20.2电生磁 课件-2026-2027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”展开，涵盖奥斯特实验、电流的磁效应、通电螺线管磁场及安培定则等核心知识点。课堂导入通过直导线通电观察小磁针偏转实验提问，引导学生从“电与磁是否相关”过渡到探究螺线管磁场，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点是以实验探究为主线，通过小磁针、铁屑实验及视频辅助，对比不同电流方向和绕线方式的螺线管极性，培养科学探究和科学思维能力。融入奥斯特发现史渗透科学态度与责任，帮助学生构建物理观念，教师可高效开展探究式教学。

第2节 电生磁 1.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。能利用安培定则判断通电螺线管中电流的方向或两端的极性。 2.经历分析通电螺线管外部磁场方向的过程，发展归纳推理能力。 教学目标 3.通过探究通电螺线管外部磁场方向的实验，培养根据证据进行解释的科学探究能力。 4.通过电生磁的学习，感悟自然现象之间的普遍联系，激发学习热情。 如右图所示，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。 问题 小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系? 触接 电流的磁效应 在历史上相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。到了19世纪初，一些哲学家和科学家意识到，各种自然现象之间应该存在着相互联系。基于这种思想，丹麦物理学家奥斯特长时间用实验寻找这种联系。在多次失败之后，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。 从右图的实验可以发现，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。 这说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场。 实验还表明，当电路中的电流反向时，小磁针的偏转方向也相反。 这说明电流产生的磁场方向跟 有关。 电流的方向 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。 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? 不要说大头针，手电筒在通电时连一个小铁屑都吸不动。 难道是灯丝在通电时周围不产生磁场？ 这是因为灯丝在通电时周围产生的磁场太弱了。 实际上，并不是灯丝在通电时周围不产生磁场。 如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管(也叫线圈，右图)， 各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。 人们在生产和生活中经常要使用通电螺线管，通电螺线管周围的磁场应该是怎样的? 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。 要研究通电螺线管外部磁场的方向，需要哪些器材? 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。 螺线管 电 源 或 开关 导线 小磁针 实验过程 1.按照右图布置器材。 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。 这是没有通电时的情况 用小磁针探究通电螺线管的磁场的视频 这是通电后的情况 我们把左图与上两个图做一下对比， 就会发现通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。 通电螺线管外部的磁场跟哪种磁体的磁场相似呢? 用铁屑探究通电螺线管的磁场 如果有铁屑，你还可以怎样进行实验? 像下面这样进行实验 用铁屑探究通电螺线管的磁场，也可以发现通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。 用小磁针探究通电螺线管的磁场方向与什么有关的视频 通电螺线管的磁场方向与什么因素有关呢？ 我们可以用小磁针进行探究 从实验现象可以判断出，通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电 流方向有关。 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。 认真观看视频，回答：第一次实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？ C图 请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极 N S 认真观看视频，回答：第一次实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？ C图 请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极 第二次实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？ 请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极 D图 N S N S 认真观看视频，回答：实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？ A图 请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极 N S 左图是某实验小组的实验结果。请你在左图中标出 通电螺线管的磁极名称和螺线管中的电流方向。 N S 这个图与上面哪个图相同？ B图 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，判断电流方向和右图中的哪个相吻合。 N N N N S S S S 在右图上分别标出通电螺线管的N极和S极。 实验结论 根据实验结果说明:通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似? 与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，它们的极性可以根据实验中小磁针的指向来确定。改变电流方向，通电螺线管的N极、S极正好对调，这说明通电螺线管两端的极性跟 有关。 螺线管中电流的方向 正确理解通电螺线管两端的磁极性质与螺线管中的电流方向有关 A、C两图，螺线管外电流方向完全相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向不同，螺线管两端的磁极性质不相同。 A、D两图，螺线管外电流方向不相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向相同，螺线管两端的磁极性质也相同。 B、D两图，螺线管外电流方向完全相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向不同，螺线管两端的磁极性质不相同。 B、C两图，螺线管外电流方向不相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向相同，螺线管两端的磁极性质也相同。 可见，通电螺线管两端的磁极性质决定于螺线管中的电流方向，与电路中其他部分的电流方向无关。 通电螺线管的极性跟电流方向有什么关系? 用下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。 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。在物理学习中不断产生新想法、发现新规律、解决新问题，就会一步步地提高我们的创新能力。 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: 安培定则 照右图（或下图）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。 如果通电螺线管竖直放置，那么就可以按照下图去判断。 A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场 B.移去小磁针后，通电导线周围磁场消失 C.通电导线周围的磁场方向与电流的方向无关 D.以上说法都不正确 1.如右图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的详解正确的是( ) 通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，A正确; 该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该磁场仍存在，B错误; 通电导线周围的磁场方向是由电流的方向决定的，C错误; A说法正确，所以D错误。 A 通电螺线管中的电流方向如下图所示， 2.如右图所示，通电螺线管的右端是 (选填“N"或"S")极。 根据安培定则即可判断出通电螺线管的右端相当于条形磁体的 极。 N N 根据异名磁极相互吸引可知，甲、乙两螺线管相互吸引，都向中间运动。 3.如右图所示，两个螺线管甲、乙放在一起，通电后，甲、乙两螺线管相互 (选填"吸引”或"排斥")，都向 (选填“中间”或“两端”)运动。 甲、乙通电螺线管中的电流方向如右图所示， 根据安培定则即可判断出甲、乙通电螺线管的右端都相当于条形磁体的N极,左端都相当于条形磁体的S极。 吸引 中间 N N S S 4.在"探究通电螺线管外部磁场的方向"的实验中: (1)小磁针的作用: (2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B (3)将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。 (4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 处小磁针不偏转的可能原因: 详解：(1)通电螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在;当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。 显示磁场的存在 4.在"探究通电螺线管外部磁场的方向"的实验中: (1)小磁针的作用: (2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B (3)将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。 (4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 处小磁针不偏转的可能原因: 显示磁场的存在 （2）由题图可知，B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与那一点磁场方向相同。 小磁针N极的指向与那一点磁场方向相同 (3)将电池的正、负极对调，此时螺线管中电流的方向发生改变，磁场的方向也发生了变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。 电流 4.在"探究通电螺线管外部磁场的方向"的实验中: (1)小磁针的作用: (2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B (3)将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。 (4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 处小磁针不偏转的可能原因: 显示磁场的存在 小磁针N极的指向与那一点磁场方向相同 电流 (4)螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。 保护电路， 防止螺线管温度过高而烧坏。 小结 练习与应用 1.在右图所示的实验中，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? 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。 将导线沿东西方向放置。 2.在下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。 右图是参考书的答案，我认为不对。 左图是我认为正确的答案。当然，磁感线画成参考书的形状也可以。 3.请你根据下图所示的通电螺线管中的电流方向，判定螺线管的N、S极。 左图中通电螺线管的极性是左端为S极、右端为N极; 右图中通电螺线管的极性是上端为N极、下端为S极。 详解：左图通电螺线管中的电流方向如图所示， 根据安培定则 可以判断出通电螺线管的极性是左端为S极、右端为N极； S N 右图通电螺线管中的电流方向如图所示， 根据安培定则 可以判断出通电螺线管的极性是上端为N极、下端为S极。 N S 4.如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。 N S S S N N 根据： 5.如右图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化? 详解:先标出通电螺线管中的电流方向， 小磁针逆时针旋转90°。 最后根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”判断出结论 再根据安培定则 判断出通电螺线管的极性是左端为S极、右端为N极， S N “小磁针逆时针旋转90“。 6.如右图所示，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。 详解:先标出通电螺线管中的电流方向， 再根据安培定则 判断出通电螺线管的极性是左端为S极、右端为N极， S N 最后得出结论 “通电螺线管的B端指向北方“。 谢谢观看 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 $