向发生变化,小磁针N 极的偏转方向发生变化; 偏转方向 12 感悟新知 知1-练 (4)从上述现象中,可以初步得出结论: ①直导线不通电流时, _(填“会”或“不会” ) 产生磁场; ②通电直导线周围的磁场方向与电流的方向_(填“有关”或“无关” ) . 不会 有关 13 感悟新知 知1-练 解析:从上述实验现象可知:①直导线不通电流时,不会产生磁场;②通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关. 14 感悟新知 知1-练 1.[南京模拟] 某同学用如图4 所示器材研究电磁现象.闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示. 15 感悟新知 知1-练 只改变电流方向, 再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示.分析三图,可得出的结论有 _;_ _. 通电导体周围存在磁场 通电导体周围的磁场方向和 电流方向有关 16 知识点 通电螺线管周围的磁场 知2-讲 感悟新知 2 1. 螺线管的构成 把导线绕在圆筒上就做成了螺线管,也叫线圈. 2. 探究通电螺线管的外部磁场 知2-讲 感悟新知 实验体验:(1)在通电螺线管内外撒些小铁屑,轻轻敲动后铁屑排列如图5 所示. (2)在通电螺线管内外放置一些小磁针,小磁针静止时排列如图5 所示. (3)改变通电螺线管的 电流方向时,图中小 磁针N 极和S极恰好对调. 知2-讲 感悟新知 论证思考(1)根据什么事实,可以判断通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似? 图5中通电螺线管外部的铁屑排列情况、图中通电螺线管周围小磁针排列情况都和条形磁体周围的铁屑、小磁针排列相似. 知2-讲 感悟新知 (2)根据什么实验事实,可以判断通电螺线管外部的磁场方向随电流方向的改变而改变? 图中对调通电螺线管中的电流方向时,小磁针的南北极的指向对调. 知2-讲 感悟新知 (3)根据什么实验事实,可以判断通电螺线管内部存在磁场? 图中通电螺线管内部的铁屑、图中通电螺线管内部的小磁针,都是有规律排列的. 知2-讲 感悟新知 3. 通电螺线管磁场的特征 (1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体周围的磁场相似; (2)通电螺线管内部存在磁场; (3)磁感线如图6 所示是一条条闭合的曲线. 感悟新知 知2-练 [合肥瑶海区二模] 小明利用小磁针和铁屑探究通电螺线管周围的磁场,通电后轻敲玻璃板,小磁针和铁 屑静止时分布情况如图7 所示, 例2 感悟新知 知2-练 则下