14.3 电流的磁场 学案（含答案） 2023-2024学年物理北师大版九年级全一册

三 电流的磁场
素养目标
1.认识电流周围存在磁场。
2.复述通电螺线管磁场的特征。
3.通过探究通电螺线管的磁场掌握右手定则。认识自然界磁现象的规律,增强学习物理知识的兴趣。
学法指导
1.实验时小组同学之间可进行分工,共同探究电流的磁场,以便节约时间。
2.通电螺线管的磁场特征可通过练习加以巩固。
【预习导学】
知识点1电流的磁场
1.在历史上,人们最初认为电和磁是互不相关的两种现象,一些著名的物理学家如 和 也持这种观点。19 世纪初,一些哲学家和科学家开始认识到自然界各种现象之间应该是互相联系的。基于这种思想,丹麦物理学家 开始用实验的方法寻找电和磁之间的联系,1820年,他终于宣布发现了电和磁之间是有联系的,对物理学的发展做出了划时代的贡献。
2.在课本图14-17所示的实验中,在短时间内让导线中有强电流通过,小磁针 ; 在课本图14-18所示的实验中,给螺线管通电,将小磁针放在白纸不同的位置上,小磁针静止时N极 。这些现象表明 。
3.如图所示,这是某位教师在课堂上给学生们演示电流的磁场实验的三幅情景图片,比较甲和乙,我们可以得出 的结论;比较甲和丙,我们可以得出 的结论。
4.通电导体的磁场与通电导体的电流方向之间的关系如图所示:
【答案】知识点一
1.安培　库仑　奥斯特
2.发生了偏转　指向不同的方向　电流周围存在磁场
3.通电导体周围存在磁场　通电导体周围的磁场方向与导体中的电流方向有关
4.
知识点2右手螺旋定则
5.在白纸板上均匀地撒上一些铁屑,给螺线管通电后,轻轻敲击白纸板,仔细观察铁屑的分布情况,发现通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似;如果把铁屑换成小磁针重做实验,我们可以观察到通电螺线管内部 。
6.通电螺线管两端的磁极性质跟电流方向的关系可用 来表示。如图所示,用右手握住螺线管,让四指弯曲且与 一致,则 就是螺线管的N极,大拇指所指的方向也就是 的方向。
【答案】知识点二
5.条形磁体　小磁针指向一致
6.右手螺旋定则　螺线管中电流方向　大拇指所指的那一端　通电螺线管内部磁场
【合作探究】
任务驱动 任务驱动:认识电流的磁效应
1.如图所示,条形磁铁的N极与通电螺线管的C端相互吸引,请标出通电螺线管的磁极和电源的正负极,在A点画出小磁针并标出它的N极。
2.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,该环形电流产生的磁场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向,则环形电流的左侧应为 (选填“N”或“S”)极。
3.磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示,单位为特(T)。某些材料的电阻值随磁场增强而增大的现象称为磁阻效应, 用这些材料制成的电阻称为磁敏电阻,利用磁敏电阻可以测量磁感应强度。某磁敏电阻RB在室温下的阻值与外加磁场B大小间的对应关系如下表所示。把RB接入如图所示的电路(电源电压恒为9 V,滑动变阻器R'上标有“100 Ω　1 A”字样),并在室温下进行实验。
外加磁场B/T 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
磁敏电阻RB/Ω 150 170 200 230 260 300
(1)当外加磁场增强时,电路中的电流 (选填“变大”、“变小”或“不变”);为了使电压表的示数保持不变,滑动变阻器R'的滑片P应向 (选填“a”或“b”)端移动。
(2)RB所在处无外加磁场时,RB=150 Ω;此时闭合开关,滑片P在a端和b端之间移动时,电压表示数的变化范围是多少 (不计实验电路产生的磁场,下同)
(3)当电路置于某磁场处,滑动变阻器R'的滑片P位于b端时,电压表的示数为6 V,则该处磁场的磁感应强度为 T。
【答案】任务驱动
1.如图所示。
2.S
3.(1)变小　b
(2)解:当滑片P位于b端时:I1====0.036 A;
UB=I1RB=0.036 A×150 Ω=5.4 V;
当滑片P位于a端时,RB两端的电压为9 V,即电压表示数的变化范围为5.4 V~9 V。
(3)0.08
解:当滑动变阻器R'的滑片P位于b端时,R'=100 Ω,电压表的示数为UB=6 V,滑动变阻器R'两端的电压为U'=U-UB=9 V-6 V=3 V,
电路中的电流I===0.03 A,
磁敏电阻RB在室温下的阻值为RB===200 Ω,
对照题中表格,可知该处磁场的磁感应强度为0.08
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