人教版九年级物理全册教学案：第二十章电与磁第2节 电生磁（答案含解析）

第二十章　电与磁
第2节　电生磁
学习目标
1.认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系。
2.知道通电导线周围存在着磁场,通电螺线管的磁场与条形磁体相似。
3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
自主探究
1.丹麦物理学家　　　　第一个发现了电与磁之间的联系。通电导线周围存在与电流有关的　　　　,这种现象叫电流的磁效应。
2.通电螺线管外部的磁场与　　　　磁体的磁场相似。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向　　　　。
3.用　　　　握住螺线管,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　　　　。
合作探究
一、电流的磁效应
活动体验:
(1)将一根直导线平行放在静止的小磁针(转动灵活)的上方,给导线通电、断电,观察小磁针的偏转情况。
(2)改变电流的方向观察小磁针的偏转情况。
现象归纳:
(1)图甲小磁针发生转动;图乙小磁针不转动。
(2)图丙小磁针转动方向与图甲相反。
交流心得:
(1)电流周围存在着磁场。
(2)电流的磁场方向跟电流的方向有关。
提出问题:
(1)导线通电时间为什么要很短(触接)
(2)为什么直导线一定要沿南北方向和小磁针平行放置
自主学习:这个实验最早是由丹麦物理学家奥斯特做的,此实验也叫奥斯特实验,它说明了通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
二、通电螺线管的磁场
实物展示:观察螺线管,利用桌上的器材制作螺线管,把导线缠绕在铅笔上。
活动体验:在螺线管穿过的玻璃板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,观察铁屑的排列情况。改变电流方向,再观察一次。
探究实验:探究通电螺线管外部的磁场分布
提出问题:通电螺线管的外部磁场与哪种磁体的相似
设计实验:
1.在螺线管周围放置小磁针,通电以后小磁针的N极指示出小磁针所在位置的磁场方向。
2.仔细观察螺线管的绕线方法,并画出示意图,并判断螺线管中电流方向,标示在示意图上。
进行实验:
1.根据要求进行实验,并在圆圈中画出小磁针,把小磁针的N极涂黑。
2.把通电螺线管看作一个磁体,根据实验结果把通电螺线管的N极和S极在示意图中标出。
实验结论:
1.
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
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2.
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
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三、安培定则
想想议议:你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗 看看漫画中蚂蚁和猴子的说法,对你有什么启示
蚂蚁说:“如果我沿着电流方向绕螺线管爬行,N极就在我的左边。”猴子说:“如果电流沿着我右臂所指的方向,N极就在我的前方。”
自主学习:阅读课本P127“安培定则”的内容,学习相关知识。
归纳总结:安培定则应用的三个方面:
(1)由螺线管中的电流方向,判断通电螺线管的N、S极。
(2)已知通电螺线管的N、S极,判定螺线管中电流的方向。
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。
课堂检测
1.第一位证实电流周围存在着磁场的科学家是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.牛顿
B.焦耳
C.安培
D.奥斯特
2.如图所示,通电螺线管周围的小磁针静止时,小磁针指向不正确的是(　　)
A.a
B.b
C.c
D.d
3.下列通电螺线管周围的小磁针N极的标注方向正确的是(　　)
4.如图所示,当闭合开关S后,通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端,则(　　)
A.通电螺线管的Q端为N极,电源a端为正极
B.通电螺线管的Q端为N极,电源a端为负极
C.通电螺线管的Q端为S极,电源a端为正极
D.通电螺线管的Q端为S极,电源a端为负极
5.玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路,如图所示,把小船按图示的方向放在水面上,闭合开关,船头最后静止时的指向是(　　)
A.向东
B.向南
C.向西
D.向北
6.如图所示,将一根导线弯成圆形,在其里面放置一个小磁针,通电后,小磁针的N极将(　　)
A.向纸里偏转
B.向纸外偏转
C.静止不动
D.无法判断
7.如图所示,甲、乙为两枚能够自由转动的小磁针,当导线中通以如图方向的
电流时,则(　　)
A.甲偏转、乙不动
B.乙偏转、甲不动
C.甲、乙都发生偏转
D.甲、乙都不动
8.如图所示,根据通电螺线管的电流方向,标出电源的正、负极和通电螺线管两端的磁极。
9.通电螺线管中的电流方向如图所示,由此可以判断出通电螺线管的左端是　　　　　极。(选填“N”或“S”)

10.在如图电源左右两端的括号中用“+”“-”标出电源的正负极。
　　11.根据各小题的要求,绕制图中的螺线管。
　　12.连接好如图所示的两个线圈和干电池,使小磁针稳定在图示位置。
参考答案
自主探究
1.奥斯特　磁场
2.条形　有关
3.右手　N极
合作探究
一、电流的磁效应
提出问题:(1)因为实验电路为电源短路,电流很大,容易烧毁电源,所以只能触接。
(2)通电导线在南北方向时,产生的磁场和地磁场方向不同,才会使小磁针偏转。
二、通电螺线管的磁场
实验结论:1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
2.通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。电流方向改变,极性对调
三、安培定则
想想议议:右手的四指沿着电流方向握住螺线管,拇指指向螺线管的磁场N极。
课堂检测
1.D　解析:奥斯特实验说明电流周围存在着磁场,他最早揭示了电和磁之间的联系,因此,第一位证实电流周围存在着磁场的科学家是奥斯特。
2.D　解析:由安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极。螺线管周围的磁感线从N极出来回到S极,小磁针N极所指的方向跟磁感线方向一致,所以小磁针d指向错误。
3.C　解析:根据安培定则可以判断,C项中通电螺线管的左端为N极,右端为S极,故C项正确。
4.C　解析:小磁针N极转向Q端,则Q端为螺线管的S极,由安培定则判定出螺线管外面的电流方向向上,故电源a端为正极。
5.D　解析:闭合开关后,由安培定则可以判断出螺线管的右端为N极,由于小船在水中漂浮,可以自由转动,故小船相当于一个小磁针,由于受到地磁场的作用,因此船头应指向地磁的南极,地理的北极,故D项正确。
6.B　解析:弯成圆形的导线相当于螺线管的一匝,用右手沿圆形握住,则纸外为螺线管N极,纸里为S极。因为小磁针在螺线管内部,所以小磁针的N极向纸外偏转。
7.C　解析:奥斯特实验表明:电流的周围存在着磁场。通电直导线周围磁场对磁针甲、乙都有作用。
8.答案:如图所示
解析:由螺线管的电流方向可知电源的左端为正极,右端为负极。用右手握住螺线管,四指弯曲并指向电流方向,大拇指所指的那端为通电螺线管的N极。
9.答案:N
解析:电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则即可确定螺线管的左端为N极。
10.答案:如图所示
解析:小磁针N极向左,S极向右,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管左侧为N极,右侧为S极;由安培定则可知,电流由螺线管的右端流入,左端流出,即电源的右端为正极,左端为负极。
11.答案:如图所示
解析:根据安培定则可以确定螺线管的电流方向,进而确定绕线方法。
12.答案:如图所示
解析:这是一道实验作图题,考查同学们对U形磁铁的磁场、通电螺线管的磁极性质、两个线圈所产生的共同磁场的概念的理解以及连图实验的能力。