资源简介

(共28张PPT)
幻灯片 1：标题页
7.2 电流的磁场
副标题：电与磁的奇妙联系
授课对象：初中物理学生
授课时长：45 分钟
核心目标：了解电流的磁效应，掌握通电螺线管的磁场特点，学会用安培定则判断磁极方向
幻灯片 2：导入 —— 电与磁的首次 “牵手”
奥斯特的重大发现
1820 年，丹麦物理学家奥斯特在一次实验中偶然发现：通电导线周围的小磁针发生了偏转。
这一发现打破了 “电与磁互不相关” 的传统认知，首次揭示了电与磁之间的联系 ——电流可以产生磁场。
思考问题：电流产生的磁场有什么特点？如何描述和判断电流磁场的方向？
幻灯片 3：电流的磁效应
奥斯特实验的启示
实验演示：奥斯特实验
装置：电源、直导线、小磁针、开关、导线。
操作 1：将直导线平行架在小磁针上方，不通电时，小磁针静止指向南北方向。
操作 2：闭合开关，给直导线通电，小磁针立即发生偏转；改变电流方向，小磁针偏转方向相反。
结论：通电导线周围存在磁场（电流的磁效应），且磁场方向与电流方向有关。
电流磁效应的本质
电流是电荷的定向移动，定向移动的电荷周围会产生磁场，这就是电流磁效应的本质。
无论是直流电流还是交流电流，都能产生磁场。
幻灯片 4：通电直导线的磁场分布
环形磁场的特点
磁场形态：通电直导线周围的磁场是以导线为中心的一系列同心圆（用磁感线描述）。
磁感线方向：与电流方向有关，可用右手螺旋定则判断 —— 右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是磁感线的环绕方向。
磁场强弱：离导线越近，磁感线越密集，磁场越强；离导线越远，磁场越弱。
幻灯片 5：通电螺线管的磁场
模拟条形磁铁的磁场
什么是通电螺线管？
将导线绕在圆筒上（如铁钉、塑料筒），形成的螺旋形导线管叫做螺线管，给螺线管通电后就是通电螺线管。
实验探究：通电螺线管的磁场分布
装置：通电螺线管、铁屑、玻璃板、小磁针、电源。
操作：在通电螺线管上方铺玻璃板，撒上铁屑并轻敲，观察铁屑排列；在螺线管两端及周围放置小磁针，观察指向。
现象：
铁屑排列与条形磁铁的磁感线分布相似，两端磁性最强（磁极）。
小磁针在两端的指向相反，说明通电螺线管有 N 极和 S 极。
幻灯片 6：通电螺线管的磁场特点
与条形磁铁的异同
相同点
磁感线分布相似，两端磁性最强，中间磁性较弱。
具有指向性，能自由转动的通电螺线管静止后一端指南、一端指北。
磁极间的相互作用规律相同：同名磁极排斥，异名磁极吸引。
不同点
磁性可控制：通电时有磁性，断电后磁性消失（临时性）。
磁极可改变：通过改变电流方向，能改变螺线管的 N 极和 S 极。
磁性强弱可调节：通过改变电流大小或线圈匝数，能改变磁性强弱。
幻灯片 7：安培定则（右手螺旋定则）
判断通电螺线管的磁极方向
定则内容：用右手握住通电螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
操作步骤
确定电流方向：明确螺线管中电流从哪端流入、哪端流出（导线绕向不同，电流方向不同）。
右手握螺线管：四指弯曲方向与电流方向一致（四指指尖指向电流流出端）。
判断磁极：大拇指伸直所指的一端为 N 极，另一端为 S 极。
示例
螺线管电流从左端流入、右端流出，绕向为从左前方绕到右后方，右手握住后大拇指指向右端，则右端为 N 极，左端为 S 极。
幻灯片 8：影响通电螺线管磁性强弱的因素
如何增强螺线管的磁性？
实验探究
控制变量法分别探究电流大小、线圈匝数、有无铁芯对磁性的影响：
电流大小：匝数和铁芯不变时，电流越大，吸引铁钉的数量越多（磁性越强）。
线圈匝数：电流和铁芯不变时，匝数越多，吸引铁钉的数量越多（磁性越强）。
有无铁芯：电流和匝数不变时，插入铁芯（如铁钉）后，吸引铁钉的数量显著增多（磁性大幅增强）。
结论
通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关：电流越大、匝数越多、有铁芯时，磁性越强。
幻灯片 9：电磁铁及其应用
可控的 “磁性工具”
电磁铁：内部插入铁芯的通电螺线管叫做电磁铁（铁芯常用软铁，断电后磁性立即消失）。
电磁铁的优点
磁性可控：通电有磁性，断电无磁性（方便开关）。
磁极可调：改变电流方向即可改变磁极。
磁性可调：改变电流大小或匝数可调节磁性强弱。
应用实例
电磁起重机：利用强电磁铁搬运钢铁材料，断电后钢铁自动落下。
电磁继电器：通过小电流控制大电流，实现远距离操作和自动控制。
电铃：利用电磁铁吸引衔铁，带动铃锤敲击铃铛，断电后复位，重复发声。
磁悬浮列车：利用电磁铁的排斥力实现悬浮，减少摩擦。
幻灯片 10：电磁继电器的工作原理
低压控制高压的 “开关”
构造：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成（分为控制电路和工作电路）。
工作过程：
控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使工作电路的触点闭合（或断开）。
控制电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧作用下复位，工作电路的触点断开（或闭合）。
应用：
远距离控制：如远程控制电动机启动。
自动保护：如温度过高时，控制电路断开，切断工作电路。
幻灯片 11：实验活动 —— 制作简易电磁铁
动手体验电磁铁的特性
实验材料
大铁钉（铁芯）、漆包线（或绝缘导线）、电池、开关、导线、一堆小铁钉。
制作与探究步骤
制作电磁铁：将漆包线紧密绕在铁钉上（绕 50~100 匝），两端导线剥去绝缘皮。
探究磁性有无：通电时靠近小铁钉，能吸引；断电后，磁性消失，铁钉脱落。
探究磁极方向：用安培定则判断 N 极和 S 极，再用小磁针验证。
探究磁性强弱：
改变电池节数（改变电流），观察吸引铁钉数量变化（电流越大，数量越多）。
保持电流不变，增加线圈匝数，观察吸引铁钉数量变化（匝数越多，数量越多）。
幻灯片 12：常见错误与注意事项
理解电流磁场的误区
误区一：认为通电螺线管的磁极只与电流方向有关，与绕向无关。
纠正：绕向不同，电流在螺线管中的方向不同，磁极方向也会不同（需结合绕向用安培定则判断）。
误区二：混淆安培定则的 “四指方向” 与 “电流方向”。
纠正：四指方向必须与螺线管中电流的环绕方向一致，而非导线的整体电流方向。
误区三：认为电磁铁断电后仍有磁性。
纠正：电磁铁的铁芯用软铁制成，断电后磁性立即消失；若用钢芯，断电后会保留磁性（永磁体）。
幻灯片 13：课堂小结
核心知识点回顾
电流的磁效应：奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
通电螺线管：磁场分布与条形磁铁相似，有 N 极和 S 极，磁性可控制、可调。
安培定则：右手握螺线管，四指指电流方向，大拇指指 N 极，用于判断磁极。
电磁铁：插入铁芯的通电螺线管，磁性强弱与电流、匝数、铁芯有关，应用广泛。
电磁继电器：利用电磁铁控制工作电路，实现低压控高压、远程控制。
幻灯片 14：课后作业
填空题：奥斯特实验表明______周围存在磁场；用安培定则判断通电螺线管的磁极时，四指指向______的方向，大拇指指向______极。
作图题：根据电流方向，用安培定则判断下图中通电螺线管的 N 极和 S 极，并标出磁感线方向。
实践题：用漆包线、铁钉、电池制作一个简易电磁铁，探究 “线圈匝数对磁性强弱的影响”，写出实验方案和结论。
幻灯片 15：结束页
知识拓展与预告
趣味延伸：利用电流的磁效应，人们发明了电动机、发电机等重要设备，推动了工业革命的发展。
下节课预告：7.3 电磁继电器 扬声器
2024教科版物理九年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
7.2 电流的磁场
第7章 磁与电
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
什么样物体的周围才会有磁场？
一、奥斯特的发现
许多科学家认为，自然界各种现象是相互联系的。这个观点也是奥斯特探究电与磁之间关系的动力。
奥斯特在演示电与磁的联系
1820年，物理学家奥斯特世界上第一次揭示了电和磁之间的联系。
电与磁可能有联系吧
1. 实验：如图所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
（1）甲图中电路连通瞬间，小磁针发生了转动。表明小磁针受到了力的作用。
演示实验
奥斯特实验
（2）乙图中，断电后小磁针转回到指南北的方向
比较甲、乙，说明通电导线周围有磁场。
（3）丙图中，改变电流的方向，观察磁针的转动有什么变化？说明了什么？
和甲图中相比，小磁针转动方向相反。
说明： 电流的磁场方向跟电流方向有关。
奥斯特实验说明了：
①通电导体跟磁体一样，周围也存在着磁场。
②磁场方向跟电流方向有关。
直线电流周围的磁感线，是一些以导线上各点为圆心的同心圆。
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。
铁屑显示了通电直导线电流周围的磁感线的分布
2.电流的磁效应
问题
把导线绕成螺线管状的，通电后磁场分布是怎样的呢？
2. 1820年10月安倍在法国科学院的例会上做了一个有趣的小实验：把做好的螺线管中央穿一根细线，把它悬挂起来。请从理论上分析，螺线管通电后会出现什么现象？实际做一做，检验你的判断是否正确。
例1.（多选）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。下列结论中合理的是（　　 ）
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
二、通电螺线管的磁场
1. 用计算机模拟从直线电流的磁场到通电螺线管的磁场
直线电流产生的磁场
直线电流向环形电流过渡时产生的磁场
导线弯成环形时电流产生的磁场
通电螺线管的磁场可以看成是由许多环形电流的磁场叠加形成的
我们发现通电螺线管的磁场与条形磁体磁场很相似。
把通电螺线管看成一个磁体，那它两端也有N极和S极，通电螺线管的极性怎样确定呢？
电流产生磁场，那通电螺线管的磁场也许与电流方向有关，我们还是用实验来探究吧！
通电螺线管的磁场方向
如图所示，把小磁针放在螺线管附近不同的位置，接通电源后，观察小磁针静止时N极的指向。会发现通电螺线管周围的磁场与 周围的磁场相似。然后再改变通过螺线管的电流方向，重做一次实验，观察现象。发现小磁针N极的指向与原来的 。这说明通电螺线管周围的磁场方向与 有关。
条形磁体
相反
电流方向
实验探究
（1）通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似。
（2）通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，N 极就在我的前方。
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边。
实验结论：
思考
三、物体磁性从哪里来
电子绕核旋转形成环形电流，每个原子都可以看做是一个微型小磁针。
1.物质是由原子组成的，原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子组成。电子绕核旋转就形成环形电流。
你也许注意到，环形电流的磁场与小磁针的磁场相似。
受到启发，科学家找到了物体磁性的来源。
物体的磁化过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程；磁体的退磁过程，实际上是物体内微型小磁针打乱“队形”的过程。
2.磁化的原因
物体内部小磁针指向紊乱时，不显磁性。
小磁针指向较为一致时，物体具有磁性。
知识点1 奥斯特的发现
1.［2025·淮安月考］如图甲所示，探究“通电直导线周围的
磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方。
（1）闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围
存在______。
磁场
（2）进一步探究表明，通电直导线周
围磁场分布情况如图乙所示，它的磁
感线是以电流为中心的一系列同心圆。
相反
磁场方向
由图乙可知，若图甲中直导线的电流方向不变，将小磁针移
到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来
______（填“相同”或“相反”），判断的依据是通电直导线上
方和下方的__________是相反的。
返回
知识点2 通电螺线管的磁场
2.如图所示为“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验。
（1）在嵌有通电螺线管的硬纸
板上均匀地撒上铁屑，轻敲纸板，
铁屑在磁场的作用下有规律地排
列。根据铁屑的排布可知通电螺
线管外部的磁场与______磁体周
围的磁场相似。
条形
（2）可根据小磁针静止时___极
的指向，判断磁场中各点的磁场
方向。
（3）实验中，将电路中电源的
正负极对调后重新连入电路，小
电流方向
磁针极和 极的位置也发生了对调，这说明通电螺线管外部
磁场方向与__________有关。
返回
3. ［
2024·江西］如图所示，
通电螺线管旁的小磁
D
A. 电源正负极的接法 B. 螺线管导线的环绕方向
C. 小磁针静止时 极的指向 D. 螺线管中电流的方向
针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管
极性的是( )
返回
4.［2024·哈尔滨］如图所示是判定通电螺线管的极性跟电流
方向关系的示意图，请在虚线框内标出通电螺线管的磁极，
并在 点标出电流方向。
如图所示
返回
知识点3 物体的磁性从哪里来
5. 如图所示，把条形磁体的一端靠近一根原来没
有磁性的软铁棒，软铁棒吸起了下面的铁屑，这种使原来没
有磁性的物体获得______的过程叫作______。
磁性
磁化
返回
6. ［2025·西安期末］如图
所示，用条形磁体使回形针竖直静止在
空中。在磁体与回形针之间插入下列物
体（与它们不接触），能使回形针掉下
来的是( )
C
A. 硬纸板 B. 玻璃板 C. 铁板 D. 铝板
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7. 奥斯特实验装置如图所示，下列操作及判断正确的是 ( )
D
（第7题）
A. 将直导线与小磁针垂直放置，通
电后实验效果最好
B. 移去小磁针，通电直导线周围的
磁场消失
C. 将小磁针移至直导线上方，通电
后小磁针不会偏转
D. 改变通电直导线中的电流方向，
小磁针的偏转方向发生改变
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必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
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