18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向-2025-2026学年沪科版（2024）九年级全一册物理

该初中物理课件聚焦“通电螺线管外部磁场的方向”，涵盖奥斯特实验、通电螺线管磁场特点（与条形磁体相似、磁极与电流方向关系）、右手螺旋定则及电磁铁应用。以奥斯特实验为导入，连接电与磁的联系，搭建从电现象到磁现象的学习支架，帮助学生梳理知识脉络。 其亮点在于通过铁屑分布观察、小磁针指向分析等实验培养科学探究能力，结合例题与2024年多地中考题提升科学推理，电磁铁应用联系生活体现物理观念。学生能深化磁场认知，教师可借助丰富素材提升教学效率。

第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向 第18章　磁及其相互作用 知识点一　从奥斯特实验说起　 1. 丹麦物理学家 　奥斯特　是发现电与磁之间联系的第一个人。 2. 奥斯特实验说明：通电导体周围存在 　磁场　，磁场方向与 　电流　方向有关。 奥斯特　 磁场　 电流　 如图所示是奥斯特曾经做过的实验。观察比较甲、乙两图，可得实验结论是 　通电导体周围存在磁场　；观察比较 　甲、丙　两图，可以探究通电导体周围磁场的方向与电流的方向的关系。 通电导体周围存在磁场　 甲、丙　 知识点二　实验：探究通电螺线管外部磁场的方向　 1. 通电螺线管周围存在 　磁场　。 2. 通电螺线管外部磁场的特点 通电螺线管外部的磁场与 　条形　磁体的磁场相似；通电螺线管的磁极与 　电流　的方向有关。 磁场　 条形　 电流　 3. 右手螺旋定则（或叫安培定则） （1）通电螺线管的磁极可用右手螺旋定则来判断。如图所示，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。 （2）已知磁场方向和通电螺线管的绕线方式，应用右手螺旋定则可判断电流方向；已知电流方向、磁极，用右手螺旋定则也可判断螺线管的绕线方式。 电流　 N　 小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是 　S　（选填“N”或“S”）极，接线柱a连接的是电源 　正　（选填“正”或“负”）极。 S　 正　 同步变式拓展 1. 如图所示，关于通电螺线管旁的小磁针受到通电螺线管磁力作用静止后，指向正确的是（　A　） A 2. （2024·成都）如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　B　） A. 根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B. 小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C. 将小磁针移到其他位置，其N极所指方向一定不变 D. 本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 （第2题） B 3. （1）（2024·无锡）请在图中的括号内标出通电螺线管左端的磁极，并在P点标出磁感线的方向。 答案如图所示 （2）（2024·泰州）如图所示，根据小磁针静止时N极的指向，标出电源的正极和磁感线的方向。 答案如图所示 （3）如图，将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。 ①标出电池正、负极（在图中横线上填“＋”或“－”符号）； ②画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 答案如图所示 知识点三　电磁铁在生产生活中的应用　 1. 在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。 2. 影响因素：当匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。 3. 优点：①磁性的有无可用通断电流来控制； ②磁性的强弱可用电流的大小来控制； ③电磁铁的极性可用变换电流的方向来控制。 4. 应用：电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、磁浮列车、电动机、发电机中都用到了电磁铁。 5. 如图所示，电磁继电器一般由电磁铁A、衔铁B、弹簧片C、动触点D、静触点E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。 如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　D　） A. 电磁铁的右端为N极 B. 当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强 C. 当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D. 当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 D 同步变式拓展 4. 如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（　D　） A. 只提高电源电压 B. 只将滑片P向左移动 C. 只增加螺线管线圈的匝数 D. 只将铁芯换成同规格的铜芯 （第4题） D 5. 如图所示是一种水位自动报警器的原理图，当水位达到金属块A的位置时（日常生活用水是导电的），电路中（　B　） A. 绿灯亮 B. 红灯亮 C. 红灯、绿灯都亮 D. 红灯、绿灯都不亮 （第5题） B 1.如图所示,在通电螺线管周围a、b、c、d 四个位置画出的小磁针指向正确的是 (　　) A.a、b　　B.b、c　　C.c、d　　D.a、d A 2.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁体,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是 (　　) A.电流表示数变大,弹簧长度变长 B.电流表示数变大,弹簧长度变短 C.电流表示数变小,弹簧长度变短 D.电流表示数变小,弹簧长度变长 B 12 3.(2024·自贡)如图所示是自贡某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是 (　 　) A.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮 B.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮 C.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮 D.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮 A 13 4.(2024·淄博)心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动。阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时 (　　) A.线圈周围有磁场和磁感线 B.线圈左端是N极 C.活塞将向左运动 D.此时“电动泵”处于送血状态 C 14 5.(2024·广元)如图甲是小李家的磁悬浮盆景,盆底有一个永磁体,底座内有一个电磁铁。如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电磁铁的上端为　 　(选填“N”或“S”)极;由于磁极相对,利用同名磁极相互　 　的规律,盆景就会悬浮在底座上方。 S 排斥 15 6.(2024·枣庄)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 (1)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的　 　(选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。 (2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似。 北极 条形 (3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反,说明通电螺线管的极性与　 　的方向有关。 电流 (4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施有:　 (写出一种方法即可)。 调节滑片,增大通电螺线管线圈中的电流 7.某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示。 (1)如图甲,闭合开关,电磁铁A的钉尖是　 　(选填“N”或“S”)极;将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引　 　(选填“更多”“不变”或“更少”)的大头针。 S 更少 (2)如图乙,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总能吸引更多的大头针,通过比较,得出的结论是　 。 (3)电磁铁在生活中应用广泛,请举一例:　 　。 电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强 电铃 8.如图所示是直流电铃的工作原理示意图,铃锤与衔铁一端固定,衔铁与弹性片相连,在自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源,电磁铁具有　 　从而吸引衔铁,铃锤敲击铃碗发声,同时弹性片与螺钉　 　导致断电,此时电磁铁释放衔铁,弹性片又和螺钉　 　,使电路通电,铃碗发声,如此往复循环。 磁性 分离 接触 9.(1)(2024·宿迁)如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。 答案如图所示 (2)(2024·东营)闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。 答案如图所示 (3)如图所示,闭合开关,根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线。 答案如图所示 $$