初中物理北师大版九年级全册14.3 电流的磁场 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
课时导入
在历史上，人们最初认为电和磁是互不相关的两件事。两位著名的物理学家安培和库仑也这么认为，你是怎么想的？
课时导入
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。
知识点
电流的磁场
知1－导
感悟新知
1
　　（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？
演示1
通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。
　　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。
演示2
电流的磁场方向跟电流方向有关。
知1－导
感悟新知
感悟新知
1. 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，对物理学的发展做出了划时代的贡献。
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，实际操作中要注意两点： (1)实验前先让在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。
知1－讲
感悟新知
知1－讲
实验操作解读：
1.由于受到地磁场的作用，若小磁针没有静止前就进行实验，将影响实验现象的观察。
2.磁场的强弱与距离有关，若导线与小磁针距离太远，现象就会不明显。
感悟新知
3. 电流的磁效应： 通电导体周围产生磁场的现象称为电流的磁效应。
知1－讲
知1－练
感悟新知
[中考·泰州]小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中，实验装置如图 1 甲所示。
例
知1－练
感悟新知
(1)其中小磁针的作用是___ ___________。
(2)接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在________，此现象最早是由物理学家__________ 发现的。
探测周围磁场
磁场
奥斯特
知1－练
感悟新知
(3)改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与 ________有关。
(4)研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图乙所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向________ (填“会”或“不会” )改变。
电流方向
会
知1－练
感悟新知
特别提醒：
1.实验时让导线和小磁针均处于南北方向，因为通电前小磁针在地磁场作用下处于南北方向，这样便于比较通电前后小磁针的偏转情况。
2.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，故当小磁针偏转时，说明小磁针所处空间有磁场。实验中，通电时小磁针偏转，断电时回到原南北方向，说明磁场的有无与电流的通断有关系，即通电导体周围存在磁场。
知1－练
感悟新知
3.奥斯特实验中，给导线通电时间要短，因为为了使实验现象更明显，实验中采用了短路的形式获得瞬间强电流。
知2－导
感悟新知
知识点
通电螺线管的磁场
2
　　把导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。
螺线管
实验
知2－导
　　探究通电螺线管外部的磁场分布
　　演示：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。
改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。
感悟新知
感悟新知
知2－讲
2. 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呈现通电螺线管周围的磁场分布情况。
(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为由S 极指向 N 极。
感悟新知
知2－讲
3. 通电螺线管的磁场特点
(1)与条形磁体的磁场分布相似。
(2)磁场有无可控：通电有磁性，断电无磁性。
(3)磁性强弱可变：磁性的强弱由电流的大小和线圈匝数的多少来控制。
(4)磁极的方向可调：磁极的方向由电流的方向和线圈绕向控制。
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 ( 对比法 )：
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 由电流的大小和线圈的匝数决定
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
例
知2－练
关于通电螺线管，下列说法正确的是( )
A. 铜不能被磁化，故通电螺线管不能利用铜导线制作
B. 通电螺线管的磁场与蹄形磁体相似
C. 通电螺线管的磁性强弱与电流大小无关
D. 在通电螺线管中插入铁芯，其磁性会增强
D
知2－练
感悟新知
易错提醒：
通电导体周围存在磁场，导体中只要有电流，其周围就有磁场，导体本身不需要为磁性材料。
知3－导
感悟新知
知识点
右手螺旋定则
3
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中电流方向的关系表述出来吗？
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边。
知3－导
感悟新知
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。
感悟新知
1. 内容 用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的 N 极。
知3－讲
感悟新知
活学巧用：
对于画在纸面上的通电螺线管，手握不方便，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) 则大拇指所指向的一端为通电螺线管的 N 极。
知3－讲
感悟新知
2. 作用 判定通电螺线管的磁极与线圈绕向和电流方向之间的关系。
3. 右手螺旋定则三个方面的应用
(1)依据绕线确定的螺线管中电流的方向，判断通电螺线管的磁极；
(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
知3－练
例
[ 中考·德州 ] 如图 2 所示的电路，螺线管右端放置一个小磁针，闭合开关后，用“+”“-”标出电路中电源右端的极性；用“N”“S”标出小磁针静止时右端的磁极。
解： 如图 3 所示。
知3－练
感悟新知
方法点拨：
运用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极的“三步法”：
先标——标出螺线管中电流方向；
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——根据大拇指的指向确定通电螺线管的 N、S 极。
感悟新知
[ 中考·乐山 ] 如图 4 所示，按小磁针的指向标出螺线管的“N”“S”极和电源的“+”“-”极。
例
知3－练
解： 如图 5 所示。
感悟新知
方法点拨：
运用右手螺旋定则判断电源正负极的“三步法”：
先指——用右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的 N 极；
后标——根据四指指向标出螺线管中电流的方向；
再确定——根据电流的方向确定电源正负极。
知3－练
感悟新知
知3－练
例
[ 中考·凉山州 ] 如图 6，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 上绕制成螺线管，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。
感悟新知
知3－练
(1)标出电池正、负极（在图中横线上填“+”或“-”）。
(2)画出纸筒 A 上导线的绕向并形成闭合电路。
解： 如图 7 所示。
知3－练
感悟新知
技法导引：
对螺线管绕线的一种方法：
1.如图8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，运用右手螺旋定则判断并标出所画直导线中的电流方向。
3.由所画直导线中的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。
电流的磁场
电生磁
奥斯特实验
构成
通电螺线管
右手螺旋定则
特点