20.2 电生磁 (共30张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册精品课件（人教版）

(共30张PPT)
电生磁
第二十章 电与磁 第2节
电现象和磁现象有很多相似之处，它们间有没有一定的联系？
电现象 磁现象
带电体能吸引轻小物体 磁体能吸引磁性物体
电荷有两种电荷 磁体有两个磁极
同种电荷相排斥， 异种电荷相吸引 同名磁极相排斥，
异名磁极相吸引
电荷不接触就能互相作用 磁体不接触就能互相作用
科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。
想一想：电现象和磁现象有什么相似之处 ？
奥斯特实验
电流周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。
1820年丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间的联系，这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。
闭合开关，通过观察小磁针的转动情况，来研究周围磁场的情况。
模拟奥斯特实验
电流的磁效应
奥斯特将一小磁针放在直导线下方，把导线接在电源两极上。
想想做做
使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
提示
①通电以前，要让导线和小磁针均处于南北方向，减少地磁场的影响。
②给导线通电时间要短。因为实验时采用短路的形式获得瞬间的较大电流，使实验现象更明显。
想想做做
通电
断电
改变电流方向
电路连通瞬间，小磁针发生了转动。
断电后，小磁针又回到原位置。
小磁针转动方向也发生改变
分析三次实验，归纳结论。
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。
奥斯特通过实验首次揭示了电与磁之间的联系（电现象和磁现象并不是彼此孤立）——电生磁
1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。
在化学领域，他发现了铝元素。
十九世纪后期，他创建了“思想实验”这名词，他是第一位明确地描述思想实验的现代思想家。
汉斯·克海斯提安·奥斯特（1777年8月—1851年3月），丹麦物理学家、化学家和文学家。
人物介绍
主要成就
汉斯·克海斯提安·奥斯特
奥斯特塑像矗立于奥斯特公园
想一想：电能生磁，为什么手电筒在通电时大头针都吸不动？
思考：怎样才能使电流的磁场变强呢？
将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。
通电螺线管的磁场
因为电流的磁场太弱了
通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。
螺线管示意图
思考：通电螺线管的磁场是怎样分布的？用什么方法来研究？
演示实验：探究通电螺线管外部磁场的分布情况
通过开关控制电流的通断。通电后观察小磁针是否转动，观察小磁针北极的指向情况。
实验器材：螺线管、电源、开关、许多小磁针、铁屑、导线。
演示实验：探究通电螺线管外部磁场的分布情况
实验结论：
通电螺线管周围存在磁场
通电螺线管周围细铁屑的排列情况与条形磁体的情况相似
通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端相当于条形磁体的两个磁极。
思考：通电螺线管的极性和什么因素有关呢？
环绕螺线管的电流方向
现象：改变通电螺线管的电流方向，螺线管的极性也发生改变
结论：
通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向有关
探究实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系
在螺线管周围透明的硬板上放上小磁针
条形磁体 通电螺线管
不同点 磁场 磁极不变 N极和S极随电流方向改变
磁性 是永磁体且磁性不变 只有通电才有磁性，且随电流强弱变化
相同点 磁场 磁场分布相同，有N极和S极 磁性 具有吸铁性、指向性、两极磁性最强 通电螺线管与条形磁体对比
①通电螺线管外部的磁场和 的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的两个磁极。
②通电螺线管两端的极性与其中的 有关。
实验结论：
条形磁体
电流方向
想一想：把一条导线绕在螺线管上，有几种不同的绕法？
　　预想可能的不同种情况，小组间交流。
想一想：把一条导线绕在螺线管上，有几种不同的绕法？
电流方向会出现 可能
两种
通电螺线管的磁场
思考：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向有关，那么怎么判定通电螺线管的磁场呢？
安培定则（右手螺旋定则）：
有右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是螺线管的N极.
（安德烈·玛丽·安培）
通电螺线管的极性与螺线管中电流方向的关系
乙
甲
丙
丁
通电螺线管正面电流向上，螺线管左端为N极；
通电螺线管正面电流向下，螺线管右端为N极。
初步
判断方法
看看蚂蚁与猴子的描述，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？
如果蚂蚁我沿着电流方向绕螺线管爬行，N 极就在我的左边。
如果电流沿着我猴子右臂所指的方向，N 极就在我的前方。
同学们… …
【典例1】
判断下面螺线管中的N极和S极：
S
N
N
S
右手握住螺线管
四指指向电流方向
拇指指出螺线管的N极
解析
判断螺线管中的电流方向：
N
解析
右手握住螺线管
拇指指向其N极
四指指向
电流方向
标出
电流方向
【典例2】
判断螺线管中的电流方向：
S
【典例3】
解析
右手握住螺线管
拇指指向其N极
四指指向
电流方向
标出
电流方向
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
+
—
【典例4】
奥斯特实验
通电螺线管的磁场
安培定则
与条形磁体磁场相似
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
电流周围存在与电流方向有关的磁场
电流的磁效应
S
N
N
S
练习1　判断下图通电螺线管中的N极和S极。
I
I
N
+
﹣
S
　　练习2　根据极性判定电流方向。
　　下图中的小磁针在通电螺线管的作用线静止，标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。
N
S
N
　　下图中已知通电螺线管的磁极的极性和电源正、负极，请画出线圈的绕线。
练习3　根据极性画出导线的绕法。
　　通电导线周围存在与__________有关的磁场，这种现象叫电流的磁效应。
通电螺线管的外部磁场和_________的磁场相似。
　　用____手握螺线管，让四指弯向螺线管中__________，则拇指所指的那端就是通电螺线管的______。
1．电流的磁效应
电流方向
2．通电螺线管的磁场
3．安培定则
条形磁体
右
电流的方向
N极
奥斯特
　　查阅资料，了解奥斯特是如何发现电与磁的关系的，通过了解，写一写自己对奥斯特发现电与磁关系的感悟（不少于100字）。