(共26张PPT)
电流的磁场
(第二课时)
第3节
第14章 电与磁
(北师大版)九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.物理观念:知道通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似,掌握右手螺旋定则的内容,能关联电流方向、绕向与磁极极性。
2.科学思维:通过实验归纳通电螺线管的磁场特点,理解右手螺旋定则的逻辑,提升空间想象与规律应用能力。
3.科学探究:能参与通电螺线管磁场的探究实验,自主绕制螺线管、用铁屑/小磁针观察磁场分布,规范记录实验现象。
4.科学态度与责任:养成严谨的实验操作习惯,体会右手螺旋定则在电磁技术中的实用价值,激发对电磁应用的探究兴趣。
激趣导入
生活现象
你是否想过,学校或小区的大门,为什么一刷卡就能自动打开?
科学探秘
这种“魔力”的核心,就是我们今天要认识的主角——通电螺线管。
任务一:通电螺线管周围的磁场
怎样才能使电流的磁场变强呢?
在一般情况下短路是不允许的,在实际生活中人们一般把导线弯成各种形状,发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状,磁场就会强得多,这样在生产生活中用途就大,下面我们也来制作一个螺线管。
螺线管绕线方法
新知探究
螺线管的简化结构
新知探究
学生实验:探究通电螺线管外部磁场的方向
新知探究
如图所示,用铜导线穿过一块硬纸板绕成螺线管,将可自由转动的小磁针放在纸板上螺线管周围的不同位置。
给螺线管通入电流,观察并记录在各个位置的小磁针静止时N极的指向。
实验一
结论一:
通电螺线管周围存在着磁场。
新知探究
在实验一的基础上,对调电源正负极,改变电流的方向,观察在原来的记录,点上小磁针静止时N极的指向。
实验二
结论二:
通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
新知探究
如图所示,在硬纸板上均匀地撒上一些铁屑。给螺线管通电后,轻轻敲击硬纸板,注意观察铁屑的分布情况。
实验三
结论三:
通电螺线管的外部磁场分布情况与条形磁体的磁场情况相似
新知探究
通电螺线管周围的磁场
1.分布特点
条形磁铁周围的铁屑分布
通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
通电螺线管周围的铁屑分布
新知探究
N
S
新知探究
通电螺线管周围的磁场
2.磁场方向
N
S
S
N
N
S
N
S
通电螺线管周围的磁场
3.磁场方向与电流方向的关系
新知探究
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,大拇指所指的方向也是通电螺线管内部磁场的方向。右手螺旋定则又称为安培定则。
任务二:右手螺旋定则
判定方法:①标出通电螺线管中电流的方向;
②右手握住通电螺线管,让四指弯曲且与电流的方向一致;
③大拇指所指那端就是通电螺线管的 N 极。
新知探究
试试吧
根据标出的电流方向,判断下面通电螺线管的N极和S极
N
S
新知探究
电源
S
N
N
S
+
—
试试吧
根据给出的小磁针静止时的指向,判断电源的正负极
新知探究
新知探究
实践活动
自制螺线管——工具:塑料管(或硬纸筒)、导线;(两种绕法)
电流方向
+
-
-
+
+
-
-
+
绕法
接入电路:①先用右手螺旋定则判断通电螺线管的N极和极性;
②再闭合开关,用小磁针检验判断;
③改变螺线管的绕向或电源正负极,重复实验。
N
S
通电螺线管的极性与电流方向和螺线管的绕法有关。
新知探究
课堂小结
电流的磁场
(第二课时)
通电螺线管磁场
存在性:小磁针偏转→证明磁场存在
右手螺旋定则
内容:右手握螺线管,四指顺电流,大拇指指N极
方向性:对调电源正负极→磁场方向改变
分布:铁屑分布→外部磁场与条形磁体相似
判定步骤:标电流方向→握螺线管→判N极
极性影响因素
电流方向、螺线管绕法
练习与应用
1.通电螺线管的外部磁场分布特点与下列哪种磁体相似?( )
蹄形磁体
B. 条形磁体
C. 小磁针
D. 通电直导线
B
练习与应用
2.用右手螺旋定则判断通电螺线管的 N 极时,关键操作是( )
A. 右手握住螺线管,大拇指与电流方向一致
B. 右手握住螺线管,四指弯曲方向与电流方向一致
C. 左手握住螺线管,四指弯曲方向与电流方向一致
D. 左手握住螺线管,大拇指与电流方向一致
B
练习与应用
3.下列因素中,能影响通电螺线管磁极极性的是( )
螺线管的长度
B. 导线的粗细
C. 电流的方向
D. 螺线管的匝数
C
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