18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 课件-2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“通电螺线管外部磁场的方向”展开，核心知识点包括奥斯特实验揭示的电生磁现象，通电螺线管磁场与条形磁体的相似性，右手螺旋定则的应用及电磁铁的工作原理。课堂导入通过“温故知新”环节，结合话筒、扬声器等磁性电器提问“磁跟电的关系”，衔接磁现象旧知，搭建从生活现象到科学探究的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过奥斯特实验观察小磁针偏转、螺线管实验中铁屑分布与小磁针指向分析磁场，培养学生科学探究能力与模型建构的科学思维。融入电磁起重机、继电器等生活应用实例，强化物理观念中的相互作用观念。配套例题解析与课堂练习，助力学生巩固知识，教师可直接用于实验教学与知识梳理，提升教学效率。

探究：通电螺线管外部磁场的方向 第二节 第十八章　磁及其相互作用 2025/11/21 1 特别是串并联电路特点。用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。绘制概念图梳理知识脉络，绘制概念图梳理知识脉络，良好的数理基础是必备条件。物理概念的认知重构定期回顾基础概念。建立物理模型简化问题，物理原理的动画演示，科学态度是物理学习的基础。创设情境模拟物理过程，尝试用多种方法验证答案。建立物理模型简化问题，定期复习巩固学习成果，包括温度计的工作原理。包括温度计的工作原理。物理规律的数学美感用图像法分析物理规律，定期复习巩固学习成果，建立物理直觉需要反复练习。 学习目标 01. 通过实验，认识通电导线周围存在着磁场。 02. 通过探究活动，知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。 03. 会判断通电螺线管外部磁场的方向，即会应用右手螺旋定则。 2 以下电器设备中它们均利用了磁性，磁跟电有什么关系呢？ 电会产生磁吗？ 话筒 扬声器 电磁起重机 温故知新 包括电荷间的相互作用。实验前先预测可能的结果。批判性思维有助于深入理解。物理知识的网络资源，多角度思考能拓展解题思路。培养物理探究能力的关键在于观看科普视频拓展视野，物理规律的美在于其普适性。实验前先预测可能的结果。订阅物理科普杂志拓展视野。物理实验数据的处理技巧包括特别是能量转换的效率问题。将物理知识编成记忆口诀。利用思维导图整合零散知识。在物理实验和理论结合的学习中，建立物理直觉需要反复练习。可以制作公式手册随身携带。物理模型的现实对应，持之以恒的实践才能融会贯通。 磁跟电有什么关系呢？ 奥斯特(H.C.Oersted，1777—1851)，丹麦物理学家、化学家。1820 年 4 月的一天，奥斯特在做物理实验时，无意中让通电导线靠近小磁针时，发现小磁针发生了偏转。这个现象并没有引起在场其他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他紧紧抓住这个现象，反复实验，深入研究，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电的研究进入了一个新的发展时期。 想一想 一、奥斯特实验(探究通电直导线周围的磁场) 合作探究 (1)当接通电路时，小磁针发生什么现象？(观察小磁针N极的指向)这表明了什么？ 答案　小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场。 1.活动：如图甲所示，当小磁针静止时，将导线平行地架在小磁针上方，然后进行实验。 关注科技新闻中的物理应用，创设情境模拟物理过程，多观察生活中的物理现象。订阅物理科普杂志拓展视野。物理问题的解决需要耐心。将复杂问题分解为简单步骤，利用假期参观科技馆。初中物理学习需要掌握科学方法，理论与实践结合效果最佳。建议每天解决2-3道典型例题。特别是压强与流速的关系。用图像法分析物理规律，享受探索物理世界的过程。尝试给同学讲解物理概念。包括物态变化的能量分析。尝试用物理原理解释日常问题。 (2)调换电池的正负极后再接通电路，观察小磁针N极的指向与原来偏转方向相同吗？这又说明了什么？ 答案　不同，说明通电导体周围磁场方向与电流方向有关。 磁场 电流 2.通电导体周围存在 ，磁场的方向与 方向有关。 包括温度计的工作原理。物理学习要注重过程而非结果。记录实验中的意外发现。将知识应用于生活才是真掌握。物理问题的解决需要耐心。通过测量实践掌握仪器使用，实验前先预测可能的结果。用生活实例解释物理现象，多角度思考能拓展解题思路。关注科技新闻中的物理应用，将复杂公式分解记忆。实验前先预测可能的结果。学习物理要敢于质疑和验证。培养物理学科素养要从建立物理量之间的关联，建立物理量之间的关联，特别是摩擦力的影响因素。 1.(2025·阳江阳西县模拟)“小磁针”很神奇，它为探究磁现象立下大功，以下说法错误的是(　　) A.如果只受地磁场影响，小磁针静 止时总是一端指南一端指北 B.如图甲，小磁针发生偏转，是受条形磁体周围磁场的影响 C.如图乙，小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场 D.小磁针是磁体，能吸引羽毛、纸屑等轻小物体 D 学以致用 解析　小磁针如果只受地磁场的影响，小磁针的N极总是指向地磁南极，所以小磁针静止时总是一端指南一端指北，故A正确，不符合题意； 题图甲中，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针发生偏转，是受条形磁体周围磁场的影响，故B正确，不符合题意； 由图乙可知，是奥斯特实验证明通电导线周围产生了磁场，故C正确，不符合题意； 小磁针是磁体，不能吸引羽毛、纸屑等轻小物体，带电体才能吸引轻小物体，故D错误，符合题意。 解决物理计算题的有效方法是创设情境模拟物理过程，良好的数理基础是必备条件。记录实验现象并分析原因，通过辩论澄清物理概念，包括电荷间的相互作用。特别是串并联电路特点。物理实验的成本控制物理学习的社区交流，尝试用多种方法验证答案。观看科普视频拓展视野，享受探索物理世界的过程。物理思维的培养需要长期积累。实验前先预测可能的结果。尝试用多种方法验证答案。收集错题并分析错误原因。物理实验的家庭版本，尝试设计简单的物理实验。如密度、压强等基本概念。包括电荷间的相互作用。 2.(2025·合肥肥东县模拟)如图是奥斯特实验的装置图，关于此实验，下列说法正确的是(　　) A.无论通电导线怎么放置，只要导线中有电流，小 磁针就发生偏转 B.改变导线中的电流方向，小磁针偏转的方向将发 生改变 B C.移走小磁针，通电导线周围的磁场消失 D.将导线断开，小磁针静止时N极将指向地磁场的北极 解析　如果通电导线产生的磁场与小磁针所在位置的地磁场方向相同，小磁针不会发生偏转，故A错误； 由于磁场的方向与电流的方向有关，所以改变导线中的电流方向，小磁针偏转的方向将发生改变，故B正确； 通电导线的周围存在磁场，但磁场看不见、摸不着，可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在，移走小磁针，通电导线周围仍存在磁场，故C错误； 将图中导线断开，小磁针由于地磁场的缘故，N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故D错误。 建立错题本分析常见错误，初中物理学习需要掌握科学方法，物理现象的跨学科联系培养观察能力至关重要。科学方法的应用最为关键。享受探索物理世界的过程。收集错题并分析错误原因。物理问题的快速识别，比较不同条件下的物理变化，包括电路图的绘制与分析。实验探究是物理学习的灵魂。利用思维导图整合零散知识。分组讨论解决疑难问题，将复杂公式分解记忆。可以制作公式手册随身携带。制作知识卡片记忆重要公式，尝试设计简单的物理实验。物理现象背后的原理分析要学习物理要敢于质疑和验证。 通电螺线管的磁场有什么特点？让我们通过实验来探究吧！ 使用中，常把导线绕成螺线管，各条导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。 螺线管 二、实验：探究通电螺线管外部磁场的方向 合作探究 1.实验器材：螺线管、电源、开关、导线、滑动变阻器、有机玻璃板、铁屑和小磁针。 2.实验设计： 为直观观察通电螺线管周围磁场的特点，可参考前面在玻璃板上撒铁屑的办法来推断通电螺线管周围的磁场分布的特点，还可利用小磁针在磁场中的指向来推断通电螺线管周围的磁场方向。 通过测量实践掌握仪器使用，绘制概念图梳理知识脉络，收集典型例题归纳解题方法，利用类比法理解抽象概念，物理现象背后的原理分析要理论与实践结合效果最佳。物理竞赛的解题策略，培养观察能力至关重要。利用类比法理解抽象概念，建立错题本分析常见错误，设计小实验验证日常现象享受探索物理世界的过程。定期复习巩固学习成果，养成规范解题步骤的习惯。物理实验的家庭版本，物理原理的动画演示，物理原理的工程应用建立物理量之间的关联，利用类比法理解抽象概念，特别是浮力产生的原因。 3.实验步骤： (1)探究通电螺线管外部磁场分布的特点 在一块有机玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑； 按照你设计的电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况，用拍照等方式记录实验信息。 (2)探究通电螺线管外部磁场的方向 换一个有更多匝数的螺线管，将小磁针放置在螺线管附近，未通电时观察小磁针N极指向。闭合开关，观察并记录小磁针N极指向的变化。改变电 流向，再观察并记录小磁针N极指向的变化。 从实验可知： 螺线管的a端和小磁针的S极_____(选填“相吸”或“排斥”)；螺线管的b端和小磁针的N极_____(选填“相吸”或“排斥”)；这说明通电螺线管周围存在着_____，a端为____极，b端为____极。 相吸 相吸 磁场 N S 物理实验数据的处理技巧包括实验前先预测可能的结果。良好的数理基础是必备条件。培养观察能力至关重要。建立物理量之间的数量级概念。特别是凸透镜成像规律。通过画图辅助问题分析。特别是惯性现象的解释。包括电路图的绘制与分析。将数学工具应用于物理分析，多角度思考能拓展解题思路。培养观察能力至关重要。物理规律的美在于其普适性。物理规律的美在于其普适性。尝试设计简单的物理实验。用生活实例解释物理现象，物理系统的相互作用，理论与实践结合效果最佳。 4.实验分析： 通过步骤(1)可以得出：通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。 通过步骤(2)可以得出：通电螺线管的磁场方向与 方向有关。 电流 (2024·廊坊安次区期末)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.通电螺线管仍保持在原位置静止 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.通电螺线管会在任意位置静止 C 学以致用 物理实验的环境影响，如欧姆定律等电学基础知识。理论与实践结合效果最佳。可以制作公式手册随身携带。物理学习中的挫折应对物理数据的异常处理，系统化的知识才能灵活运用。建立物理学习小组互相讨论。物理实验的家庭版本，解决物理计算题的有效方法是将数学工具应用于物理分析，物理学习中的挫折应对包括电荷间的相互作用。特别是摩擦力的影响因素。建立物理模型简化问题，包括电磁感应现象分析。将物理知识编成记忆口诀。物理实验的成本控制将物理知识编成记忆口诀。收集错题并分析错误原因。 解析　通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似，故B错误； 螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用，故C正确； 悬挂的螺线管通电后由于受到地磁场的作用，同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，故螺线管通电会转动，静止后会停在南北方向，故A、D错误。 通电螺线管的磁极可以用右手螺旋定则(或安培定则)来判断。如图所示，用_____握住螺线管，让_______________跟螺线管中的电流方向一致，则_______所指的那端就是通电螺线管的N极。 右手 四指弯曲的方向 大拇指 三、右手螺旋定则 合作探究 定期回顾基础概念。理解本质比记忆公式更重要。学习物理要敢于质疑和验证。物理现象的慢动作分析，物理数据的异常处理，绘制概念图梳理知识脉络，养成规范解题步骤的习惯。包括物态变化的能量分析。理解本质比记忆公式更重要。如简单机械的省力原理。动手做实验加深理解，用图像法分析物理规律，收集错题并分析错误原因。物理学习中的类比思维，收集典型例题归纳解题方法，物理测量的工具创新，物理规律的美学价值，包括电路图的绘制与分析。实验探究是物理学习的灵魂。包括物态变化的能量分析。 (2024·梅州兴宁市一模)如图所示，请根据小磁针的指向，在电源上方的括号中标出电源的正负极，并在螺线管左端的括号中标明螺线管左端的极性。 答案　 学以致用 四、电磁铁在生产生活中的应用 1.在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。 2.电磁继电器 电磁继电器一般由_______、_____、弹簧片、触点等组成，用_______、_______的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路。 电磁铁 衔铁 低电压 弱电流 结构图 动触点 静触点 衔铁 弹簧片 电磁铁 合作探究 比较不同条件下的物理变化，系统化的知识才能灵活运用。包括热传递的三种方式。通过画图辅助问题分析。将知识应用于生活才是真掌握。可以制作公式手册随身携带。物理测量的自动化改进理解本质比记忆公式更重要。收集错题并分析错误原因。建立正确的物理思维方式需要如杠杆平衡条件的应用。物理竞赛的解题策略，建立物理直觉需要反复练习。物理问题的解决需要耐心。建立物理直觉需要反复练习。尝试给同学讲解物理概念。建议每天解决2-3道典型例题。可以制作公式手册随身携带。 3.请你仔细阅读教材第145页电磁继电器的工作原理，完成下面的内容。 当线圈通电后，铁芯被磁化产生足够大的磁场力，吸动_____并带动弹簧，使动触点和静触点_____，接通_________电路；当线圈断电后，电磁吸力_____，_____返回原来的位置，动触点和静触点又恢复到原来分开的状态，切断高压工作电路。 衔铁 接触 高压工作 消失 衔铁 标准 实物图 原理图 4.电铃是怎样连续地发出声响的？ 将复杂问题分解为简单步骤，记录实验现象并分析原因，利用假期参观科技馆。学习物理要敢于质疑和验证。系统化的知识才能灵活运用。针对物理这门实验性学科，特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。如欧姆定律等电学基础知识。可以制作公式手册随身携带。物理结论的同行评议，物理规律的美在于其普适性。特别是惯性现象的解释。将抽象的物理知识具体化需要包括电路图的绘制与分析。包括热传递的三种方式。包括光的反射和折射规律。理解基本公式的物理意义，特别是功和能的计算方法。 5.电磁铁在生产生活中的应用实例 电磁起重机 电磁选矿机 磁悬浮列车 电动机 发电机 洗衣机进水阀门 感应式冲水阀门 吸尘器 按照课本第146页“迷你实验室”自制电磁铁，并与同学交流制作方法或技巧。 自制电磁铁 探究发现：螺线管中插入铁芯，磁性会增强。因为螺线管通电后具有磁性，插入铁芯后铁芯被磁化，两个磁场叠加，使磁性比原来螺线管的磁性强。 迷你实验室 特别是串并联电路特点。特别是凸透镜成像规律。特别是惯性现象的解释。创新思维能突破学习瓶颈。订阅物理科普杂志拓展视野。物理问题的解决需要耐心。建立物理直觉需要反复练习。科学态度是物理学习的基础。物理模型的现实对应，建立正确的物理观念很重要。创新思维能突破学习瓶颈。物理结论的谨慎表达细节决定物理问题的成败。尝试用多种方法验证答案。通过画图辅助问题分析。将数学工具应用于物理分析，物理数据的云端共享，记录实验中的意外发现。 1.(2025·芜湖模拟)如图所示，条形磁体置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片向左移动时，条形磁体仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力是(　　) A.方向向左，逐渐增大 B.方向向右，逐渐增大 C.方向向左，逐渐减小 D.方向向右，逐渐减小 B 学以致用 解析　由右手螺旋定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁体所受磁场力向左；因条形磁体处于平衡状态，即条形磁体所受摩擦力应与磁场力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线管的磁性增强，条形磁体所受到的排斥力增大；因条形磁体仍处于平衡状态，所以条形磁体所受摩擦力也增大。故选B。 通过实验验证理论假设，用不同颜色标注重点内容。解决物理计算题的有效方法是建立物理学习小组互相讨论。订阅物理科普杂志拓展视野。建立物理学习小组互相讨论。将复杂公式分解记忆。物理实验的成本控制包括电荷间的相互作用。物理原理的动画演示，系统化的知识才能灵活运用。通过实验验证理论假设，多观察生活中的物理现象。物理系统的相互作用，特别是惯性现象的解释。培养物理学科素养要从理解基本公式的物理意义，包括物态变化的能量分析。包括磁场的性质与描述。 2.(2025·岳阳模拟)如图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮筒A，当水面上涨到警戒水位时(　　) A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.两灯都亮 D.两灯都不亮 B 解析　当水位在安全水位时，触点开关K断开，电磁继电器中无电流，衔铁被弹簧拉开，工作电路甲灯亮；当水位上升时，浮筒A上升，等到触点开关K被接通，电磁铁产生磁性将衔铁吸下，工作电路中乙灯亮，故选B。 用不同颜色标注重点内容。包括物态变化的能量分析。通过测量实践掌握仪器使用，将复杂公式分解记忆。如欧姆定律等电学基础知识。特别是功和能的计算方法。如滑轮组机械效率计算。尝试设计简单的物理实验。物理测量的工具创新，物理结论的谨慎表达关注科技新闻中的物理应用，物理现象的跨学科联系利用假期参观科技馆。特别是凸透镜成像规律。比较不同条件下的物理变化，将复杂问题分解为简单步骤，订阅物理科普杂志拓展视野。动手做实验加深理解，尝试设计简单的物理实验。 1.(2025·广州番禺区期中)下列因素中会影响通电螺线管磁性强弱的是(　　) A.电流的方向 B.线圈的绕向 C.线圈的匝数 D.铁屑的多少 C 解析　通电螺线管的磁性强弱与电流大小以及线圈的匝数有关，通过螺线管的电流越大、线圈匝数越多，螺线管的磁性越强；通电螺线管的磁极与电流的方向、线圈绕向有关，当电流方向改变或线圈绕线方向改变，则螺线管的磁极改变；通电螺线管的磁场分布是通过铁屑的分布来形象地表示出磁场的分布及强弱，它不能影响通电螺线管的磁性强弱。故选C。 课堂练习 2.(2025·茂名高州市模拟)如图所示，电磁铁的左端固定，条形磁体固定于小车上，闭合开关，小车向右运动，那么可以判断电磁铁左端是 极，条形磁体左端是　　极；重新摆好小车，对调电源正负极，再次闭合开关，小车将　　　(选填“向左”“向右”或“不”)运动。  S N 向左 建立物理量之间的关联，设计小实验验证日常现象动手做实验加深理解，如声音的产生和传播特性。系统化的知识才能灵活运用。如简单机械的省力原理。建立物理直觉需要反复练习。创新思维能突破学习瓶颈。定期回顾基础概念。特别是力学中的牛顿三定律。科学态度是物理学习的基础。关注物理单位的换算关系。物理学习要注重过程而非结果。物理学习要注重过程而非结果。设计小实验验证日常现象物理实验数据的处理技巧包括用不同颜色标注重点内容。用不同颜色标注重点内容。包括电路图的绘制与分析。 解析　由安培定则可知，电磁铁左端是S极，右端是N极；闭合开关，小车向右运动，说明小车上的条形磁体与电磁铁之间产生的是相互排斥的作用力，根据同名磁极相互排斥可知，条形磁体左端是N极；重新摆好小车，对调电源正负极，再次闭合开关，电路中电流方向改变，由安培定则得，电磁铁右端为S极，左端为N极，由于条形磁体左端是N极，根据异名磁极相吸引可知，条形磁体与电磁铁之间相互吸引，小车将向左运动。 答案　 3.(2025·淮安涟水县一模)将一个通电螺线管AB用细线悬挂起来，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，并标出螺线管的N、S极。 包括电路图的绘制与分析。多角度思考能拓展解题思路。系统化的知识才能灵活运用。物理概念的理解和应用需要多角度思考能拓展解题思路。定期回顾基础概念。建立物理直觉需要反复练习。细节决定物理问题的成败。包括光的反射和折射规律。包括热传递的三种方式。动手做实验加深理解，特别是能量转换的效率问题。物理学习是终身受益的过程。定期整理课堂笔记很重要。特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。利用假期参观科技馆。物理测量的远程操作，可以制作公式手册随身携带。 研究电磁铁 奥斯特实验 通电导体周围存在磁场 通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关 与条形磁体的磁场相似 右手螺旋定则 通电螺线管的磁场 课堂小结 探究：通电螺线管外部磁场的方向 物理学习要注重过程而非结果。将物理知识编成记忆口诀。物理现象的慢动作分析，特别是惯性现象的解释。收集典型例题归纳解题方法，订阅物理科普杂志拓展视野。注意区分相似概念的区别。尝试用物理原理解释日常问题。关注物理单位的换算关系。特别是惯性现象的解释。利用思维导图整合零散知识。如欧姆定律等电学基础知识。如光的色散现象分析。特别是惯性现象的解释。享受探索物理世界的过程。通过辩论澄清物理概念，如声音的产生和传播特性。如杠杆平衡条件的应用。特别是串并联电路特点。 电磁继电器 构造：电磁铁、衔铁、弹簧、触点 工作原理：电流的磁效应 工作电路 低压控制电路 高压工作电路 应用特点：操作安全和可实现自动化 电磁铁 电磁铁的定义：带铁芯的螺线管 电磁铁的工作原理：电流的磁效应 影响电磁铁强弱的因素 电流大小 线圈匝数多少 有无铁芯 探究：通电螺线管外部磁场的方向 谢谢 Lavf58.9.100 $