16.2 电流的磁场（课件）-2025-2026学年苏科版（2024）九年级物理下册

该初中物理课件聚焦“电流的磁场”，系统涵盖通电直导线磁场、通电螺线管磁场、电磁铁及电磁继电器等核心内容，通过奥斯特实验等探究活动导入，构建从基础现象到应用的知识脉络，为学生搭建递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，实验设计注重转换法（小磁针偏转检测磁场）和控制变量法（电磁铁磁性影响因素），结合对比分析（条形磁体与螺线管、电磁铁与永磁体）培养科学思维，联系电磁起重机、恒温箱等生活应用强化物理观念。学生能直观理解抽象磁场知识，教师可依托系统实验方案和典例提升教学效率。

第十六章 电和磁 第二节 电流的磁场 九下物理 SK 1 1.知道通电导线周围存在着磁场，并初步认识通电导线周 围的磁场方向与电流的方向有关. 2.知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似. 3.会用安培定则判断通电螺线管外部的磁场方向. 4.了解电磁铁的作用及影响电磁铁磁性强弱的因素. 5.了解电磁继电器的工作原理. 学习目标 2 1.实验探究：通电直导线周围的磁场 提出 问题 电流能否产生磁场？ 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 3 实验 步骤 （1）如图所示，先将一根直导线架在静止小磁针 的上方，使直导线与小磁针平行.接通电路，观察 小磁针的指向. （2）然后断开电路，观察小磁针的指向. （3）将小磁针移到直导线的上方，使直导线与静 止的小磁针平行.接通电路，观察小磁针的指向. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 4 实验 步骤 （4）改变直导线中的电流方向，观察小磁针指向 的变化. __________________________________________________________________ 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 5 实验 现象 （1）接通电路，导线中有电流通过，小磁针发生 偏转. （转换法：有、无磁场 小磁针是否偏 转） （2）断开电路，导线中无电流通过，小磁针恢复 到原来的指向，不再发生偏转； 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 6 实验 现象 （3）把小磁针移到直导线上方，接通电路，小磁 针向相反方向偏转； （4）改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向 发生改变. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 实验 分析 导线通电后小磁针发生偏转，说明小磁针受到了 磁场的作用，而施加磁场的是通电导线，进而说 明通电导线和磁体一样，周围存在着磁场．改变 通电导线中电流的方向，小磁针的偏转方向也改 变，这说明通电导线周围的磁场方向与电流的方 向有关. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 8 实验 结论 （1）通电导线周围存在着磁场； （2）通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 9 实验的注意事项 1.为了减小地磁场的影响，导线需沿南北方向放置，并且 通电直导线应放在小磁针的正上方且与小磁针平行. 2.为了使效果明显，要将通电直导线尽量靠近小磁针. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 10 2.电流的磁效应 （1）电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应. （2）电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特在1820年首 先发现的.奥斯特实验揭示了电现象和磁现象不是彼此孤 立的，而是有密切联系的. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 11 3.通电直导线周围的磁场分布 通电直导线周围的磁场分布如图所示，在垂直于通电直 导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同 心圆.越靠近通电直导线，磁感线分布越密集，磁场越强. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 12 （水平直导线上方和下方的磁场 方向相反，在其他实验条件不变 的情况下，把小磁针从直导线下 方移到直导线上方，通电后，小 磁针将向相反方向转动.） 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 13 教材第36页“图16-14 实验装置”和教材第37页 “图16-15 通电直导线周围的磁场分布” [泰州中考] 小明在探究“通电直导线周围的 磁场”实验中，实验装置如图甲所示. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 14 甲 乙 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 15 （1）其中小磁针的作用是__________________________ ___________________； 检测通电导线周围是否存在 磁场并显示磁场方向 [解析] 小磁针的作用是检测通电导线周围是否存在磁场 并显示磁场方向； 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 16 （2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存 在______，此现象最早是由物理学家________发现的. 磁场 奥斯特 [解析] 接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围 存在磁场，物理学家奥斯特首先发现此现象； 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 17 （3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了 改变，说明电流周围的磁场方向与__________有关. 电流方向 [解析] 电流方向改变，电流周围磁场方向也跟着发生改 变，说明电流周围磁场方向与电流方向有关； 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 18 （4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图乙所示， 则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线 上方，小磁针偏转的方向____（选填“会”或“不会”）改变. 会 [解析] 由题图乙可知，通电导线上下方的磁场方向相反， 故将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针 偏转的方向会改变. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 19 教材中给出了探究通电直导线周围磁 场的实验装置以及通电直导线周围的磁场分布图片，中 考会以这两个图片进行命题，考查学生对电流磁效应实 验的探究及结论的归纳得出. 新知探究 知识点1 通电直导线周围的磁场 重点 20 1.通电螺线管 把导线绕在圆筒上就做成了螺线管．接通电源的螺线管 叫作通电螺线管．如图所示是常见的螺线管及其示意图. 螺线管 螺线管示意图 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 21 2.实验：探究通电螺线管周围的磁场 实验 设计 （1）如图甲所示，用铜导线穿过玻璃板，绕成螺 线管，在玻璃板上均匀撒上一层铁屑（用铁屑探 究磁场的分布），给螺线管通电后，轻轻敲击玻 璃板，观察铁屑的排列情况. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 22 实验 设计 （2）将小磁针放在玻璃板上不同位置，包括螺线 管内部，在玻璃板上记下小磁针（利用小磁针探 究磁场方向）在各个位置时 极的指向. （3）改变电流方向，对照上次实验中的现象，观 察小磁针 极的指向与原来是否相同. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 实验 现象 ________________________________________ 甲 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 24 实验 现象 ________________________________________ 乙 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 实验 现象 ________________________________________ 丙 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 实验 分析 （1）观察铁屑的分布情况，发现通电螺线管外部 磁感线的形状和条形磁体的相似. （2）如图乙，由小磁针 极的指向可知通电螺线 管外部的磁感线是从端出来，回到 端，通电螺 线管内部的磁感线是从端进入，从 端出来.以上 实验现象说明，通电螺线管的两端是两个磁极. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 27 实验 分析 （3）改变电流方向，小磁针 极的指向改变，说 明磁感线方向改变了，即通电螺线管两端磁极的 极性改变了，由此可知，通电螺线管周围磁场的 方向与电流的方向有关. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 实验 结论 （1）通电螺线管的磁场方向和电流方向有关. （2）通电螺线管相当于一个条形磁体.通电螺线管 外部的磁场与条形磁体的磁场相似. 通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的 极出 发回到极，通电螺线管内部的磁感线是从螺线管的 极 到 极. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 29 1.放在通电螺线管内部静止的小磁针 极所指的那一端， 就是通电螺线管的 极，通电螺线管内部的磁感线与外部 从极到 极的磁感线组成闭合的曲线.在判断通电螺线管 内部和外部的磁场方向时，需注意它们的区别. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 30 2.决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管中电 流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法.只要两 个螺线管中电流的环绕方向一致，它们两端的磁极极性 就相同. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 31 条形磁体的磁场和通电螺线管的磁场 项目 条形磁体 通电螺线管 不同点 ①是永磁体，磁性能长期保持； ②、 极是固定的. ①通电时有磁性，断 电时失去磁性； ②、 极与电流的环 绕方向有关. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 32 项目 条形磁体 通电螺线管 相同点 ①都有吸引铁、钴、镍等物质的性质； ②磁场分布相似，磁极都在两端； ③把条形磁体和通电螺线管悬挂起来，它们都有指南北的性质； ④都有两个磁极，且同名磁极相斥，异名磁极相吸. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 33 项目 条形磁体 通电螺线管 磁场 分布 条形磁体的磁场 通电螺线管的磁场 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 34 3.安培定则（右手螺旋定则） 内容 用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则拇指所指的那端就是通电螺线管的 极. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 35 判断 方法 ______________________________________________________________ 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 36 判断 方法 （1）标出螺线管中电流的环绕方向； （2）用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致； （3）拇指所指的那端就是通电螺线管的 极，如图所示. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 应用 （1）由安培定则可知，知道了螺线管中电流的方 向，就可判断通电螺线管两端的极性； （2）由通电螺线管两端的极性，应用安培定则可判断螺线管中电流的方向； （3）根据通电螺线管的、 极以及电源的正、负 极，可画出螺线管的绕线方法. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 38 画通电螺线管绕线图的方法 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 39 典例1 [苏州模拟] 如图所示， 电路连通后，小磁针静止在通电螺 线管正上方.请根据通电螺线管的 、 极，在图中标出电源左端的“ ”“”极和小磁针的 极. [答案] 见解析图. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 40 [解析] 由题图知，通电螺线管的右 端为极，左端为 极，由异名磁极 相互吸引可知，小磁针的左端为 极，右端为 极，由安培定则可知， 电流从螺线管左侧流入、右侧流出， 故电源左端为正极、右端为负极， 如图所示. 新知探究 知识点2 通电螺线管周围的磁场 重难点 41 1.概念 电磁铁是内部带有铁芯的通电螺线管，由线圈和铁芯两 部分组成. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 42 2.工作原理 电磁铁是内部插有铁芯的螺线管，当通电螺线管插入铁 芯后，由于铁芯被磁化产生了与原通电螺线管方向一致 的磁场，所以它的磁性比原来强得多.因此,电磁铁就是利 用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯被磁化后大大 增强其磁性的原理工作的. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 43 3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素 实验 猜想 电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？ A.线圈中电流的大小;B.线圈的匝数. 实验 方法 控制变量法：影响电磁铁磁性强弱的因素可能有 多个方面，当研究其中某方面的影响时，应当保 持其他方面的状态不变. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 44 实验 步骤 （1）如图甲、乙所示，保证线圈匝数不变，调节 滑动变阻器的滑片，改变通过电磁铁的电流大 小，通过观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁 铁磁性的强弱. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 45 实验 步骤 （2）如图丙所示，拿两个同样的铁芯，用线圈串 联起来，保证通过电磁铁的电流大小不变 （相等），并使两个电磁铁线圈的匝数不同，通 过观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性 的强弱. （转换法：磁性强弱 吸引铁钉的多 少）___________________________________ 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 46 实验 步骤 ________________________________________________________________________________ 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 探究 结论 （1）当电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁的 电流越大，电磁铁的磁性就越强. （2）当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，电 磁铁的磁性就越强. 归纳 总结 影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈 的匝数.电流越大，线圈匝数越多，磁性越强. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 48 4.电磁铁的特点 （1）电磁铁的磁性的有无可以由通电、断电来控制． （2）电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制． （3）电磁铁的<m></m>、<m></m>极是由线圈中的电流方向决定的，便 于人工控制. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 49 电磁铁 永磁体 磁性的有无由通电、断电来控制. 磁性长期保持. 、 极由线圈中电流的方向来控制. 磁体的、 极不变. 磁性的强弱通过改变电流的大小和 线圈匝数的多少来调节. 磁性的强弱不变. 电磁铁和永磁体 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 50 电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢的原因 软铁容易被磁化，磁性也很容易消失，而钢被磁化后磁 性很难消失，即使断了电也依然具有磁性，所以电磁铁 的铁芯用软铁而不能用钢. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 51 5.电磁铁的应用 （1）电磁起重机 如图甲所示是一台电磁起重机.接通电路，电磁起重机中 的电磁铁有了磁性，吸引钢铁，将钢铁移动到卡车上方 后，断开电路，电磁起重机中的电磁铁失去磁性，不吸 引钢铁，钢铁就在重力作用下落到车上.电磁起重机的最 大优点是能自由控制电磁铁的磁性强弱和磁性的有无， 但它只能搬运由磁性材料构成的物体. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 52 甲 电磁起重机 乙 电铃的实物图和原理图 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 53 （2）电铃 如图乙所示，电路闭合，电磁铁吸引衔铁，带动小锤向 铃碗方向运动，小锤敲击铃碗而发出声音，同时电路断 开，电磁铁失去磁性，小锤又被弹回，电路闭合.如此不 断重复，电铃便发出了持续的铃声. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 54 丙 电磁选矿机 （3）电磁选矿机 如图丙所示，电磁选矿机是根据磁 体对铁矿石有吸引力的原理制成的. 当电磁选矿机工作时,铁矿石将落入 箱.矿石在下落过程中，经过电磁 铁时，非铁矿石不能被电磁铁吸引， 由于重力的作用直接落入 箱；而铁 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 55 矿石能被电磁铁吸引，吸附在滚筒上并随滚筒一起转动， 到 箱上方时电磁铁对铁矿石的吸引力已非常微小，所以 铁矿石由于重力的作用而落入 箱. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 典例2 为了探究电磁铁的特性，小丽同学作出以下猜想： 猜想一：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性； 猜想二：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强； 猜想三：电磁铁通有相同的电流时，线圈的匝数越多， 它的磁性越强. 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 57 为了检验上述猜想是否正确，小丽所在的实验小组设计 了以下实验方案： 用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干 圈，制成简单的电磁铁.如图a、、、 所示为实验中观 察到的四种情况.根据小丽的猜想和实验，完成下列问题： 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 58 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 59 （1）通过观察电磁铁吸引小铁钉数目的多少来判断它的 __________. （2）比较图中______两种情况，可以验证猜想一正确. （3）比较图中_____两种情况，可以验证猜想二正确. 磁性强弱 、 、 （4）比较图d中甲、乙两个电磁铁吸引铁钉的情况，可 以得出的结论是___________________________________ ___________. 电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁 的磁性越强 新知探究 知识点3 电磁铁及其应用 重难点 60 1.实质：电磁继电器是一个用电磁铁控制电路通断的开关. 新知探究 知识点4 电磁继电器 61 2.构造及工作原理 电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两 部分，如下图所示. 新知探究 知识点4 电磁继电器 62 控制电路接通时电磁铁产生磁性，吸下衔铁，动、静触 点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去 磁性，释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开.即电 磁继电器通过控制电路的通断来控制工作电路的通断. 新知探究 知识点4 电磁继电器 63 3.电磁继电器的应用 远离 高压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路的通断间 接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危 险，如大型变电站的高压开关等. 远离 有害 环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害 环境，实现远程控制.如核电站中的开关等. 新知探究 知识点4 电磁继电器 64 实现 自动 控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光 照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通 断，还可以实现对温度、压力或光照的自动控制. 如水位自动报警器、温度自动报警器等. 新知探究 知识点4 电磁继电器 65 典例3 [泰州模拟] 如图所示为一恒温 箱温控电路，包括控制电路和加热电 路两部分，电热丝和热敏电阻 均置 于恒温箱内，热敏电阻 的阻值随温 度升高而减小.恒温箱温控电路工作原理是：当恒温箱中 温度上升到设定温度，通过电磁铁线圈的电流达到 时， 新知探究 知识点4 电磁继电器 66 衔铁被吸合，电热丝停止加热. 图中电磁铁的下端是__极； 加热电路中电源接在______（选填“、”“、”或“ 、 ”）两端；若滑动变阻器 的滑片保持不动，适当提高 控制电路的电源电压，则恒温箱设定的温度将_______ （选填“提高”“降低”或“不变”）. 、 降低 新知探究 知识点4 电磁继电器 [解析] 右手握住螺线管，四指指向电流的方向，拇指指 向电磁铁的上端为极，故下端为 极.当恒温箱中温度上 升到设定温度，通过电磁铁线圈的电流达到 时，衔铁 被吸合，电热丝停止加热，所以控制电路为电磁铁部分， 即下面的电源为控制电路的电源；加热电路中电源应接 在“、”两端，若接“、 ”两端，则电磁铁不起作用， 新知探究 知识点4 电磁继电器 68 若接“、 “两端，则电热丝与电源不在一个电路中.适当 提高电源电压，由于电磁铁吸合衔铁时的电流 不变，因 此磁铁吸合衔铁时电路电阻变大，则热敏电阻 的阻值变 大，故恒温箱内的温度将降低. 新知探究 知识点4 电磁继电器 课堂小结 70 $