第十六章 磁场 电磁铁 课件-2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

第十六章 磁场 电磁铁 第十六章 温故 1 第十六章 温故 知识清单 2 铁、钴、镍 强 排斥 吸引 强弱 南 北 不重合 磁场 电磁铁 知识清单 重难点解读 3 磁场 电流 条形磁铁 电流 四指 螺线管 电流 线圈 控制 工作 自动化 远程化 知识清单 重难点解读 4 第十六章 温故 重难点解读 5 重难点1 磁极、磁感线与通电螺线管的综合应用 1.磁极或磁感线方向的判断与作图 判断依据： （1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互 吸引。 （2）磁感线的方向：磁体外面的磁感线从它的<m></m>极出来，回到它的 <m></m>极，构成闭合曲线。 知识清单 重难点解读 6 （3）两块条形磁铁的同名磁极或异名磁极间的磁感线分布如图 16-1所示。 图16-1 （4）在磁场中某点，该点的磁场方向与小磁针静止时 极的指向、 磁感线上在该点的切线方向均一致（简记为“三向合一”）。 知识清单 重难点解读 7 2.通电螺线管与右手螺旋定则 （1）判断通电螺线管的极性应用右手螺旋定则。 （2）电源的极性与电流方向：电流从电源的正极出来，回到负极。 知识清单 重难点解读 8 （3）使用右手螺旋定则时，右手四指的弯曲方向必须与螺线管中电流的 环绕方向一致。书本上或试卷上所画的螺线管一般为平面状，要知道电 流是怎样“环绕”通过螺线管的，应把螺线管想象成空间立体状。根据“电 流从电源的正极出来，回到负极”的规律，标出螺线管面向我们一侧的电 流方向（如图16-2甲、乙所示）。若电流方向向下，则用右手的手心朝 自己去握螺线管（如图16-3甲所示）；若电流方向向上，则用右手的手 背朝自己去握螺线管（如图16-3乙所示）。 图16-2 图16-3 知识清单 重难点解读 例1 如图16-4所示，在光滑水平面上，载有条形磁铁的小车处于静止状 态，条形磁铁的正右侧固定一个螺线管。当螺线管所在电路中的开关 闭合后，发现小车由静止开始向右靠近螺线管运动。请在图中括号里标 明电源右端的极性和通电螺线管左端的磁极极性，并画出螺线管中电流 方向及 点处磁感线的方向。 图16-4 知识清单 重难点解读 10 【解析】闭合开关 ，小车向右运动，说明条形磁铁受到了一个向右的吸 引力，已知条形磁铁的右端为 极，由“异名磁极相互吸引”可知通电螺线 管的左端为极。通电螺线管的右端为极，由“磁感线从 极发出，回到 极”可知 点处磁感线的方向为向右。根据右手螺旋定则，将大拇指指向 螺线管的 极，则电流从电磁铁右侧流入，电源的右端为正极。 答图16-6 【答案】如答图16-6所示 知识清单 重难点解读 11 针对训练 1.如下页图16-5所示，图中已画出了通电螺线管的一条磁感线和静止在 螺线管上方的小磁针。请在图中标出已画磁感线的方向和小磁针的 极。 图16-5 【答案】如答图16-7所示 答图16-7 知识清单 重难点解读 12 2.开关闭合后，通电螺线管与条形磁铁 之间的磁感线分布如图16-6所示。 请在图中标出磁铁 的两个磁极和磁感线的方向。 图16-6 【答案】如答图16-8所示 答图16-8 知识清单 重难点解读 13 重难点2 电磁铁与电磁继电器 （1）电磁铁的特点：①通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制 电磁铁的磁性强弱，电流越大，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性就越强。 ②电磁铁的极性由右手螺旋定则来判断，通过改变电流的环绕方向，可 以改变电磁铁的极性。 知识清单 重难点解读 14 （2）电磁继电器与自动控制 与电磁继电器相关的考点常有串并联电路电流与电压的特点、欧姆 定律、电功率、焦耳定律等，解题时要注意以下几点：①明确控制电路 与工作电路；②认清衔铁被吸下、复位时工作电路对应的状态，即各电 路元件的连接情况；③从题中限制性条件（如最大电流）和相关图像中 挖掘隐含信息。 知识清单 重难点解读 15 图16-7 例2 图16-7甲是家用燃气报警器的部分电路示意图，控 制电路中的是由气敏电阻制成的传感器， 的阻值 与燃气浓度的关系如图16-7乙所示。出厂预设当燃气浓 度达到 时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压 为且保持恒定，闭合开关、 ，移动滑动变阻器 的滑片，当控制电路中的电流为 时，电磁铁 恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警 （电磁铁线圈的阻值忽略不计）。 知识清单 重难点解读 16 图16-7 （1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器，安装的具 体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。若 家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲 烷），则报警器应安装在厨房灶具的______（选填“上 方”或“下方”）。 上方 【解析】天然气的密度小于空气的密度，泄漏后会很 快上升到室内的上方，因此报警器应安装在厨房灶具 的上方。 知识清单 重难点解读 17 图16-7 （2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警 作用，最好灯亮的同时又有警报声，所以建议加接蜂 鸣器，则蜂鸣器应与灯____（选填“”或“ ”）并联。 【解析】由题意可知，工作电路接通时报警，此时灯 亮。为了使报警时蜂鸣器与 同时工作，故蜂鸣器 应与 并联。 知识清单 重难点解读 18 图16-7 （3）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器应接入 电路的电阻为____ 。 60 【解析】报警时燃气浓度达到 ，根据题图乙可知， 此时气敏电阻的阻值 ，此时控制电路中的电 流为 ，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为 ，根据串联电路的电阻关系 可知，滑动变阻器接入电路的电阻为 。 知识清单 重难点解读 19 针对训练 图16-8 3.下页图16-8是一种“闯红灯违规证据模拟 记录器”的工作原理图，光控开关接收到红 绿灯发出的______时会自动闭合，压敏电 阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电 路中电流变大，电磁铁的磁性变大，使衔 铁与触点___（选填“1”或“2”）接触，电控 照相机工作，拍摄违规车辆。要使质量较 红光 2 减小 小的车闯红灯也能被拍下，可以适当______定值电阻的阻值。 知识清单 重难点解读 20 图16-9 4.某兴趣小组设计了如图16-9所示的汽车 转向指示灯电路模型，接通相应指示灯 后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交 替闪烁发光，电路中电源电压恒为 ， 指示灯的规格为“”， 为定值电 阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。 知识清单 重难点解读 21 图16-9 （1）要让左转、右转指示灯同时工作， 转向开关应与哪两个触点接通？ 解：由题图甲可知，若想使得两个指示 灯都工作，则应该让两个指示灯同时接 入电路，可将开关与触点“3和4”接通。 知识清单 重难点解读 22 （2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端的实际电压变化 规律如图16-10所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为 ，消耗的实际功率为额定功率的 。求：①右转指示灯闪烁交替工作 消耗的电能；②定值电阻 的阻值（指示灯的电阻不变）。 图16-10 知识清单 重难点解读 23 图16-10 解：①灯泡发出微弱的光时的功率 为 由题图乙可知，每 的时间，指 示灯以功率工作的时间是 ， 以功率工作的时间是。由此可知指示灯工作，以 功率 工作的时间是，以 功率工作的时间是 ， 知识清单 重难点解读 24 ②由 可得，灯泡的电阻为 当指示灯功率 时，由 和得 ，则 电路中的总电阻为 图16-10 知识清单 重难点解读 定值电阻的阻值为 图16-10 知识清单 重难点解读 实验 探究通电螺线管外部磁场的方向 实验 电路 ___________________________________________________________________________________________________ 知识清单 重难点解读 27 实验 方法 （1）在一块玻璃板上安装由导线绕成的螺线管，玻璃板上均匀 地撒满铁屑 （2）按图甲连接好电路，闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲 击玻璃板，观察并记录板上铁屑的分布情况 （3）换一个匝数更多的螺线管，将小磁针放在通电螺线管附 近，未通电时观察小磁针的 极指向；闭合开关，观察并记录小 磁针的 极指向 （4）改变电流方向，再观察并记录小磁针的 极指向 . . . . . . . . . . . . . . 续表 知识清单 重难点解读 28 注意 事项 （1）观察铁屑的分布情况时要轻轻敲击玻璃板（目的：使铁屑 暂时脱离玻璃表面或减小其与表面的摩擦力，并在磁场力的作 用下沿着磁场方向有序排列） （2）改变电流方向（即调换电源的正、负极）前，要先断开开 关 实验 结论 （1）通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似 （2）通电螺线管的磁极与电流的方向有关 . . . . . . . . . . . . 续表 知识清单 重难点解读 29 评估 交流 （1）用铁屑进行实验可模拟通电螺线管外部磁场的磁感线分布 情况，但不能确定磁场的方向 （2）小磁针的作用：确定通电螺线管外部磁场的方向 深入 拓展 （1）本实验通过铁屑形象地模拟了磁感线，但磁感线并非实际 存在 （2）用荧光磁粉代替铁屑，在暗室中用紫外灯照射可提升可视 性 . . . . . . . . . . 续表 知识清单 重难点解读 30 例 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，小明进行如下操作： 图16-11 （1）在嵌入螺线管的玻璃面板上均匀地撒满细铁屑，闭合开关后，下 一步操作是______玻璃面板，观察到如图16-11甲所示的铁屑分布情况， 改变电流方向，通电螺线管周围的铁屑分布情况______（选填“没有”或 “发生”）改变。 轻敲 没有 知识清单 重难点解读 31 图16-11 （2）如图16-11乙所示，撤走铁屑， 在螺线管外部不同位置放置小磁针 （涂黑的一端表示小磁针 极）， 放置小磁针的目的是_____________。 闭合开关后，小明发现螺线管周围的 大部分小磁针发生了偏转，极少数小 磁针没有发生偏转，小磁针不偏转的 原因是____________________________________________。 显示磁场方向 小磁针极原来的指向与受到磁场力的方向相同 知识清单 重难点解读 32 （3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁 针的 极指向，此时小明是要探究通电螺线管的极性与__________的关系。 电流方向 图16-11 知识清单 重难点解读 33 在例题实验中： （1）实验时，小明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，可采取的措施是____________________ _________。 增大通电螺线管线圈 中的电流 （2）实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______（选填“条形”或 “蹄形”）磁体的磁场相似。 条形 知识清单 重难点解读 34 $