20.2 电生磁 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“电生磁”主题，系统呈现奥斯特实验、电流的磁效应、通电螺线管磁场及安培定则等核心知识。通过小磁针与直导线的探究实验导入，引导学生观察通电断电、电流方向改变时小磁针的偏转，直观建立电与磁的联系，搭建知识学习支架。 其亮点在于以探究式实验为主线，奥斯特实验现象分点清晰、结论明确，帮助学生形成“电流周围存在磁场且方向与电流方向有关”的物理观念。通过“如何增强磁场”问题驱动设计螺线管实验，培养科学探究能力，安培定则用牵牛花茎缠绕类比降低抽象难度，体现科学思维的模型建构。课堂练习和应用题目分层，涵盖实验分析、作图及实际应用，学生能直观感受现象、发展空间想象力，教师可直接使用提升教学效率。

null如果把导线密密麻麻的绕在圆筒上做成螺线管，通电之后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强很多，看可以吸起大头针了。 断开开关，去掉铁屑，在螺线管两端各放一个小磁针。闭合开关。根据小磁针的指向，我们可以判断出通电螺线管两端的极性，断开开关，改变电流。方向。闭合开关。发现小磁针的偏转方向与刚才相反，表明通电螺线管的NS极对调了。这说明通电螺线管的极性跟螺线管中的电流方向有关。 既然电能生磁，为啥手电筒通电时连一根大头针都吸不动？其实是因为它的磁场太弱了。 把一个小磁针放在水平桌面上，它静止后指示南北方向，将一个条形磁铁靠近小磁针，小磁针发生偏转，这是因为条形磁铁对小磁针有磁场力的作用。现在我们来看另一个实验所需要的器材，除了小磁针，还有直流电源、绝缘支架、铜棒导线和开关。这个电源具有短路保护功能，允许短时间短路。首先将铜棒沿南北方向放置，把小磁针放在铜棒的正下方，它指示南北，如果此时铜棒中有电流通过，会发生什么现象呢？将铜棒连入电路，闭合开关后，铜棒中将有电流通过。我们看到小磁针顺时针偏转，说明小磁针受到了磁力的作用，这个磁力是由通电的铜棒提供的这说明通电导体和磁体一样，周围存在磁场，也就是说电流周围存在磁场。断开开关，小磁针逐渐恢复原位，交换连接电源正负极的导线。闭合开关后，电流方向将发生改变。我们可以观察到小磁针逆时针方向偏转。对比两次实验可以看出，当电流方向改变时，小磁针的偏转方向也发生改变，这说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。通过以上实验，我们可以总结出，通电导体周围存在磁场，磁场方向跟电流方向有关。 奥斯特实验告诉我们，通电导体周围存在磁场，如果把导线绕成螺线管，它的磁场会是什么样呢？把螺线管固定在一块玻璃板上，并把它连入电路，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。闭合开关，轻轻敲击玻璃板。当螺线管中有电流通过时，它周围的铁屑按照一定的方式规则的排列起来。我们观察到螺线管两端的铁屑较为密集，说明它的磁极在两端。 在实验中，我们需要用到以下实验器材，螺线管磁感演示。器小磁针电池组、开关导线。首先将螺线管电池导线串联成一个回路，然后将十个小磁针放在螺线管的四周。红色端是小磁针的N级，白色端是小磁针的S级。此时我们可以看到所有小磁针的方向都是一致的。接下来闭合开关，我们可以看到小磁针的方向发生了变化。在小磁针停止转动后，根据每个小磁针所指N级的方向画出磁感线分布图。由实验可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。 第二十章 电与磁 第2节 电生磁 1.通过实验了解电流周围存在磁场。 2.探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的性质相似。 3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。 知识与技能： 过程与方法： 1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的空间想象力。 2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。 情感态度与价值观： 通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情,初步领会探索物理规律的方法和技巧 教学目标 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。 新课导入 小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系? 电流的磁效应 1820年，奥斯特在做实验时终于发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针会发生偏转。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，终于证实电流的周围存在着磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。 奥斯特实验 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。 实验结论： 通电导线周围存在着磁场； 电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。 电流的磁效应 电流的磁效应： 如果导线在小磁针上方并且两者平行，当导线通电时，小磁针发生偏转；切断电流时，小磁针又回到原位。 电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变。 实验现象： （奥斯特实验说明了什么） 电流的磁效应 奥斯特实验 1、为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过，手边有下列几组器材，其中最理想的一组是（ ） A.被磁化的缝衣针和细棉线 B.蹄形磁铁和细棉线 C.小灯泡和导线 D.带电的泡沫塑料球和细棉线 A 课堂练习 2、奥斯特实验说明了（ ） A.小磁针在没有磁场时也会转动 B.电流在磁场中会受到力的作用 C.导线做切割磁感线运动时会产生电流 D.电流的周围存在着磁场 D 通电螺线管的磁场 既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动? 如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈），各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。 怎样才能使电流的磁场变强呢？ 这是因为它的磁场太弱了。 螺线管和螺线管的示意图 在一般情况下短路是不允许的，在实际生活中人们一般把导线弯成各种形状，发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这样在生产生活中用途就大，下面我们也来制作一个螺线管。 通电螺线管的磁场 实 验 探究通电螺线管外部磁场的方向 实验思路 我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场，也可以用同样的方法来研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。 首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系 通电螺线管的磁场 要研究通电螺线管外部磁场的方向，需要哪些器材? 需要的器材：螺线管、电源、小磁针等。 1.按照图20.2-3布置器材。为使磁场增强，可以在螺线管中插入一根铁棒。把小磁针放到螺线管四周不同的位置，观察并记录各个点小磁针N极的指向，这个方向就是该点的磁场方向。 【实验过程】 通电螺线管的磁场 在通电螺线管周围放置小磁针 探究通电螺线管外部磁场的方向 如果有铁屑，你还可以怎样进行实验? 实 验 探究通电螺线管外部磁场的方向 通电螺线管的磁场 跟上节磁体的磁场分布图对比，通电螺线管外部的磁场跟哪种磁体的磁场相似？ 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似. 通电螺线管的磁场 2、仔细观察螺线管的结构，把螺线管用导线跟电源连接，弄清螺线管导线中电流的环绕方向。用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。 通电螺线管的磁场 【实验过程】 通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 不同的小组可以用不同绕线方式的螺线管进行实验。 根据你的实验，判断电流方向，在图上分别标出通电螺线管的N极和S极。 实验结论 N S N S N S S N 通电螺线管的磁场 通电螺线管的绕法可能不同，电流流入的端点可能不同，但只要环绕螺线管的电流方向相同，通电螺线管两端的极性就相同。 通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 (1)实验中在螺线管周围放置小磁针的目的是什么？ (2)实验时在某两处各放上小磁针，闭合开关后，发现有一处小磁针未发生偏转，试说明此处小磁针不偏转的可能原因. (3)小明猜想“通电螺线管磁场强弱与电流大小有关”，在原有电路的基础上，如何进行改进才能完成实验？ 通过小磁场N极的指向确定磁场方向. 此处螺线管的磁场方向与地磁场方向相同. ①更换电源电池节数；②在电路中串联一个滑动变阻器. 交流合作，评估反思 通电螺线管的磁场 （4）如何增大通电螺线管的磁场强度？ 增加线圈的匝数、增大电流、线圈内部装入一根铁芯 S N 我们可以充分发挥自己的想象和推理能力，得出一个描述通电螺线管的电流方向与N极位置关系的结论。 用图中牵牛花茎的缠绕方向与生长方向的关系进行类比，借用自己手指的关系，请你想一句话来概括通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。 安培定则 实验表明，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（Ampere’s rule）来表述： 照图那样，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 安培定则 运用安培定则，标电流方向→握螺线管→定N极。 N S N S 安培定则 3、图中小磁针静止时指向正确的是（ ）多选 B.C 课堂练习 4、通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则 （　　） A．小磁针的b端为N极 B．通电螺线管左端为N极 C．电源“+”极为c端 D．电源“+”极为d端 C 5、某同学研究电流产生的磁场， 闭合开关前，小磁针的指向如图 甲所示；闭合开关，小磁针的偏 转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的（　　） A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 AD 课堂练习 6、如图，通电螺线管周围有四个静止的小磁针 a、b、c、d，涂黑端表示N极，其中指向正确的 是（ ） A.a B.b C.c D.d A N N 7、根据图中小磁针所指方向，画出通电螺线管的绕线情况. 课堂练习 8、如图甲所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转.小明由此推测：若一束电子沿着如图乙所示的水平方向飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转.请你说出小明推测的依据是：______________________________________.你认为磁针的N极会向_____(选填“纸内”或“纸外”)偏转. 电荷定向移动形成电流，电流周围存在磁场 I 纸外 课堂练习 9、请在图中完成合理的电路连接。（要求导线不交叉） 课堂练习 电生磁 电流的磁效应 (奥斯特实验) 通电导线周围存在_____. _______是世界上第一个发现了电与磁之间的联系. 通电螺线 管的磁场 安培 定则 通电导线周围存在与________有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应. 通电螺线管外部的磁场与____磁体的磁场相似，它的两端相当于该磁体的两个磁极. 通电螺线管两端的极性跟螺线管中__________有关. 用___手握住螺线管，让四指指向螺线管中_____的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的___极. 磁场 电流方向 条形 电流的方向 右 电流 N 奥斯特 课堂小结 1、在图所示的实验中，导线通电时，导线下方的小磁针会发生偏转，但当导线在某种方位下进行实验时却看不到这种现象，这是怎样的方位？为什么看不到这种现象？ 将导线沿东西方向放置了。 2、在图所示的实验装置中，小磁针位于通电螺线管的正上方。若开关闭合，请在图中画出一条通过小磁针的磁感线，并标明小磁针的N极。 练习与应用 沿东西方向放置的通电导线，当其周围的磁场与地磁场对小磁针产生的作用方向相同时，小磁针不发生偏转。 3、请你根据图所示的通电螺线管中的电流方向，判定螺线管的N、S极。 4、 如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。 练习与应用 5、如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化? 6、如图所示，把螺线管水平悬挂起来，给导线通电，螺线管就像指南针一样，静止时指向南北方向。请你判断通电螺线管的哪一端指向北方。 通电螺线管的B端指向北方。 练习与应用 小磁针会逆时针转动90°，最后小磁针的N极水平指向右 7、如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。 下 课 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.4.100 $上个视频告诉我们，通电螺线管就类似一块条形磁铁。那哪端是N级，哪端是S级呢？冷静分析一下，我们已经知道跟NS有关的一定是同名排斥，异名吸引。那好办了，来一个真正的条形词典，这是N级，这是S级。给螺线管通电有磁性了，把真的N靠近这一端看吸引，那这一端一定就是S级了，反之就是N级。简单，其实还是挺麻烦的，还得备着磁铁。于是给你放一个大招，螺线管通电后，伸出你的右手握住螺线管，四指指向螺线管中电流的方向，那么拇指所指的那端就是螺线管的N极。那如果电流这么流，那就应该这样握住螺线管，于是拇指所指的这端就是N级。这个大招叫做右手螺旋定则，也叫安培定则。学会这个方法我们可以来看这个问题，此时小磁针静止，那哪边是电源的正极，哪边是负极呢？分析一下，它静止N指向这边，它也有磁性，那这一端必定是S级一名吸引吗？那这端就是N级。既然知道了螺线管的NS级，很显然要手这么握的时候，拇指才能指向N极。所以电流流向是这样，可以判断出左边为电源的正极，右边为电源的负极棒。总结一下，判断通电螺线管的NS级，用安培定则右手握住螺线管四指指向螺线管中电流的方向，那么拇指所指的那端就是螺线管的N极，你学会了吗？呵呵。 1820年，丹麦物理学家奥斯特把一根导线平行的放在小磁针的上方，当它接通电路导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，切断电流时磁针又回到了原位。这说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁场。接着奥斯特改变了电流的方向，接通电路发现磁针偏转方向跟之前恰好相反，这说明电流的磁场方向跟电流的方向有关，这就是著名的奥斯特实验。小结一下，通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应，也就是电生磁。 变声词被终结的终结者天网，这次穿越回过去的机器人杀手TX简直无懈可击。它能够瞬间将手臂变成威力巨大的等离子枪，还能够随心所欲千变万化。在他更改T850机器人系统后，康纳更是被他逼到了生死边缘。不过康纳急中生智，在加速器里启动电流，TX直接被吸到了机器上，毫无反抗之力。康纳这才赢得了时间，逃出了TX的魔掌。那么为什么通电后机器人就会束手就擒呢？时间回溯到1820年春天，奥斯特在一次课堂演示通电不斯时，由于意外没有得到应有的实验现象，但是导线下方的小磁针却在博斯通电的瞬间发生了偏转，这个不经意让奥斯特激动万分。在极大的兴趣促动下，奥斯特终于发现电流周围存在着磁场。这是全世界第一个发现电与磁之间联系的人。重复奥斯特的实验，我们发现通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，我们称为电流的磁效应。由于普通的电流的磁效应太小，需要改用通电的螺线管来实验，依然用铁线布满螺线管周围。我们得到了这样的排列，把小磁针放在螺线管四周不同的位置，在图中可以记录N级的方向，我们发现它和条形磁铁的磁场很相似。那么我们改变电流方向或缠绕方向会怎么样呢？有这样四种方式。蚂蚁认为沿电流方向绕管爬行，N级在它的左边。投资认为电流在他右臂所指的方向，N极在它的前方。到底真相是什么呢？我们用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N级。这个办法最早由安培想到，所以叫安培定则，也叫右手螺旋定则。有了这个定则，我们可以得出，一、由螺线管中的电流方向判断通电螺线管的NS级。2、已知通电螺线管的NS级，判定螺线管中电流的方向。3、根据通电螺线管的NS级以及电源的正负极画出螺线管的绕线方向。康纳接通电流后，电流周围产生了巨大的磁场，磁场有NS级强大的吸力，使得金属人无处逃遁，这才为康纳留了条活路。看来奥斯特才是康纳最应该感谢的人。