第二十章《电与磁》第2节《电生磁》讲义 ----2025-2026学年人教版物理九年级

本讲义聚焦“电生磁”核心知识点，系统梳理电流的磁效应（奥斯特实验揭示电与磁的联系及磁场方向与电流方向的关系）和通电螺线管的磁场（分布特点及安培定则判断磁极），通过思维导图构建知识框架，以典例变式巩固理解，形成从实验到规律应用的递进式学习支架。 资料以核心素养为导向，通过奥斯特实验过程分析帮助学生建立“电与磁相互作用”的物理观念，结合中考典例与变式题培养科学推理能力，四步判断流程指导规范运用安培定则提升模型建构思维。课中助力教师突破重点难点，课后学生可借多样训练与解析查漏补缺，强化知识应用。

第 2 节 电生磁​ 目录​ 【学习目标】​ 【思维导图】​ 【知识梳理】​ 知识点 1：电流的磁效应（奥斯特实验）​ 知识点 2：通电螺线管的磁场​ 【方法技巧】​ 方法技巧 1 通电螺线管磁极的判断方法（安培定则）​ 【巩固训练】​ 【学习目标】​ 分类​ 具体要求​ 核心概念​ 1.理解电流的磁效应（电生磁）的本质，记住奥斯特实验的结论； 2.掌握通电螺线管的磁场分布特点，理解安培定则的含义与应用； 能力素养​ 1.能根据奥斯特实验现象，解释电流磁效应的本质，区分电生磁与磁生电的不同； 2.能运用安培定则准确判断通电螺线管的磁极或电流方向； 【重点难点】​ 重点：​ 1.电流的磁效应（奥斯特实验）：电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关；​ 2.通电螺线管的磁场分布（类似条形磁体）及安培定则的应用；​ 难点：​ 1.理解电流磁效应的本质（电与磁的相互联系）；​ 2.灵活运用安培定则判断复杂通电螺线管的磁极或电流方向；​ 【思维导图】​ 【知识梳理】​ 知识点 1：电流的磁效应（奥斯特实验）​ 1.历史背景与实验过程​ 1820 年，丹麦物理学家奥斯特在一次偶然的实验中发现：将通电直导线平行放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转；断开电路后，小磁针恢复静止。这一实验首次揭示了 “电与磁的联系”，证明了电流的磁效应（即 “电生磁”）。​ 2.实验结论​ 通电导体周围存在磁场（电流的磁效应）；​ 磁场的方向与电流的方向有关：改变电流方向，小磁针的偏转方向也会改变。​ 3.实验拓展​ 若将通电直导线绕成线圈（螺线管），磁场会集中增强，形成类似条形磁体的磁场；​ 无电流时，导体周围无磁场，说明磁场是由电流产生的，而非导体本身具有磁性。​ 典例 1 （2024・江苏苏州・中考真题）下列关于奥斯特实验的说法，正确的是（　　）​ A．该实验证明了磁能生电​ B．小磁针偏转方向与电流方向无关​ C．通电直导线周围存在磁场​ D．实验中用到的是永磁体产生的磁场​ 【答案】C​ 【详解】A．奥斯特实验证明了电流的磁效应（电生磁），电磁感应现象才证明磁能生电，故 A 错误；​ B．实验表明，小磁针偏转方向与电流方向有关，改变电流方向，小磁针偏转方向相反，故 B 错误；​ C．奥斯特实验的核心结论是通电直导线周围存在磁场，故 C 正确；​ D．实验中磁场是由通电导体产生的，而非永磁体，故 D 错误。故选 C。​ 典例 2 如图所示，将通电直导线 AB 平行放在小磁针上方，小磁针发生偏转。若将导线中的电流方向反向，小磁针的偏转方向将______（选填 “不变” 或 “反向”），这说明电流周围的磁场方向与______有关。 ​ 【答案】反向；电流方向​ 【详解】奥斯特实验表明，电流周围的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向，磁场方向也会改变，因此小磁针的偏转方向会反向。​ 变式 1 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，下列关于该实验的说法正确的是（　　）​ A．实验中通电直导线必须水平放置​ B．小磁针的偏转是由于受到通电导线周围磁场的作用​ C．断开电路后，小磁针仍然会偏转​ D．该实验证明了电磁感应现象​ 【答案】B​ 【详解】A．实验中通电直导线只需平行于小磁针放置即可，不一定水平，故 A 错误；​ B．小磁针具有磁性，会受到通电导线周围磁场的力的作用而偏转，故 B 正确；​ C．断开电路后，电流消失，磁场也消失，小磁针恢复静止，故 C 错误；​ D．该实验证明了电流的磁效应，电磁感应现象是法拉第发现的，故 D 错误。故选 B。​ 变式 2 下列现象中，利用电流磁效应的是（　　）​ A．发电机发电​ B．电动机转动​ C．电磁铁吸起铁钉​ D．太阳能热水器加热水​ 【答案】C​ 【详解】A．发电机利用电磁感应现象（磁生电），故 A 错误；​ B．电动机利用通电导体在磁场中受力运动，故 B 错误；​ C．电磁铁利用电流的磁效应（电生磁），通电后产生磁场吸起铁钉，故 C 正确；​ D．太阳能热水器利用热传递加热水，与电流磁效应无关，故 D 错误。故选 C。​ 知识点 2：通电螺线管的磁场​ 1. 构造与磁场分布​ 把导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈），通电后会产生磁场。其磁场分布特点：​ · 外部磁场：与条形磁体的磁场相似，两端磁性最强，为磁极（N 极和 S 极）；​ · 内部磁场：磁感线从 S 极指向 N 极，磁场方向与外部一致；​ · 磁极判断：磁极方向与电流方向、线圈绕向有关（需用安培定则判断）。​ 2. 安培定则（右手螺旋定则）​ · 适用场景：判断通电螺线管的磁极与电流方向的关系。​ · 操作方法：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N 极。​ · 注意：四指弯曲方向需与线圈绕向、电流方向一致（若电流从螺线管左端流入、右端流出，四指应从左端正面绕向右端背面）。​ 3. 影响通电螺线管磁性强弱的因素​ · 电流大小：线圈匝数不变时，电流越大，磁性越强；​ · 线圈匝数：电流大小不变时，匝数越多，磁性越强；​ · 有无铁芯：插入铁芯后，螺线管的磁性会显著增强（铁芯被磁化，与螺线管磁场叠加）。​ 典例 3 （2024・山东泰安・中考真题）如图所示，根据安培定则判断，通电螺线管的左端为（　　）​ A．N 极 B．S 极 C．无法判断 D．可能是 N 极也可能是 S 极​ 【答案】B​ 【详解】根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向（右端流入，故四指从右端正面向上绕，左端背面向下绕），大拇指指向右端，因此右端为 N 极，左端为 S 极。故选 B。​ 典例 4 要使通电螺线管的磁性增强，下列方法可行的是（　　）​ A．减小螺线管中的电流​ B．减少螺线管的匝数​ C．在螺线管中插入铁芯​ D．改变螺线管中的电流方向​ 【答案】C​ 【详解】A．减小电流会使磁性减弱，故 A 错误；​ B．减少匝数会使磁性减弱，故 B 错误；​ C．插入铁芯能显著增强螺线管的磁性，故 C 正确；​ D．改变电流方向只会改变磁极方向，不会改变磁性强弱，故 D 错误。故选 C。​ 变式 1 用安培定则判断通电螺线管的磁极时，右手握住螺线管，四指指向______的方向，大拇指指向螺线管的______极。​ 【答案】电流；N​ 【详解】安培定则的核心是 “四指指电流，大拇指指 N 极”，需注意四指弯曲方向与线圈绕向、电流方向一致。​ 变式 2如图所示，通电螺线管周围的小磁针静止时的指向正确的是（　　） A B C  D   【答案】C 【详解】A、由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的右端应为S极，左端应为N极，故A错误； B、由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的左端应为S极，右端应为N极，故B错误； C、由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故C正确； D、由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的左端应为S极，右端应为N极，故D错误； 变式 3 若要使通电螺线管的 N 极变为 S 极，下列方法中可行的是（　　）​ A．增大螺线管中的电流​ B．增加螺线管的匝数​ C．改变螺线管中的电流方向​ D．在螺线管中插入铁芯​ 【答案】C​ 【详解】螺线管的磁极方向由电流方向和线圈绕向决定，改变电流方向或线圈绕向均可改变磁极，与电流大小、匝数、有无铁芯无关。故选 C。​ 【方法技巧】​ 方法技巧 1 通电螺线管磁极的判断方法（安培定则）​ 1.四步判断流程​ （1）明确电流方向：找出螺线管两端的电流流入端和流出端（通常用 “+” 表示流入，“-” 表示流出）；​ （2）确定线圈绕向：观察线圈是从螺线管的 “正面” 还是 “背面” 绕入（如 “左端正面从下向上绕”“右端背面从上向下绕”）；​ （3）应用安培定则：右手握住螺线管，让四指弯曲方向与 “电流方向 + 线圈绕向” 一致（电流从哪端流入，四指就从哪端的对应绕向弯曲）；​ （4）判断磁极：大拇指所指的一端为 N 极，另一端为 S 极。​ 2.易错注意事项​ 四指方向必须与电流实际流向一致，不能反向；​ 若螺线管线圈绕向复杂（如多层绕线），只需关注 “电流从一端流入、另一端流出” 的整体方向，无需纠结局部绕线；​ 若已知磁极判断电流方向，可反向应用安培定则：大拇指指向 N 极，四指弯曲方向即为电流方向。​ 【巩固训练】​ 1.最早发现电流磁效应的科学家是（　　）​ A．法拉第 B．奥斯特 C．牛顿 D．沈括​ 【答案】B​ 【详解】奥斯特最早发现电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象，牛顿发现万有引力定律，沈括发现磁偏角。故选 B。​ 2.通电螺线管周围存在______，其磁场分布与______磁体相似，磁场方向与______有关。​ 【答案】磁场；条形；电流方向​ 【详解】通电螺线管的核心特点：电流周围产生磁场，磁场类似条形磁体，方向由电流方向决定。​ 3.用安培定则判断通电螺线管的磁极时，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的______极。若改变螺线管中的电流方向，其磁极将______（选填 “改变” 或 “不变”）。​ 【答案】N；改变​ 【详解】安培定则的核心结论：大拇指指 N 极；电流方向改变，磁极方向改变。​ 4.下列措施中，能增强通电螺线管磁性的是（　　）​ A．减小螺线管两端的电压​ B．减少螺线管的匝数​ C．在螺线管中插入铁芯​ D．将螺线管中的电流方向反向​ 【答案】C​ 【详解】A．减小电压会减小电流，磁性减弱；B．减少匝数磁性减弱；C．插入铁芯磁性增强；D．改变电流方向改变磁极，不改变磁性强弱。故选 C。​ 5.如图，将条形磁体放在水平桌面上的两个圆柱形铅笔上，条形磁体静止不动，S极正对电磁铁。闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中标出： （1）电磁铁右端的极性； （2）磁感线的方向； （3）电源左端的极性（用“+”或“﹣”表示）。 【答案】 【解答】 （1）闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为N极、右端为S极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是S极、右端为N极； （2）磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极，所以磁感线方向向左； （3）根据安培定则可知，大拇指指向N极，电流从电磁铁左侧流入，电源的左端为正极，如图所示： 。 6.如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向右端，则电源右端为 极；将滑片向右移动，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 【答案】(1) 正(2) 减弱 【详解】根据小磁针静止时N极指向右端，可以判断通电螺线管的左端是N极，根据安培定则，电流应该从右边流进通电螺线管，所以电源的右端为正极；将滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。 故答案为：正；减弱。 7 学科网（北京）股份有限公司 $