九年级物理（第二十章 电与磁）第2节 电生磁（人教版 学习、上课课件）

第2节电生磁第二十章电与磁 逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2电流的磁效应通电螺线管的磁场安培定则 知识点电流的磁效应知1－讲感悟新知11.电流的磁效应的发现——奥斯特实验(1)内容：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场。(2)发现者：丹麦物理学家奥斯特。(3)实验的意义：揭示了电和磁之间的联系。使人们进入了电与磁这个长期闭锁的研究领域，为实现物理学的第一次大综合开辟了广阔的道路。 知1－讲感悟新知2.奥斯特实验的基本要求为了让实验现象明显，能完成实验探究，实际操作中，要注意两点：①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止；②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。通电导线周围的磁场强弱与距离有关，若导线与小磁针距离太远，现象就会不明显。 知1－讲感悟新知实验操作解读地球周围存在地磁场，由于受到地磁场的作用，小磁针最终有固定的指向，若小磁针没有静止前就进行实验，将影响实验现象的观察。 感悟新知知1－练[实验探究题]如图1所示是奥斯特实验的示意图，分别做图甲和乙实验，说明_____________________；分别做图甲和丙实验，说明________________________________________。例1通电导体周围存在磁场通电导体产生的磁场的方向与电流方向有关 感悟新知知1－练解题秘方：分别对比甲与乙和甲与丙现象的不同，来归纳结论。 感悟新知知1－练解析：甲实验中，导线中有电流，小磁针偏转；乙实验中，导线中无电流，小磁针不偏转。可见，是通电导体周围的磁场使小磁针受力而偏转的，这里用到的物理方法是转换法。甲、丙两实验中，导线中电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明通电导体中电流方向不同，导体周围的磁场方向就不同。••• 感悟新知知1－练1-1.[中考·广东]如图2所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针______极指南。当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在______；断开电路，小磁针______(填“会”或“不会”)回到原来位置。S磁场会 知识点通电螺线管的磁场知2－讲感悟新知21.螺线管的构成：把导线绕在圆筒上，日常生活中，通常把螺线管称为线圈。 知2－讲感悟新知2.通电螺线管的磁场的特点(1)与条形磁体的磁场分布相类似；(2)有无可以控制：由电流的有无(或说电路的通断)来控制；(3)磁性强弱可以改变：由电流的大小和线圈的匝数决定；(4)磁极可变：磁极与电流的方向和绕线的方向有关。 知2－讲感悟新知3.探究通电螺线管的磁场(1)在通电螺线管周围放一些小磁针，通过这些小磁针的指向来展现通电螺线管周围的磁场分布情况。通过实验发现，它周围的磁场分布与条形磁体相类似。(2)若将小磁针放在通电螺线管的内部，也可以很方便地观察其内部的磁场分布情况。通电螺线管内部的磁场方向由南极指向北极。••••••••••••••••••• 知2－讲感悟新知4.通电螺线管的磁场比通电直导线(电流相等)的磁场强的原因：各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。 知2－讲感悟新知特别提醒条形磁体的磁场与通电螺线管的磁场对比：比较项目条形磁体通电螺线管磁性有无不方便控制可通过电路的通断控制磁性强弱短时间内基本不变由电流大小和线圈匝数决定磁极短时间不易改变由电流方向和绕线方向决定 感悟新知知2－练[中考·河南]在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中。(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需_______纸板，观察到铁屑排列成如图3所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与_______磁体的磁场相似。例2轻敲条形 感悟新知知2－练解题秘方：本实验通过转换法来认识磁场。通过控制变量法探究通电螺线管的极性与电流的方向是否有关。解析：通电螺线管周围的铁屑会被磁化，但由于铁屑与纸板间的摩擦力太大，不能自由转动，因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板间的摩擦，使铁屑在磁场力的作用下有规则地排列。由图中铁屑排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。•••••••• 感悟新知知2－练(2)用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：________________________________________________________________________________________________________________________________________。将小磁针放在光滑的水平桌面上，静止时指向南的一端为S极，另一端为N极。(用条形磁体的N极靠近小磁针的一端，相吸的为S极，相斥的为N极) 感悟新知知2－练解题秘方：本实验通过转换法来认识磁场。通过控制变量法探究通电螺线管的极性与电流的方向是否有关。解析：将小磁针放置在光滑的水平桌面上，待其静止时，指向南的一端为S极，指向北的一端为N极。•••••••• 感悟新知知2－练(3)对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的_________有关。方向 感悟新知知2－练解题秘方：本实验通过转换法来认识磁场。通过控制变量法探究通电螺线管的极性与电流的方向是否有关。解析：对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中的电流方向有关。•••••••• 感悟新知知2－练2-1.[中考·成都]如图4所示的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。 感悟新知知2－练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极性和电流方向的关系B 知识点安培定则知3－讲感悟新知31.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，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。2.作用：判定通电螺线管的极性与线圈绕向和电流方向之间的关系。 知3－讲感悟新知3.安培定则三个方面的应用(1)依据绕线确定螺线管中的电流方向，判断它的磁极；(2)给出通电螺线管的磁极，判断线圈中的电流方向；(3)由螺线管两端导线的电流方向及磁极，对螺线管绕线。 知3－讲感悟新知活学巧用应用安培定则可作如下改进：(1)伸开右手掌，掌心对着螺线管；(2)让四指指向线圈中电流的方向；(3)则拇指所指的一端为通电螺线管的N极。 感悟新知知3－练请在图5中小磁针左侧的括号中标出N极或S极，并标出磁感线的方向。例3 感悟新知知3－练解题秘方：先正确标出电流方向，再确定磁极。解析：标出电路中电流方向，用右手握住螺线管，让四指指向电路中电流方向，发现拇指指向螺线管右端，故通电螺线管的左端为S极，右端为N极。根据磁极间的相互作用规律，可标出小磁针的N极或S极；根据磁体外部磁感线从N极出发回到S极的规律可标出磁感线的方向。 感悟新知知3－练方法点拨：运用安培定则判断通电螺线管极性的“三步法”：先标——标出螺线管中的电流方向；后指——用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向；再确定——根据拇指的指向确定通电螺线管的N、S极。 感悟新知知3－练解：如图6所示。 感悟新知知3－练3-1.[中考·天津]如图7所示，通电螺线管的a端相当于条形磁体的______极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会______。N(北)增强 感悟新知知3－练如图8所示，根据小磁针的指向在括号内标出电源的正负极。例4 感悟新知知3－练解题秘方：类型2的实质是判断电流方向，突破口是由磁极间相互作用规律正确判断通电螺线管的磁极。解析：由磁极间的相互作用规律可知通电螺线管上端为S极，用右手握住螺线管，让拇指向下，再根据四指方向标出螺线管中的电流方向，从而确定电源的正负极。 感悟新知知3－练方法点拨：运用安培定则判断电源正负极的“三步法”：先指——用右手握住螺线管，让拇指指向螺线管的N极；后标——根据四指指向标出螺线管中电流方向；再确定——根据电流方向确定电源正负极。 感悟新知知3－练解：如图9所示。 感悟新知知3－练4-1.[中考·仙桃](新情景)磁流体是一种新型功能材料，其周围如果存在磁场，就会“模拟”出磁感线的形状。如图10所示，水杯中放有磁流体，左侧为电磁铁A，右侧为永磁体B，闭合开关S后的情景如图(图中画出了一条磁感线)。已知A左端为N极，请在括号内标出电源左端的极性(“+”或“－”)、B右端的磁极(“N”或“S”)，并标出图中磁感线的方向。 感悟新知知3－练解：如图所示。 感悟新知知3－练请画出图11中螺线管的绕法。例5 感悟新知知3－练解题秘方：绕好后可由安培定则判断其磁极是否符合要求。解析：由磁极间的相互作用规律可知通电螺线管右端为S极，用右手握住螺线管，让拇指指向左，再根据四指指向和电源正负极画出螺线管上导线的绕法。 感悟新知知3－练方法点拨：运用安培定则对螺线管绕线的“三步法”：(1)如图13所示，在线圈中间画几条短直线；(2)由磁极间的相互作用判断通电螺线管的磁极，运用安培定则判断并标出所画直导线中电流方向；(3)由所画直导线中电流方向和电源的正负极，将直导线上下两端加上曲线，适当修改并完成绕线。 感悟新知知3－练解：如图12所示。 感悟新知知3－练5-1.图14中左侧是条形磁体，右侧是通电螺线管，中间实线是磁感线，请根据静止的小磁针指向，给磁感线画上方向，并在通电螺线管上画出绕线。解：如图所示。 电生磁电生磁通电螺线管奥斯特实验通电直导线构成特点安培定则