16.2电流的磁场-课件--2025-2026学年（新教材）苏科版九年级物理下册

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苏科版物理9年级下册培优精做课件16.2电流的磁场第十六章电和磁授课教师：Home .班级：9年级（*）班.时间：.1.实验探究：通电直导线周围的磁场
提出 问题 电流能否产生磁场？
实验 步骤 （1）如图所示，先将一根直导线架在静止小磁针
的上方，使直导线与小磁针平行.接通电路，观察
小磁针的指向.
（2）然后断开电路，观察小磁针的指向.
（3）将小磁针移到直导线的上方，使直导线与静
止的小磁针平行.接通电路，观察小磁针的指向.
实验 步骤 （4）改变直导线中的电流方向，观察小磁针指向
的变化.
__________________________________________________________________
实验 现象
实验 现象 （3）把小磁针移到直导线上方，接通电路，小磁
针向相反方向偏转；
（4）改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向
发生改变.
实验 分析 导线通电后小磁针发生偏转，说明小磁针受到了
磁场的作用，而施加磁场的是通电导线，进而说
明通电导线和磁体一样，周围存在着磁场．改变
通电导线中电流的方向，小磁针的偏转方向也改
变，这说明通电导线周围的磁场方向与电流的方
向有关.
实验 结论 （1）通电导线周围存在着磁场；
（2）通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关.
实验的注意事项
1.为了减小地磁场的影响，导线需沿南北方向放置，并且
通电直导线应放在小磁针的正上方且与小磁针平行.
2.为了使效果明显，要将通电直导线尽量靠近小磁针.
2.电流的磁效应
（1）电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应.
（2）电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特在1820年首
先发现的.奥斯特实验揭示了电现象和磁现象不是彼此孤
立的，而是有密切联系的.
3.通电直导线周围的磁场分布
通电直导线周围的磁场分布如图所示，在垂直于通电直
导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同
心圆.越靠近通电直导线，磁感线分布越密集，磁场越强.
（水平直导线上方和下方的磁场
方向相反，在其他实验条件不变
的情况下，把小磁针从直导线下
方移到直导线上方，通电后，小
磁针将向相反方向转动.）
教材第36页“图16-14 实验装置”和教材第37页
“图16-15 通电直导线周围的磁场分布”
[泰州中考] 小明在探究“通电直导线周围的
磁场”实验中，实验装置如图甲所示.
甲
乙
（1）其中小磁针的作用是__________________________
___________________；
检测通电导线周围是否存在
磁场并显示磁场方向
[解析] 小磁针的作用是检测通电导线周围是否存在磁场
并显示磁场方向；
（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存
在______，此现象最早是由物理学家________发现的.
磁场
奥斯特
[解析] 接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围
存在磁场，物理学家奥斯特首先发现此现象；
（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了
改变，说明电流周围的磁场方向与__________有关.
电流方向
[解析] 电流方向改变，电流周围磁场方向也跟着发生改
变，说明电流周围磁场方向与电流方向有关；
（4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图乙所示，
则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线
上方，小磁针偏转的方向____（选填“会”或“不会”）改变.
会
[解析] 由题图乙可知，通电导线上下方的磁场方向相反，
故将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针
偏转的方向会改变.
教材中给出了探究通电直导线周围磁
场的实验装置以及通电直导线周围的磁场分布图片，中
考会以这两个图片进行命题，考查学生对电流磁效应实
验的探究及结论的归纳得出.
1． 各种自然现象之间存在着相互联系，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是(　　)
A．安培 B．欧姆 C．伏特 D．奥斯特
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D
2. 如图所示的是“探究通电直导线周围磁场”实验的示意图，
以下关于此实验的分析正确的是(　　)
A．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B．移去小磁针后，通电导线周围磁场消失
C．将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向不变
D．通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
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A
3．[2025宿迁模拟]在探究通电螺线管外部磁场方向时，小明在玻璃板上均匀地撒上铁屑，螺线管通电后，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况如图所示(小磁针深色部分为N极)。
下列说法正确的是(　　)
A．通电螺线管的左端是S极
B．通电螺线管的外部磁场与蹄形磁体周围的磁场相似
C．用木屑代替铁屑进行实验，木屑也会有规律地排列
D．改变螺线管中电流方向，则小磁针N、S极的指向都会发生改变
返回
D
1.通电螺线管
把导线绕在圆筒上就做成了螺线管．接通电源的螺线管
叫作通电螺线管．如图所示是常见的螺线管及其示意图.
螺线管
螺线管示意图
2.实验：探究通电螺线管周围的磁场
实验 设计 （1）如图甲所示，用铜导线穿过玻璃板，绕成螺
线管，在玻璃板上均匀撒上一层铁屑（用铁屑探
究磁场的分布），给螺线管通电后，轻轻敲击玻
璃板，观察铁屑的排列情况.
实验 设计
实验 现象 ________________________________________
甲
实验 现象 ________________________________________
乙
实验 现象 ________________________________________
丙
实验 分析
实验 分析
实验 结论 （1）通电螺线管的磁场方向和电流方向有关.
（2）通电螺线管相当于一个条形磁体.通电螺线管
外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的 极出
发回到极，通电螺线管内部的磁感线是从螺线管的 极
到 极.
1.放在通电螺线管内部静止的小磁针 极所指的那一端，
就是通电螺线管的 极，通电螺线管内部的磁感线与外部
从极到 极的磁感线组成闭合的曲线.在判断通电螺线管
内部和外部的磁场方向时，需注意它们的区别.
2.决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管中电
流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法.只要两
个螺线管中电流的环绕方向一致，它们两端的磁极极性
就相同.
条形磁体的磁场和通电螺线管的磁场
项目 条形磁体 通电螺线管
不同点
项目 条形磁体 通电螺线管
相同点 ①都有吸引铁、钴、镍等物质的性质； ②磁场分布相似，磁极都在两端； ③把条形磁体和通电螺线管悬挂起来，它们都有指南北的性质； ④都有两个磁极，且同名磁极相斥，异名磁极相吸. 项目 条形磁体 通电螺线管
磁场 分布 条形磁体的磁场
通电螺线管的磁场
3.安培定则（右手螺旋定则）
内容
判断 方法 ______________________________________________________________
判断 方法
应用
画通电螺线管绕线图的方法
典例1 [苏州模拟] 如图所示，
电路连通后，小磁针静止在通电螺
线管正上方.请根据通电螺线管的
、 极，在图中标出电源左端的“
”“”极和小磁针的 极.
[答案] 见解析图.
[解析] 由题图知，通电螺线管的右
端为极，左端为 极，由异名磁极
相互吸引可知，小磁针的左端为
极，右端为 极，由安培定则可知，
电流从螺线管左侧流入、右侧流出，
故电源左端为正极、右端为负极，
如图所示.
1.概念
电磁铁是内部带有铁芯的通电螺线管，由线圈和铁芯两
部分组成.
2.工作原理
电磁铁是内部插有铁芯的螺线管，当通电螺线管插入铁
芯后，由于铁芯被磁化产生了与原通电螺线管方向一致
的磁场，所以它的磁性比原来强得多.因此,电磁铁就是利
用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯被磁化后大大
增强其磁性的原理工作的.
3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验 猜想 电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？
A.线圈中电流的大小;B.线圈的匝数.
实验 方法 控制变量法：影响电磁铁磁性强弱的因素可能有
多个方面，当研究其中某方面的影响时，应当保
持其他方面的状态不变.
实验 步骤 （1）如图甲、乙所示，保证线圈匝数不变，调节
滑动变阻器的滑片，改变通过电磁铁的电流大
小，通过观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁
铁磁性的强弱.
实验 步骤
实验 步骤 ________________________________________________________________________________
探究 结论 （1）当电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁的
电流越大，电磁铁的磁性就越强.
（2）当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，电
磁铁的磁性就越强.
归纳 总结 影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈
的匝数.电流越大，线圈匝数越多，磁性越强.
4.电磁铁的特点
（1）电磁铁的磁性的有无可以由通电、断电来控制．
（2）电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制．
（3）电磁铁的、极是由线圈中的电流方向决定的，便
于人工控制.
电磁铁 永磁体
磁性的有无由通电、断电来控制. 磁性长期保持.
磁性的强弱通过改变电流的大小和 线圈匝数的多少来调节. 磁性的强弱不变.
电磁铁和永磁体
电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢的原因
软铁容易被磁化，磁性也很容易消失，而钢被磁化后磁
性很难消失，即使断了电也依然具有磁性，所以电磁铁
的铁芯用软铁而不能用钢.
5.电磁铁的应用
（1）电磁起重机
如图甲所示是一台电磁起重机.接通电路，电磁起重机中
的电磁铁有了磁性，吸引钢铁，将钢铁移动到卡车上方
后，断开电路，电磁起重机中的电磁铁失去磁性，不吸
引钢铁，钢铁就在重力作用下落到车上.电磁起重机的最
大优点是能自由控制电磁铁的磁性强弱和磁性的有无，
但它只能搬运由磁性材料构成的物体.
甲 电磁起重机
乙 电铃的实物图和原理图
（2）电铃
如图乙所示，电路闭合，电磁铁吸引衔铁，带动小锤向
铃碗方向运动，小锤敲击铃碗而发出声音，同时电路断
开，电磁铁失去磁性，小锤又被弹回，电路闭合.如此不
断重复，电铃便发出了持续的铃声.
丙 电磁选矿机
（3）电磁选矿机
如图丙所示，电磁选矿机是根据磁
体对铁矿石有吸引力的原理制成的.
当电磁选矿机工作时,铁矿石将落入
箱.矿石在下落过程中，经过电磁
铁时，非铁矿石不能被电磁铁吸引，
由于重力的作用直接落入 箱；而铁
矿石能被电磁铁吸引，吸附在滚筒上并随滚筒一起转动，
到 箱上方时电磁铁对铁矿石的吸引力已非常微小，所以
铁矿石由于重力的作用而落入 箱.
典例2 为了探究电磁铁的特性，小丽同学作出以下猜想：
猜想一：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想二：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
猜想三：电磁铁通有相同的电流时，线圈的匝数越多，
它的磁性越强.
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在的实验小组设计
了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干
圈，制成简单的电磁铁.如图a、、、 所示为实验中观
察到的四种情况.根据小丽的猜想和实验，完成下列问题：
（1）通过观察电磁铁吸引小铁钉数目的多少来判断它的
__________.
（2）比较图中______两种情况，可以验证猜想一正确.
（3）比较图中_____两种情况，可以验证猜想二正确.
磁性强弱
、
、
（4）比较图d中甲、乙两个电磁铁吸引铁钉的情况，可
以得出的结论是___________________________________
___________.
电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁
的磁性越强
1.实质：电磁继电器是一个用电磁铁控制电路通断的开关.
2.构造及工作原理
电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两
部分，如下图所示.
控制电路接通时电磁铁产生磁性，吸下衔铁，动、静触
点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去
磁性，释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开.即电
磁继电器通过控制电路的通断来控制工作电路的通断.
3.电磁继电器的应用
远离 高压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路的通断间
接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危
险，如大型变电站的高压开关等.
远离 有害 环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害
环境，实现远程控制.如核电站中的开关等.
实现 自动 控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光
照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通
断，还可以实现对温度、压力或光照的自动控制.
如水位自动报警器、温度自动报警器等.
4．在图中的a、b、c、d四点各放一个小磁针(b在螺线管内部)，四点中小磁针N极指向相同的是(　　)
A．a、b
B．a、c
C．a、d
D．b、c、d
【点拨】由安培定则可知，通电螺线管左端为N极，螺线管内部磁场方向向左，所以放在b点的小磁针N极指向左边。在通电螺线管外的a、c、d点各放一个小磁针，a点的小磁针N极指向右边；c点的小磁针N极指向左边，d点的小磁针N极指向左边，则b、c、d三点小磁针N极指向相同。
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【答案】 D
5．[2025苏州模拟]如图所示，虚线框内画出了通电螺线管C的A端、通电螺线管D的B端以及小磁针在各位置上静止时的指向。图中小磁针涂黑的一端为小磁针的N极，由此可以判断出通电螺线管D的B端是________(填“N”或“S”)极。螺线管
C下方的E点连接的是电源的______
(填“正”或“负”)极。
N
正
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【点拨】图中小磁针静止时N极指向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知螺线管C的A端为S极，螺线管D的B端为N极；根据安培定则可知，C的线圈正面导线中电流的方向是向上的，故E点连接电源正极。
6． [2025无锡]请根据图中小磁针静止时的指向，分别标出通电线管左端的极性(填“N”或“S”)和电源右端的极性(填“＋”或“－”)。
如图所示
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7．如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是(　　)
A．相斥，A端为N极，B端为N极
B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极
D．相吸，A端为N极，B端为S极
【点拨】由图可知，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管中正面的电流方向都是向下的，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，两个通电螺线管相互吸引，故C正确。
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【点方法】应用安培定则判断通电螺线管磁极的方法：
(1)标出螺线管中的电流方向；(2)用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向和电流的方向一致；(3)拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
【答案】 C
8．如图所示，A是由一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过开关与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是(　　)
A．弹簧伸长，灯持续发光
B．弹簧缩短，灯熄灭
C．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
D．弹簧静止不动，灯持续发光
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【点拨】水银是导体，由图可知，开关S闭合后电路接通，灯发光，由锰铜丝制成的弹簧相当于通电螺线管，根据安培定则和磁极间相互作用规律可知，通电螺线管上相邻两匝线圈会互相吸引，则弹簧会收缩而变短；弹簧变短后电路断开，灯熄灭，各线圈间失去吸引力，所以弹簧又会伸长，从而又接触水银，使电路接通；依此规律反复，弹簧上下振动，灯忽亮忽灭。故选C。
【答案】 C
9. 如图所示的是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是(　　)
A．该系统利用地磁场实现正常工作
B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线
C．列车正常运行时，电源上端为正极
D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
【点拨】磁悬浮列车正常运行时利用异名磁极相互吸引，电磁铁上端为S极，根据安培定则可知，电源上端为正极，故C正确。故选C。
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【答案】 C
10．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。安培假设中的电流方向应该是(　　)
【点拨】地磁N极在地理南极附近，根据安培定则可知，大拇指指向地磁N极，则四指的绕向即为电流的方向。故选B。
返回
【答案】 B
11. 医疗用心肺机的结构如图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁体之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时，活塞将向________(填“左”或“右”)运动，心肺机处于________(填“送血”或“抽
血”)状态。可通过改变
_______________从
而改变活塞的运动方向。
右
送血
线圈中电流方向
返回
【点拨】由安培定则可知，图中线圈左端为N极，同名磁极相互排斥，故活塞右移，K2关闭，K1打开，故处于送血状态。改变线圈中电流方向可以改变磁极，从而改变活塞运动方向。
12．[2025盐城期末]当金属温度降低到某一值时，会产生神奇的现象。在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永久磁体，然后将温度降低，使锡盘出现超导性。此时锡盘表面出现超导电流，可以看见小磁体竟然离开锡盘，飘然升起，
与锡盘保持一定距离后，便保持
高度不变。请用箭头标出锡盘的
磁感线方向及锡盘中超导电流的方向。
如图所示
返回
13．[2025淮安淮阴区一模]小明同学根据“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用，说明电流周围存在磁场”，从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。
(1)小明猜想的依据是_____________________________。
【点拨】根据“地球附近的物体受到重力的作用”，猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。
地球附近的物体受到重力的作用
(2)根据通电螺线管周围的磁场分布，小明推测重力场的分布图最可能是图________。
返回
【点拨】根据地球上的物体所受重力方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向，故图甲最有可能是“重力场”的分布图。
甲
14. 小德同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程的一部分如下：
①让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线。在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直；
②直线上任意关于导线对称的两点处的小磁针N极指向相反；
③改变电流大小时，小磁针指向不变；
④通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。
(1)做实验时，纸板的俯视图如图甲所示，若其中“ ”表示电流方向垂直纸面向外，“ ”表示电流方向垂直纸面向里，小磁针涂黑部分为N极。请根据探究过程结合自己学过的知识，在右边的纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分
布图。(分布图要能够反映
不同位置处磁场的强弱和
方向)。
如图所示
(2)若要验证“某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比”的结论，应控制____________不变。
(3)同一通电长直导线周围，离通电导线距离为R和2R的两点，磁场强弱的比值为________。
电流大小
【点拨】由题干得，某点磁场强弱与其到通电长直导线的距离成反比，则两点的磁场强弱之比等于距离的反比，比值为2。
2
(4)如图乙所示的是一个实验：把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板，利用铁粉观察它周围的磁场分布。
如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时，下列选项中磁针指向正确的是________(填字母序号)。
A
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