7.2 电流的磁场-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

措南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 第2节 课 前 自 知识点①奥斯特的发现 (1)现象： ①拿一根连人电路中的导线平行放于小磁 针的上方，通电后导体周围的小磁针发生偏转； ②当电流的方向改变时，发现小磁针N极 偏转方向也发生变化； ③直线电流产生的磁场形状如下图所示： 铁屑显示了通电直导线周围的磁感线分布 (2)结论： ①通电导线和磁体一样，周围存在着磁场； ②电流的磁场方向跟电流的方向有关； ③直线电流产生的磁场中，磁感线是以导 线为圆心排列的一层一层的同心圆。 (3)说明： ①导体中有电流通过时其周围空间会产生 磁场，这种现象叫电流的磁效应。 ②电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特 通过实验首先发现的，奥斯特实验是第一个揭 示电和磁之间联系的实验。 知识点2通电螺线管的磁场 (1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的 磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体 的两极。 (2)通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流 的方向有关，其关系可以用安培定则来判定 (3)安培定则：用右手握住螺线管，让四指 弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那 端就是通电螺线管的N极。 知识点3)物体磁性从哪里来 物质都是由原、分子等微粒构成的，原子由 ·1 流的磁场 带正电的原子核和绕核旋转的电子构成。电子 绕核旋转就形成了环形电流。因此，每一个原 子都可看作是一个微型小磁针。在大部分物体 中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显 磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向较 为一致，物体就具有了磁性。如下图所示： 不显磁性的物体 具有磁性的物体 使没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁 化。物体磁化的过程，实际上是物体内微型小 磁针按顺序“整队”的过程。能被磁化的物质大 多数是含铁、钴、镍的合金或氧化物，叫作磁性 材料。磁性材料应用广泛，它的研制是现代科 技的一个重要领域。 课中学法 指 导 1.正确区别通电螺线管与条形磁体的异 同点 (1)相同点：它们都有吸附铁类物质的性质； 都具有指示南北的性质；磁性位置相同，磁感线 的形状也相同；磁极间的相互作用规律也相同。 (2)不同点：条形磁体属于永磁体，而通电 螺线管只有在通电时才具有磁性；条形磁体的 N、S极是固定不变的，而通电螺线管的N、S极 与电流的方向有关；条形磁体的磁性强弱是固 定的，而通电螺线管的磁性强弱与电流的大小 有关。 2.正确应用右手判断通电螺线管的极性和 电流方向以及线圈绕向 (1)明确通电螺线管的极性、电流方向以及 线圈绕向与右手的“拇指”指向和“四指”环绕方 向的关系。 (2)判断方法如右图 所示： ①标出螺线管上电流 的环绕方向； ②用右手握住螺线管，让四指弯向电流的 70 方向； ③大拇指所指的那端就是通电螺线管的 北极。 (3)常见的几种题型的解题方法 ①根据电流方向和线圈绕向判断通电螺线 管的N、S极。 【例1】请在下图中标示出甲、乙两个通电 螺线管的N、S极。 甲 【答案图】 甲 ②根据通电螺线管的极性(N、S极或磁感线 方向或小磁针指向)和线圈绕向判断电流方向。 【例2】请标示出甲、乙两图中通电螺线管 的电流方向和电源的正、负极。 【答案图】 电源乎 N dddd ±o电源燕 甲 ③根据电流方向和通电螺线管的极性(N、S 极或磁感线方向或小磁针指向)判断线圈绕向。 【例3】请在下图中画出甲、乙两个通电螺 线管的线圈绕向。 土。电源 17 第7章磁与电 【答案图】 N S 。电源 甲 ④根据电流方向和线圈绕向判断小磁针 指向。 【例4】如下图所示，当开关断开时，小磁 针的N极水平向左，问开关闭合后小磁针N极 的指向如何？ 【答案】开关闭合后小磁针N极的指向 向下。 课 后 巩固 提 升 【基础训练】 一、填空题 1.磁悬浮列车“悬浮”是利用了电流的 效应；丹麦物理学家 是第一个发 现电与磁之间有联系的人。 2.(2023·广东)如图所示，桌面上有一枚转动灵 活的小磁针，静止时，小磁针 极指南；当 导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通 电导线周围存在 ;断开电路，小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。 触接 -Mttttttt S-N 第2题图 第3题图 3.(2025·徐州)在“探究通电螺线管外部磁场的 方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上 小磁针，接通电路，小磁针静止时的指向如图 所示，小磁针 极的指向就是该点的磁场 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 方向，由此可知通电螺线管的右端是 极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的 是探究通电螺线管外部磁场方向与 方向是否有关。 4.通电螺线管外部的磁场和 磁体外部 的磁场一样，它的两端分别是 极和 极。当改变螺线管中的电流方向时， 螺线管的两磁极 (选填“会”或“不会”) 对调。通电螺线管的N、S极可以用 来判定。其方法是：用 手握住通 电螺线管，让 所指的方向与 电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是 螺线管的 极。 5.(2025·哈尔滨)如图所示，A端为通电螺线管 的 (选填“N”或“S”)极，B端为电源的 (选填“正”或“负”)极。 1电源B 二、选择题 6.(2025·泰安)在探究“通电螺线管的磁场是什 么样的”实验中，通电后观察小磁针α静止时 N极的指向，轻敲纸板观察铁屑的排列情况， 现象如图所示。下列说法正确的是 () A.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场 一样 B.根据小磁针a的N极指向，可以判定通电 螺线管的右端为S极 C.磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时 N极指向相反 D.改变螺线管中电流的方向，能改变通电螺 线管两端的极性 电源Y 第6题图 第7题图 7.(2025·绵阳)如图所示，螺线管与电源的X、Y 两极相连接，右端有一静止小磁针。当开关 闭合后，N极的指向变为水平向左，则() A.X为电源的正极 B.通电后螺线管的右端为N极 C.仅将电源X、Y极对调，闭合开关后小磁针 静止时N极指向仍然水平向左 D.仅将小磁针置于通电螺线管正上方，闭合 开关后小磁针静止时N极指向水平向右 8.（2024·成都)如图是小李同学探究“通电螺线 管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小 磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法 正确的是 () A.根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的 右端为S极 B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁 场方向 C.将小磁针移到其他位置，N极所指方向一 定不变 D.本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电 流方向无关 第8题图 第9题图 9.(2024·牡丹江)（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 三、作图题 10.(2024·连云港)如图所示，请标出通电螺线 管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的 方向。 2 11.(2025·杨州)如图，根据小磁针静止时N极 的指向，标出A处的磁感线方向和电源正、 负极。 电源 12.(2025·日照)某电磁阀的工作原理如图所 示。当开关S、S2如图连接时，固定线圈磁 场，推动强磁阀门向左运动，封闭液管通道 阻止液体流动。请：(1)标出此时通电螺线 管右端的极性；(2)标出强磁阀门右端的极 性；(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线 (画出一条即可)。 强磁阀门 固定线圈 液管 电磁阀 13.将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如 图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B 端指北。画出螺线管上导线环绕图示，并在 螺线管两端标出N、S极。 四、实验题 14.(2023·恩施)如图所示，学习奥斯特，探究通 电导体周围的磁场。 173 第7章磁与电 (1)当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针 ;通过改变电池 的连 接，可以改变电路中的电流方向。 (2)此现象说明，电流方向会影响电流所产 生磁场的 15.(2025·淮安)“探究通电螺线管外部磁场的 特点”的实验装置如图甲所示。 6到 甲 (1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时， 需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观 察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃 板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序 是 (填序号)。 (2)经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线 管外部磁场与 磁体周围磁场分布 相似。 (3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置， 通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电 前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时 的螺线管可能是向 (选填“南北”或 “东西”)方向放置的。 丙 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) (4)根据图丙中小磁针静止时的指向，在括 号中标出电源左端的极性。 (5)未来，科学家想研究月球是否也像地球一 样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放 在不同位置，若观察到 现象，则说明月球也是一个磁体。 【能力提高】 16.（2025·广东)如图，小磁针静止时N极指向 右，则螺线管的右端为 极。将小磁针 沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁 针a端旋转情况的是 D 17.(辽宁·中考)如图所示的电路，闭合开关，小 磁针静止在图中位置，请在括号中标出： (1)电源“十”或“-”极； (2)左侧电磁铁上端磁极； 17 (3)小磁针静止时右端磁极。 电源 【拓展应用】 18.(2023·武威)小明用自制电磁小船放在水中 判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船 头（右端）指向东边。闭合开关S,电磁小船 的船头（右端）为电磁铁的 (选填“N”或 “S”)极；船头在地磁场的作用下，将 (选填“顺时针”或“逆时针”)偏转。 19.(潍坊·中考)如图所示，条形磁体静止在水 平桌面上，通电螺线管左端为N极，靠近条 形磁体放置。请根据图中所示情况： (1)将电源“+”“-”极填入括号中； (2)在已画出的磁感线上用箭头标出其 方向； (3)画出条形磁体所受摩擦力的示意图。 电源一八 )() 74·指南针·课堂优化·九 =3.36×105J 因为不计热量损失，电火锅消耗的电能 由P-发可知，电路的总功率最大，此时电热煎药壶处于 W=Q级=3.36×105J 高温挡，则当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处 于低温挡。 使用高温挡加热时，加热所需的时间t= W P高 (2)当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温 3.36×10J 1100W ≈305s 挡，R接人电路，由P-只可知，低温挡工作时的功幸 答：(1)R1的阻值为882；(2)电火锅在低温挡工作时的电 流为1.25A;(3)把水烧开需要的时间为305s。 R发- 4840 =100W 专题7电功、电功率、电热的综合应用 (3)使用高温挡时，R1、R2并联接入电路，工作 基础训练 1min,根据并联电路特点可知电流做功 一、填空题 W=(P1+P2)t= 儇+)： 1.29452.低温222750 3.32436:14.4:31:5 [0+H]×0 484n 5.242028.8 =3×104J 二、选择题 (4)该中药液比热容为4.0×103J/(kg·℃)，质量为200 6.C7.B8.A9.D10.D11.D12.D 二、计算题 g,温度从5℃升高到45℃，中药液吸收的热量 13.(1)根据电功率的公式P=UI,可以得到小灯泡的额定电 Q级=cm(t一to) 流为 =4.0X103J/(kg·℃)×0.2kg×(45℃-5℃) k=是--0.6A =3.2×104J 低温挡加热8min,消耗的电能W,=P低t1= (2)小灯泡的电阻 100W×8×60s=4.8×104J &-受=6X=10n 此过程的加热效常)=号×10%-签0× 4.8X10X100% (3)当只闭合开关S、S时，小灯泡L与定值电阻R串联， =66.6% 且小灯泡恰好正常发光，此时定值电阻R两端的电压为 UR=IR=0.6A×202=12V 答：(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C;(2)使用 低温挡工作时的功率为100W;(3)使用高温挡工作1 电源电压为 min,电流做功为3×104J;(4)采用低温挡加热中药过程 U=UL+UR =6 V+12 V=18 V 的加热效率为66.6%。 (4)当只闭合开关S、S时，滑动变阻器R与小灯泡串联。 由于电流表的测量范围为0~3A,滑动变阻器允许通过 第4节跨学科实践：半导体与光伏发电 的最大电流为1.25A,小灯泡的电流不能超过0.6A。所 以电路中的最大电流为0.6A,此时小灯泡的电压为6V, 基础训练 滑动变阻器接入电路的电阻最小，则滑动变阻器两端的电 一、填空题 压为 1.导体绝缘体锗硅 U#=U-U=18V-6V=12V 2.单向导电半导体 滑动变阻器接入电路的电阻 3.十半导体不发光 R-要-品X-200 4.半导体用电器 二、选择题 又因为电压表的测量范围为015V,所以滑动变阻器两：5.C6.D 端的最大电压不能超过15V。此时电路中的电流最小，三、应用题 根据欧姆定律和串联电路的电压特点，此时小灯泡两端的7.(1)半导体(2)减小(3)20变大 电压为 8.(1)传播(2)电能1.8×10 U'=U-Uw'=18V-15V=3V 此时电路中的电流为 第7章磁与电 k-是-品-03A 第1节磁现象 所以滑动变阻器接人电路的电阻最大为 Rx=要-品兴=0n 基础训练 一、填空题 答：(1)小灯泡的额定电流为0.6A;(2)小灯泡的电阻是1.磁性磁性两端两端磁极两NS 102;(3)电源电压是18V;(4)滑动变阻器接入电路的电2.南(S)北(N) 阻范围是20~502。 3.(1)异名磁极相互吸引(2)同名磁极相互排斥 14.解：(1)由图可知，当双触点选择开关接触B、C时，R1接入4.磁力磁场磁体磁力 电路，当双触点选择开关接触C、D时，R1、R2并联接人电5.磁场北南密 路。由于R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻最小，6.磁体不是南极附近北极附近南北7.S 63 级·物理(JK)·参考答案 二、选择题 8.A9.D10.A11.D12.B13.D14.D15.C 三、作图题 16. (N 18 能力提高 19.有N不能无有S 20.NN21.A 拓展应用 22.D 第2节 电流的磁场 基础训练 一、填空题 1.磁奥斯特2.S磁场会 3.NS电流 4.条形南北会安培定则右 弯曲的四指 N 5.N正 二、选择题 6.D7.D8.B9.CD 三、作图题 电源 (-) + 12. 强磁阀门 (N) 固定线圈 液管 电磁阀 四、实验题 14.(1)偏转正负极(2)方向 15.(1)②③①(2)条形 (3)南北 (4)N 电源 (+) (5)小磁针磁极指示固定的方向 能力提高 16.ND 17. ①D(S) (S) 电源 拓展应用 18.S顺时针 19. 电源一八 (-)(+) 第3节电磁铁 基础训练 一、填空题 1.电磁铁通断电流电流大小电流的方向强 2.N多3.负极B4.NN减弱5.N开关 6.导体红 二、选择题 7.B8.D9.C10.AD11.B12.C 三、作图题 13. 14. 电源 (-)(+) 四、实验题 15.(1)左(2)0.5N(3)AC(4)电磁起重机电铃 能力提高 16.S左变小17.B 拓展应用 18.C19.(1)abN(2)6600(3)50(4)右 64