17.2 电流的磁场 学案（含答案） 2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第2节 电流的磁场
素养目标
1.知道电流周围存在着磁场。
2.认识电磁铁的主要构造,了解电磁继电器的工作原理并分析其工作过程。
◎重点:探究通电螺线管的磁场特点,会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极。
【预习导学】
如图所示:电磁起重机是搬运钢铁的机器,起重机上有一个“吸盘”。通电后,“吸盘”便把钢铁物品牢牢吸住,吊运到指定的地方。断电后,钢铁物品就放下来了。电磁起重机为什么通电后吸盘能吸引钢铁,断电后吸盘就把钢铁放下来呢
知识点1奥斯特实验
1.最早揭开电与磁之间奥秘的是丹麦物理学家 。
2.奥斯特实验表明:通电导体周围存在着 ,磁场的方向与 有关。
对点自测
1.某同学研究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的指向如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中不合理的是 ( )
A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B.由乙、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D.由甲、乙、丙三图可得电流有磁效应
【答案】知识点一
1.奥斯特
2.磁场　电流方向
对点自测
1.C
知识点2通电螺线管的磁场
1.磁场特点:通电螺线管周围的铁屑分布情况与条形磁体周围的铁屑分布情况相似,因此,其周围的磁场与 的磁场相似。
2.右手螺旋定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中的 一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的 极。
3.应用:
①电磁铁:内部插入 的通电螺线管。
②电磁继电器:是一种电子控制器件,是用 的电流、较低的电压去控制较大电流、 电压的一种“自动开关”。电磁继电器通常应用于自动控制电路中,可以实现 控制和 控制。
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决定螺线管极性的根本原因是电流的环绕方向,而不是螺线管的绕法和电源正、负极的接法。
对点自测
2.如图所示,通电螺线管右侧小磁针静止时N极标注正确的是 ( )
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
【答案】知识点二
1.条形磁体
2.电流方向　N
3.铁芯　较小　较高　远距离　自动化
对点自测
2.C
【合作探究】
任务驱动1演示奥斯特实验
将长直导线架在小磁针的正上方,并保持与小磁针的方向平行。给直导线分别通电、断电,观察现象;改变通电直导线的电流方向,观察小磁针的偏转发生怎样的变化
操作 现象 结论
给直导线 分别通电、 断电
改变电流 的方向
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实验时,闭合开关前,直导线都要与小磁针平行放置,即南北方向放置。电源短路接法
是为了获得较大的电流,使实验现象更明显;瞬间通断电是为了保护设备,防止长时间短路烧坏电源,注意实验的安全。
【答案】任务驱动一
1.通电时小磁针发生偏转、断电时小磁针恢复原来的指向　通电导体周围存在着磁场　小磁针的偏转方向也发生改变　通电导体周围磁场的方向与电流方向有关
任务驱动2探究通电螺线管的磁场特点
1.观察通电螺线管周围磁场的分布情况。器材:安装在有机玻璃板上的螺线管,电压、导线、开关。按照课本介绍的操作进行实验。
实验现象:通电螺线管周围的铁屑分布情况与 磁体周围的铁屑分布情况相。
实验结论:通电螺线管周围的磁场分布情况与 磁体周围的磁场 。
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通过观察通电螺线管周围的铁屑分布情况来判断其周围的磁场分布。
2.用如图所示的装置探究通电螺线管周围的磁场方向与电流大小和电流方向的关系。
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(1)装置中滑动变阻器的作用是什么
(2)小磁针的作用是什么
实验结论:通电螺线管周围的磁场方向与电流的大小 关,与电流的方向 关。
【答案】任务驱动二
1.条形　条形　相似
2.无　有
任务驱动3练习使用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极
1.如图所示,在螺线管附近放置了一枚小磁针,通电后小磁针静止时的指向如图所示,则通电螺线管的左端为 极,小磁针的A端为 极。
2.如图所示,根据小磁针的指向,对通电螺线管的N、S极和电源的正、负极判断正确的是( )
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
【答案】任务驱动三
1.N　S
2.C
任务驱动4动手做一做
利用一下器材,自制一个“起重机”并演示控制吊起钢材和放下钢材的工作过程。实验器材:电池、导线、漆包铜线、开关、钢钉、别针。
制作过程: 。
工作过程演示: 。
【答案】任务驱动四
用漆包铜线缠绕钢钉制成电磁铁,然后将电磁铁与开关、电压串联,这样简易的“起重机”就做好了
将电磁铁靠近别针,闭合开关,电磁铁吸引别针,然后断开开关,别针掉落