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第2节 电生磁
第二十章　电与磁
人教版九年级全一册
1
通过实验了解电流周围存在着磁场。
2
探究通电螺线管外部磁场的方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
3
会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
学习目标
电现象 磁现象
带电体能吸引轻小物体 磁体能吸引磁性物体
电荷有两种电荷 磁体有两个磁极
同种电荷相排斥， 异种电荷相吸引 同名磁极相排斥，
异名磁极相吸引
电荷不接触就能相互作用 磁体不接触就能相互作用
电现象和磁现象有很多相似之处，它们间有没有一定的联系？科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。
电现象和磁现象的相似之处
情景引入
一、电流的磁效应
1.1820年丹麦物理学家 用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间的联系，这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。
奥斯特
世界上第一个发现了电与磁之间联系的物理学家
合作探究
①如图甲所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下方。然后使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
②如图乙所示，把电源切断后，观察小磁针的变化。
③如图丙所示，改变导线中电流的方向，观察小磁针有什么变化。
2. 探究电与磁是否存在联系
实验现象：
①小磁针发生偏转；
②小磁针又回到原位；
③电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变。
实验结论：
①电流周围存在着磁场；
②电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。
3.通电导线周围存在与_________有关的磁场，这种现象叫作电流的____
______。
电流方向
磁
效应
某同学利用如图所示装置进行了一系列实验，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关后，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，闭合开关后，小磁针的偏转如图丙中箭头所示。
(1)由甲、乙两图所示实验可得电流可以产生　　　；
(2)由乙、丙两图所示实验可得电流产生的磁场的方向与电流的　　　有关。
磁场
方向
学以致用
二、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？
这是因为它的磁场太弱了。
怎样才能使电流的磁场变强呢？
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。
将导线绕在圆筒上
螺线管示意图
合作探究
1.实验：探究通电螺线管外部磁场方向
(1)实验一：
如图所示，用铜导线穿过硬纸板，绕成螺线管(或用螺线管演示器)，在纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。
实验现象分析：如图所示，可以看到小铁屑有规则地排列起来。从铁屑的分布情况来看，通电螺线管外部的磁场和 磁体相似。
条形
(2)实验二：
①将小磁针放到通电螺线管周围不同的位置，在纸板上记下小磁针在各个位置时的N极指向。
②改变螺线管中的电流方向，对照上次实验中的现象，观察小磁针的N极指向与原来是否相同。
③改变螺线管中的绕线方式，对照上次实验中的现象，观察小磁针的N极指向与原来是否相同。
④根据实验现象，标出图中通电螺线管两端的N、S极。
N
S
S
N
N
S
S
N
(3)结论归纳：
①通电螺线管外部的磁场与 磁体外部的磁场相似。
②通电螺线管两端的极性与螺线管的 方向有关。
条形
电流
1.安培定则：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，如图所示。
右
电流
N
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(也叫右手螺旋定则)来表述。
三、安培定则
合作探究
2. 安培定则的应用
(1)根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。
(2)由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向。
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线。
3.根据图中电源的正、负极，标出螺线管中电流的方向和螺线管的N、S极。
N
S
思考：1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。想一想会发生什么现象？实际做一做，看看你的判断是否正确？
答案　会发现通电螺线管发生转动，直至指向南北极，因为通电螺线管有磁性，其磁场类似于条形磁体，两端相当于条形磁体的两个磁极，所以通电螺线管一端指向南极，一端指向北极。
1.请你根据图中通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。
N
S
学以致用
2.如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流的方向和电源的正、负极。
N
S
N
S
N
S
1.(2024·北京丰台区期末)如图所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情景。关于该实验的分析，下列说法正确的是(　　)
A.导线周围存在磁场
B.电流具有热效应
C.小磁针的指向决定了该点的磁场方向
D.若改变导线中的电流方向，小磁针的
偏转方向将会改变
D
课堂练习
2.(2023·成都)如图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时，在小圆圈位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作。下列说法不正确的是(　　)
A.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B.闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指
向相同
C.对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场
方向改变
D.通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
B
解析　小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向，故A正确；
闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向是不同的，因为a点小磁针N指向左下；b点小磁针N指向左上，磁场方向不同，故B错误；
对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变，故C正确；
通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系，故D正确。
3.在如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。
N
4.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？
答案　小磁针将逆时针转动，N极指向右侧。
电生磁
电流的磁效应—
奥斯特实验
电流周围存在磁场
磁场的方向与电流方向有关
通电螺线
管的磁场
与条形磁场相似
极性与电流方向和绕法有关
安培定则（右手螺旋定则）
课堂小结
谢谢

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