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第二十章 电与磁
九下物理 RJ
第2节 电生磁
1. 认识电流的磁效应，通过实验了解电流周围存在磁场。
2. 探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似点。
3. 会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
学习目标
课堂导入
如图所示，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。
课堂导入
视
频
小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系
新知探究
知识点1 电流的磁效应
一、电流的磁效应
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。
各种自然现象之间应该存在着相互联系
新知探究
知识点1 电流的磁效应
一、电流的磁效应
通电导线和磁体一样，周围存在磁场。
电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。
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。
典型例题
例1.某同学利用如图所示装置进行了一系列实验，当导线通电时，小磁针的转动方向如图甲中箭头所示；切断电流时，小磁针又回到原位，如图乙所示；当电路中的电流反向时，小磁针的转动方向如图丙中箭头所示。
（1）由甲、乙两图所示实验
可得电流可以产生_______；
解析：
由甲、乙两图知，通电时小磁针的指向发生变化；由甲、丙两图知，电流方向的改变使小磁针的偏转方向发生改变。
（2）由甲、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
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
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。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。
1.螺线管
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。
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。
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
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。
如果有铁屑，你还可以怎样进行实验
通电螺线管外部的磁场跟哪种磁体的磁场相似
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
视
频
条形磁体
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。
视频
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
N
S
N
S
根据你的实验，判断电流方向和图中哪个相吻合。在图上分别标出通电螺线管的N 极和S极。
N
S
S
N
通电螺线管的绕法可能不同，电流流入的端点可能不同，但只要环绕螺线管的电流方向相同，通电螺线管两端的极性就相同。
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
新知探究
知识点2 通电螺线管的磁场
实验结论
通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
例2.小明同学在做“探究通电螺线管外围的磁场分布”的实验中：
典型例题
（1）他在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针，最后静止在如图甲所示位置。则通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。
（2）小明接着又做了如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极极性与__________有关。
甲 乙
解析：
由图甲可知，它和条形磁体的磁场相似；
由图乙比较得出磁极与电流方向有关。
条形
电流方向
S
N
通电螺线管的极性跟电流方向有什么关系？
新知探究
知识点3 安培定则
用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。
新知探究
知识点3 安培定则
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。
说明：
1.决定通电螺线管两端极性的根本因素是环绕螺线管的电流方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
2. N极和S极一定在通电螺线管的两端。
3.判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。
新知探究
知识点3 安培定则
新知探究
知识点3 安培定则
1.已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管的极性。
安培定则应用：
①标出螺线管上的电流方向；
②用右手握住螺线管，让弯曲四指指向螺线管中电流的方向；
③大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
新知探究
知识点3 安培定则
2.已知通电螺线管的极性，判断通电螺线管中电流的方向。
安培定则应用：
①先用右手握住螺线管；
②大拇指指向螺线管的N极；
③按照四指弯曲的方向，在螺线管上标出电流方向。
例3.请你根据如图所示的通电螺线管中的电流方向，判定螺线管的N、S极。
典型例题
解析：
运用安培定则，标电流方向→握螺线管→定N极。
N
S
N
S
电生磁
电流的磁效应
课堂小结
安培定则
通电螺线管的磁场
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场。
1.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。
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
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
1. 在如图所示的实验中，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
随堂练习
解析：
当导线沿东西方向放置(即与地球磁场的
方向垂直)，并且电流方向为东或西时，导线
正下方的小磁针不会发生偏转。
原因是当导线与地球磁场方向垂直(东西放置)时，其产生的磁场在正下方与地磁场方向平行，导致磁针不偏转。
2. 如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。
随堂练习
解析：
运用磁极间相互作用规律来判定螺线管的极性；运用安培定则，握螺线管→指N极→标电流方向。
N
S
N
S
I
I
I
I
N
S
I
I
3.如图所示，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。
随堂练习
解析：
先运用安培定则判断通电螺线管的B端是N极，
再根据地磁场判断它的N极指向北方，即它的B端指向北方。
N
S
4.如图，闭合开关S，弹簧测力计的示数增大，
下列分析正确的是（ ）
随堂练习
解析：
测力计示数增大可以判断c端为N极。由安培定则可知电源b端为正极。若将电源正、负接线对调，则条形磁体会受到通电螺线管的排斥力作用，弹簧测力计示数变小。
A.c端是S极，a端是电源的正极
B.c端是N极，a端是电源的负极
C.若将电源正、负极接线对调，弹簧测力计
示数不变
D.若将电源正、负极接线对调，弹簧测力计
示数增大
B

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