18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向(课件）2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

第二节 探究：通电螺线管外部磁场的方向 第1课时 电流的磁场 新课导入 科学家们关于于电与磁之间有没有必然的联系这个问题，一次又一次地做实验寻找。 1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。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。 奥斯特在演示电与磁的联系 学习目标 1.通过实验知道通电导体的周围存在磁场，了解磁效应。 2.知道通电螺线管外部磁场分布情况相当于条形磁铁的磁场分布。 3.会应用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性 一、奥斯特实验 课堂探究 思考 思考 ①通电后磁针能偏转说明了什么？ ②改变电流方向后，磁针转向不同说明了什么？ 1、实验器材: 直导线、电池、小磁针 2、实验步骤: ①连接电路。 ②接通电路，导线中有电流通过，观察小磁针是否发生偏转，并注意偏转方向。 ③断开电路，导线中没有电流通过，观察小磁针是否发生偏转。 ④接通电路，改变电流方向，观察小磁针偏转方向。 奥斯特实验 思考 思考 ①通电后磁针能偏转说明了什么？ 改变电流方向后，磁针转向不同说明了什么？ 通电后磁针能偏转说明了通电导体周围存在磁场。 结论 说明了通电导体周围磁场的方向与电流方向有关。 结论 导线与磁针平行摆放，通电时间不宜太长。 实验中注意 奥斯特实验 二、通电螺线管的磁场 实验探究一：通电螺线管外部的磁场。 1、实验器材 2、实验步骤: ①在一块有机玻璃板上安装一个用导线绕成的螺线管； ②板面上均匀地撒满铁屑，再给螺线管通以电流； ③轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况。 有机玻璃板、电源、导线、铁屑 通电螺线管的磁场 由实验可知：通电螺线管的外部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。 通电螺线管的磁场 实验探究二：通电螺线管的磁场方向 1、实验器材: 螺线管、导线、小磁针、电源。 2、实验步骤: ①在螺线管周围放上小磁针，如图连接成 串联电路； ②闭合开关，观察小磁针的偏转情况； ③改变电流方向，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。 通电螺线管的磁场 由实验可知：改变通电螺线管的电流方向，其周围的磁场分布情况和磁场方向都发生改变。 通电螺线管的磁场 这说明通电螺线管周围存在着_____，a端为____极，b端为____极。 螺线管的a端和小磁针的N极_____ ：螺线管的b端和小磁针的S极______ （选填“相吸”或“排斥”） 相吸 相吸 磁场 S N 通电螺线管的磁场 例 题 小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的右端为S极 B．小磁针S极逆时针转动 C．小磁针一直保持静止 D．小磁针N极逆时针转动 A 三、右手螺旋定则（安培定则） 安培定则 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。 N S 1、判定方法 判断通电螺线管的磁极 注意：1、用右手； 2、四指弯向螺线管电流的方向； 3、大拇指所指的那端就是螺线管的N极。 I I N S N S I I 安培定则 通电螺线管周围存在着磁场； 通电螺线管相当于条形磁体。 通电螺线管两端的极性与电流方向有关。 2、通电螺线管的磁场特点： 安培定则 例 题 1、如图所示，a是弹簧下端挂的一根条形磁体(其中黑色端为N极)，b是电磁铁。当开关闭合后，把滑动变阻器的滑片P向右滑动时，关于电磁铁b的磁性强弱和弹簧长度的变化，下列说法中正确的是( ) A. b的磁性增强，弹簧伸长 B. b的磁性减弱，弹簧伸长 C. b的磁性减弱，弹簧缩短 D. b的磁性增强，弹簧缩短 D a b P 例 题 2.在探究通电螺线管的磁场时，如图所示，当闭合开关，小磁针静止后，下面的说法正确的是 （ ） A.小磁针a、b的左端是N极、小磁针c的右端是N极 B.小磁针a、c的左端是N极、小磁针b的右端是N极 C.小磁针b、c的左端是N极、小磁针a的右端是N极 D.小磁针a、c的右端是N极、小磁针b的左端是N极 D 课堂小结 奥斯特实验 通电导体周围存在磁场。 通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。 与条形磁体的磁场相似。 右手螺旋定则 通电螺线管的磁场 电流的磁场 电磁铁的应用 影响电磁铁强弱的因素 电流大小 线圈匝数多少 第2课时 电磁铁和电磁继电器 第二节 探究：通电螺线管外部磁场的方向 课堂探究 你知道电磁铁的磁性跟什么因素有关吗？ 1、定义：在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。 电磁铁 （1）与线圈的匝数的关系 保持电流和铁芯相同；改变线圈的匝数，观察吸引小铁钉的数目。 2、影响电磁铁磁性的因素 结论：当电流和铁芯一定时，线圈匝数越多磁性越强 电磁铁 （2）与电流的强弱的关系 研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响时，要保持________和______相同，移动滑动变阻器改变电流大小。 实验现象表明：线圈匝数和铁芯相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 线圈匝数 铁芯 电磁铁 （3）电磁铁磁性强弱还与是否带铁芯有关 铁芯使通电螺线管的磁性增强 电磁铁 3、电磁铁的应用 电磁铁在生产生活中有很多应用，如在电磁继电器、电磁起重机和磁浮列车中都用到了电磁铁。 电磁起重机 磁浮列车 电磁继电器 电磁铁 电磁继电器是一种电子控制器件，是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”，电磁继电器通常应用于自动控制电路中，可以实现远距离控制和自动化控制。 电磁继电器 电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成，其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分。 A ------ 电磁铁 B ------ 衔铁 C ------ 弹簧 D ------ 动触点 E ------ 静触点 电磁继电器 电磁继电器 当低压控制电路在电磁铁A两端加上一定的电压时，电磁铁A工作，衔铁B被吸下，从而将带动衔铁的动触点D与静触点E(常开触点)吸合，高压工作电路接通。当电磁铁A断电后，其磁力消失，衔铁B则在弹簧C的作用下返回原位，动触点D离开静触点E，高压工作电路断开。这样通过电磁继电器低压控制电路的接通、断开，就达到高压工作电路的导通、切断的目的。 电磁继电器的应用 利用电磁继电器，用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，能实现遥控和生产自动化。电磁继电器被广泛地应用于自动控制和通信领域，在电冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路中都有电磁继电器的身影。 迷你实验室 自制电磁铁 将2m长、带有薄绝缘皮的导线绕在一根铁钉上，将其连接在由电池作为电源的电路上。当合上开关，试试这个自制的电磁铁能吸起多少大头针。若将铁钉换成木芯或纸芯，再做上述实验，看有什么变化? 例 题 1.如图所示,闭合开关后,电磁铁的左端为 极,对电磁铁来说,匝数越多,通过的 越大,它的磁性就越强。 N 电流 例 题 2.关于电磁铁的特点,下列说法错误的是( ) A.电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性 B.通入电磁铁的电流越大,它的磁性越强 C.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强 D.当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁就会失去磁性 D 例 题 3.人们为了避免直接操纵高压、强电流的工作电路时,给我们操作人员带来危险,通常使用低压电路利用 来实现对高压、强电流工作电路的操作。 电磁继电器 例 题 4.电饭煲是常用的家庭用电器,当电饭煲内温度达到设定温度(通常为103℃ )后利用电磁继电器可达到自动控制的作用,其原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.将设定温度调到80℃,能够快速煮熟米饭 B.温度计中的感温液体可以用酒精(酒精的沸点为78℃) C.当温度达到设定温度时灯亮、铃响 D.当温度达到设定温度时加热电阻开始工作 C 5.如图所示是“电子警察”抓拍系统原理图, 若行人违规闯红灯,就会接通摄像系统电源,“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是( ) A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄 B.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用 C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄 D.行人只要经过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄 C 例 题 电磁铁和电磁继电器 电磁铁 影响电磁铁磁性的因素 电磁继电器 课堂小结 应用 结构 应用 Lavf56.36.100 v1.6.0.70 Windows 7 32 Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU P9300 @ 2.26GHz 1881 $$