18.2　探究：通电螺线管外部磁场的方向- 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

该初中物理课件围绕“电流的磁效应”展开，涵盖通电螺线管磁场分布及方向判断、电磁铁磁性影响因素、电磁继电器应用等核心内容。以奥斯特实验为导入，衔接磁现象基础，通过“实验探究—规律总结—应用拓展”的递进式学习支架，帮助学生构建电与磁相互作用的认知体系。 其特色在于融合科学探究与工程实践，以实验活动培养核心素养。如“探究螺线管磁场”用铁屑和小磁针显示磁场，体现科学探究的证据收集与模型建构；“电磁铁磁性”探究运用控制变量法和转换法，落实科学思维的科学推理。设置“工程实践”专题（如磁浮地球仪），结合地磁场知识解决实际问题，渗透科学态度与责任。分层习题与易错题辨析助力学生深化理解，教师可直接利用丰富案例落实教学目标。

第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向 第1课时　电流周围的磁场 物理 九年级全册 沪科版 1. 为了判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最适用的是( ) A．被磁化的缝衣针及细棉线 B．蹄形磁体及细棉线 C．带电的小纸球及细棉线 D．小灯泡及导线 A 2. 如图所示是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了_________________________；断开开关，小磁针在___________的作用下又恢复到原来的位置，改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了____________________________ _______________；如果拿开小磁针，接通电源时，导线周围_____(填“有”或“没有”)磁场。 通电导线周围存在磁场 通电导线周围的磁场方向与 地磁场 电流方向有关 有 3. (教材素材改编)在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中，小明进行了如下操作： (1)如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。由图可知，通电螺线管的磁场与_________________相似；放入小磁针的目的是_____________________。 条形磁体的磁场 为了显示磁场的方向 (2)改变电流方向，小明发现，铁屑的分布形状___________(填“没有改变”或“发生改变”)，而小磁针的指向与原来相反，由此可知，通电螺线管两端的极性与螺线管中__________的方向有关。 (3)小明想探究通电螺线管的外部磁场分布的形状与电流大小是否有关，只需在上述器材中串联一个______________就可以完成。 没有改变 电流 滑动变阻器 4. 如图所示，小磁针静止后指向正确的是( ) C 5. 小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定通电螺线管的A端是_______(填“N”或“S”)极，接线柱a连接的是电源_______(填“正”或“负”)极。 N 正 6. 小明自制了一个木船模型(如图所示)。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S，螺线管的A端为______极；由于受到地磁场的作用，船头会指向_______方。 S 北 7. 如图所示，小磁针静止在通电螺线管左侧，请标出通电螺线管的磁感线方向及小磁针的N极。 8. 如图所示，在通电螺线管的周围和内部a、b、c、d四个位置分别放置了小磁针，小磁针涂黑的一端是N极，图中正确表示小磁针静止时的位置的是( ) A．a B．b C．c D．d A 9. 如图所示，甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上，当开关S闭合时，两线圈将( ) A．互相吸引靠近 B．互相排斥远离 C．先吸引靠近，后排斥远离 D．既不排斥也不吸引 B 10. (2024·牡丹江中考)(多选)1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是( ) A．通电螺线管B端为N极 B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似 C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上 CD 11. (多选)条形磁体的B端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针静止。下列说法正确的是( ) A．条形磁体的A端为S极 B．小磁针的b端为N极 C．电源的d端为负极 D．通电螺线管内部的磁场方向向右 CD 12. (2024·宁夏中考)如图所示，闭合开关后，通电螺线管的左端为________极；通电螺线管左侧的小磁针将___________(填“顺时针”或“逆时针”)旋转。 S 顺时针 13. 如图所示，螺线管中通有电流，在手拎弹簧测力计向右匀速运动过程中，弹簧测力计示数逐渐变大，则通电螺线管的右端接的是电源的_______极。 正 14. 如图所示是一个用开关来控制通电螺线管南、北极的巧妙装置，装置旁边放有一个小磁针，当开关S接______(填“a”或“b”)点时，通电螺线管的B端是S极，小磁针的D端是_______极。 a N 15. 【物理学与工程实践】如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁体，底座中有一金属线圈，其工作原理如图乙所示，通电后可将其“悬浮”在空中。此时球体所受的重力与_______(填“浮力”或“磁力”)平衡，停止工作时，应先__________(填“拿开球体”或“切断电源”)，图乙中线圈上端为______极，电源的左端为_______极。 磁力 拿开球体 S 正 16. 通电导线周围存在磁场，小明经过实验探究，画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图甲所示)，则小磁针的b端为_______极；请你结合图甲判断，图乙中的小磁针的北极将转向_________(填“纸内”或“纸外”)。 N 纸外 第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向 第2课时　电磁铁 物理 九年级全册 沪科版 1. 下列装置中，应用到电磁铁的是( ) A．指南针 B．电饭锅 C．电烙铁 D．电磁起重机 D 2. 关于电磁铁，下列说法中不正确的是( ) A．电磁铁中的铁芯，可以用铜棒代替 B．电磁铁是根据电流的磁效应制成的 C．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 D．电磁铁不是一种永久磁体 A 3. 如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 (1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过比较_________________________来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫做___________(填“控制变量法”“转换法”“类比法”或“等效替代法”)。 (2)图中滑动变阻器的作用是_______________________；图丙中A、B串联的目的是_______________。 电磁铁吸引大头针的多少 改变电路中的电流大小 转换法 控制电流相同 (3)比较____________两次实验可知：匝数相同时，______越大，电磁铁的磁性越强。 (4)由图丙可得到的实验结论是_______________________________________________。 甲、乙 电流 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 (5)开关闭合后，乙图铁钉的上端是_______(填“N”或“S”)极。 (6)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______________________________________________。 S 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 4. 下列办法不能改变电磁铁磁性强弱的是( ) A．改变通过线圈中电流的大小 B．改变线圈的匝数 C．改变通过线圈中电流的方向 D．在通电螺线管中插入铁芯 C 5. 如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁的左端为______极，小磁针静止时，A端是______极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数不变，则电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。 N N 减弱 6. (2024·淄博中考)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，利用其与固定磁体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，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是( ) 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 7. 【物理学与工程实践】酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降的密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是____________________；装置通电后，电磁铁上端为_________(填“N”或“S”)极。 电流的磁效应 N 第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向 第3课时　电磁继电器 物理 九年级全册 沪科版 1. 电磁继电器的作用相当于工作电路的( ) A．电源 B．用电器 C．开关 D．导线 C 2. 下列功能中，不能利用电磁继电器完成的工作是( ) A．需要控制电路中电流的连续变化 B．控制电路中的电流有无 C．远距离自动控制与操作 D．利用低电压、弱电流控制高电压、强电流 A 3. 如图所示，当开关闭合时，左边低压控制电路被接通，电磁铁A具有________，就可以吸引_________并带动触点D__________，使右边高压工作电路接通；当开关断开时，电磁铁就失去磁性，这样衔铁B不被吸引，在弹簧C作用下，就会带动触点D________，使右边高压工作电路断开。(后两空均填“上升”或“下降”) 磁性 衔铁B 上升 下降 4. 如图所示为某电磁继电器的工作原理图，开关S断开时，电磁铁_________(填“有”或“无”)磁性，__________(填“电灯”或“电铃”)通电工作；开关S闭合时，电磁铁________(填“有”或“无”)磁性，__________(填“电灯”或“电铃”)通电工作。 无 电铃 有 电灯 5. (2024·自贡中考)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的电路图，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 6. 某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图所示是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达______(填“A”或“B”)处时，______(填“绿”或“红”)灯发光报警，此时电磁铁的上端是_______(填“N”或“S”)极。 B 红 N 7. (2024·贵阳期末)如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是( )  A．电磁铁的左端为S极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小 D 8. 如图所示是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是( ) A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极 B．电磁铁吸引衔铁，使电路断开 C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动 D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性 D 9. (2024·遵义三模)(多选)如图所示是爱动脑的小科同学自制的简易电磁锁的原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，从而打开门锁。下列说法正确的是( ) A．通电后电磁铁a端为S极 B．闭合开关S后，滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C．闭合开关S后，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力大小不变 BD 10. 【物理学与日常生活】(2024·湖北中考)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如图所示。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_____极，对衔铁施加__________(填方向)的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 S 向上 11. 【物理学与工程实践】如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值__________，电路中的电流增大，电磁铁的磁性___________，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则_______是除尘器。 减小 增强 b 12. 【物理学与工程实践】现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”，载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化，这种电梯的简易控制电路如图乙所示，图中压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当人站在电梯上，则电磁铁的磁性变______，衔铁与触点______(填“1”或“2”)接触，电动机的转速变_______。 强 2 大 13. (2024·黔东南州一模)在一螺线管正上方用弹簧悬挂一条形磁体，将该螺线管接入如图所示的电路中，闭合开关S，一段时间后，条形磁体处于静止状态；若将滑动变阻器的滑片移动到最右端，弹簧总长增加。请判断在滑片右移过程中，通电螺线管与条形磁体间的作用力与磁体重力的关系，并说明理由。 答：将滑片移动到最右端时，电阻增大，电流减小，通电螺线管磁性减弱，此时弹簧总长增加，由此可判断通电螺线管上端为S极； 条形磁体受到排斥力的作用，方向竖直向上； 而弹簧原本可能被压缩、处于原长或被拉长，所以条形磁体所受到的排斥力可能大于、等于或小于重力。 $