人教版九年级物理下册课件第20章20.2 电生磁

第二十章 电与磁 人教版 · 九年级下册 20.2 电 生磁 知识与技能 1. 认识电流的磁效应。 2. 知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。 3. 会用安培定则判断通电螺线管的极性跟电流的关系。 教学重难点 1. 通过奥斯特实验认识电流的磁效应。 2. 通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系。 导入 　　（ 1 ） 磁针会转动吗？ 　　如右图所示，将一枚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。 　　磁针发生转动。 　　这个磁场与地磁场方向不同，所以磁针转动。 　　（ 2 ） 磁针转动说明了什么？ 视频 ：奥斯特实验 通电后磁针转动， 说明通电导体（电流）周围有磁场。 　　磁针转动方向相反。 　　（ 2 ） 说明什么？ 　　（ 1 ） 磁针会转动吗？ 　　改变电流的方向，观察磁针的变化。 电流的磁场方向跟电流方向有关。 　　 1 ．电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。 　　 2 ．通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 一、电流的磁效应 奥斯特的故事 　　奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学， 1794 年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。 他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后， 1820 年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。 　　 1 ．将导线绕在圆筒上，做成 螺线管 （也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。 螺线管 二、通电螺线管的磁场 通电螺线管的磁场 　　探究通电螺线管外部的磁场分布 　 在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。 实　验 　　改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。 　视频演示： 　　实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针 N 极的方向。 　　 结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似 。 　　探究通电螺线管外部的磁场分布 视频磁场分布（小磁针） 　　实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。 　　使用图中实验装置，组成实验电路。 　　仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。 　　预想可能的不同种情况，小组间交流。 N S N S N S N S 　通过实验，判断螺线管的 N 、 S 极，并标在图中。 2 ．实验结论： 　　通电螺线管 外部 的磁场和条形磁体的磁场一样。 　　通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。 　　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。 视频：蚂蚁和猴子 　　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 。 三、安培定则 　　1． 判断下面螺线管中的 N 极和 S 极： 　　2． 判断螺线管中的电流方向： N S S N N S 练一练 　　 3 ．根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。 电源 S N N S + — 奥斯特 磁场 巩固习题 通电导体周围存在磁场 通电导体周围的磁场方向与 电流方向有关 A A C A D B 课堂小结 1 ． 通过这节课你学到了什么？ 2 ． 奥斯特实验说明了什么问题？ 3 ． 通电螺线管周围磁场有什么特点？ 4 ． 如何判定通电螺线管的磁极？ 如果条形磁铁的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？ 应该怎么办？ 解答：可以将条形磁体的N极靠近通电螺线管的S极（或将条形磁体的S极靠近通电螺线管的N极）；也可以将条形磁体插入通电螺线管中，让条形磁体的N极和S极与通电螺线管的N极和S极保持一致。 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 N S 2. 如图，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 N + ﹣ S S ﹣ + 3. 如图，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化？ 解答：小磁针逆时针转动 90° ，即小磁针转动到 N 极水平向右，最后稳定静止。 4.1820 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。 解答：悬挂的螺线管会发生偏转，一端指南，另一端指北。 5. 如图是牵牛花茎的照片。观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？ 解答： 缠绕方向和生长方向符合右手螺旋定则，弯曲的四指表示缠绕方向，大姆指表示生长方向。这跟螺线管中电流的方向与其北极的方向是一致的。对于不同植物，这种关系不一样。 九年级下册物理（人教版） 第二十章　电与磁 第二节　电生磁 1 ． 丹麦物理学家 ______ 是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家 ， 奥斯特实验表明：通电导线周围存在 ____ ， 磁场方向与 _____ 方向有关 ， 这种现象叫做电流的 ____ 效应。 2 ． 通电螺线管外部的磁场跟 ________ 的磁场一样 ， 其磁场方向可由 ____ 的方向来控制 ， 二者的关系可用 ____ 定则来判定：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。 奥斯特 磁场 电流 磁 条形磁体 电流 安培 右 电流 N 1 ． (6 分 ) ( 导学号 65814106) 某同学利用如图所示装置研究电与磁的关系 ， 请仔细观察图中的装置、操作和现象 ， 然后归纳得出初步结论。 (1) 比较 (a) 、 (b) 两图可知： _______________________ ； (2) 比较 (b) 、 (c) 两图可知： ________________________ 。 通电导体周围存在磁场 磁场方向跟电流方向有关 2 ． (6 分 ) 如图甲、乙、丙所示分别是条形磁体、 U 形磁体、通电螺线管周围磁感线分布形状 ， 由图可知 ， 通电螺线管周围磁感线与 ___ 形磁体周围磁感线分布形状相似 ， 螺线管的两端相当于磁体的 ____ ， 通电螺线管外部的磁感线的方向是从磁体的 _______ 极出发 ， 回到磁体的 ______ 极。 条 两极 北 (N) 南 (S) 3 ． (4 分 ) 把螺线管水平悬挂起来 ， 通电后它的外部磁场与 磁体的磁场相似 ， 静止时它的南极指向地磁场的 ( 填 “ 南 ” 或 “ 北 ” ) 极。 4 ． (4 分 ) 要改变通电螺线管的极性 ， 可以 ( ) A ． 改变电流的方向 B ．增加螺线管的匝数 C ． 减小电流 D ．在螺线管内加入铁芯 条形 北 A 5 ． (4 分 ) 如图所示 ， 通电螺线管周围的小磁针静止时 ， 小磁针指向不正确的是 ( ) A ． a B ． b C ． c D ． d D 6 ． (4 分 ) ( 导学号 65814107 ) ( 烟台中考 ) 如图所示的电路中 ， 根据小磁针静止时的指向可知 ( ) A ． a 端是通电螺线管的 N 极 ， c 端是电源正极 B ． b 端是通电螺线管的 N 极 ， d 端是电源正极 C ． a 端是通电螺线管的 N 极 ， c 端是电源负极 D ． b 端是通电螺线管的 N 极 ， d 端是电源负极 A 7 ． (6 分 ) ( 导学号 65814108 ) ( 南京中考 ) 用如图所示的装置可以探究通电螺线管外部磁场的方向。 (1) 选用小磁针是为了 ________________ 。 (2) 实验过程中 ， 把电池的正负极位置对调 ， 这样操作是为了研究 ____________________________ 和 ________ 是否有关。 显示磁场方向 通电螺线管外部磁场的方向 电流方向 8 ． (8 分 )( 上海中考 ) 根据如图所示通电螺线管的 N 极 ， 标出磁感线方向、小磁针的 N 极 ， 并在括号内标出电源的正、负极。 解： 9 ． (8 分 )( 岳阳中考 ) 根据通电螺线管的 N 、 S 极和磁感线形状 ， 在图中标出磁体 A 的 N 极 ， 磁感线方向 ( 任选一根标出即可 ) 和电源“＋”、“－”极。 解： 10 ． (6 分 ) ( 导学号 65814109 ) ( 舟山中考 ) 如图是奥斯特实验的示意图 ， 有关分析正确的是 ( ) A ． 通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B ． 发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用 C ． 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D ． 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关 B 11 ． (6 分 ) ( 导学号 65814110 ) ( 南宁中考 ) 如图所示 ， 小磁针静止在螺线管附近 ， 闭合开关 S 后 ， 下列判断正确的是 ( ) A ． 通电螺线管外 A 点的磁场方向向右 B ． 通电螺线管的左端为 S 极 C ． 小磁针一直保持静止 D ． 小磁针 N 极向左转动 B 12 ． (6 分 ) 对于通电螺线管极性的标注 ， 如图所示正确的是 ( ) A 13 ． (6 分 ) 如图所示 ， 小磁针静止后指向正确的是 ( ) C 14 ． (6 分 ) ( 导学号 65814111) ( 多选 ) 如图所示 ， 电源、滑动变阻器与螺线管相连。闭合开关 ， 在通电螺线管的右端放置一个小磁针 ， 小磁针静止时 N 极水平向右。则 ( ) A ． 电源左端为正极 B ． 电源右端为正极 C ． 滑动变阻器的滑片 P 向左移动 ， 通电螺线管的磁性增强 D ． 滑动变阻器的滑片 P 向右移动 ， 通电螺线管的磁性增强 AD 15 ． (5 分 ) ( 导学号 65814112) ( 兰州中考 ) 请用笔画线代替导线连接实物图 ， 要求：当滑片向左移动时 ， 通电螺线管的磁性增强且小磁针静止时的指向如图所示。 解： 16 ． (5 分 ) 如图 ， 将铜丝、铁丝插入菠萝中 ， 便成了水果电池。一根软导线在纸筒 A 上绕成螺线管 ， 导线两端接在电池两极上 ， 螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。 (1) 标出电池正、负极； (2) 画出纸筒 A 上导线绕向并形成闭合电路； (3) 画出一条经过小磁针的磁感线 ( 标明方向 ) 。 解： 17 ． (10 分 ) ( 导学号 65814113 ) 通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似 ， 其磁极可以用安培定则判定。 (1) 如图所示甲中螺线管的 A 端是 ___ 极。 S (2) 螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成 ， 通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成 ， 因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示 ， 则其 B 端是 ____ 极。 (3) 地球周围存在磁场 ， 有学者认为 ， 地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的 ， 地球自转的方向自西向东 ， 则形成圆形电流的方向与地球自转方向 ( 填 “ 相同 ” 或 “ 相反 ” ) 。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向 ， 那么地球带 ( 填 “ 正 ” 或 “ 负 ” ) 电。 N 相反 负