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初中物理
人教版九年级物理第二十章第二节 电生磁
电生磁
磁悬浮列车
电磁炉
电和磁之间有联系吗
1.带电体有吸引轻小物体的性质,磁体能吸引钢铁类的物质。
2.带电体有正负电荷之分,磁体有N S极之分。
3.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
这些相似是巧合,还是电与磁之间存在某些联系呢?
如右图所示,将一枚磁针放置在直导线下,使导线和电池触接,连通电路,观察小磁针的变化。
磁针发生转动。
磁针转动说明了什么?
实验探究1:
断电
通电
通电后磁针转动,说明电流周围有磁场。
磁针转动方向相反。
磁针偏转方向改变说明什么?
改变电流的方向,观察磁针的变化。
实验探究2:
改变电流方向
电流的磁场方向跟电流方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;电流方向改变,小磁针偏转方向相反。
结论:
(1)、通电导线周围存在着磁场;
(2)电流的磁场方向与电流方向有关。
电流的磁效应
奥斯特的故事
奥斯特是丹麦物理学家,他从小聪明好学,1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习,后来成为这所大学的物理教授。
他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找,在多次失败后,1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。
奥斯特实验
1820年,丹麦物理学家 在静止的小磁针上放置一根与磁针平行的导线,给导线通电时,小磁针立即 ,切断电流,小磁针恢复原状,该实验说明: 。
奥斯特
转动
通电导线周围存在磁场
巩固练习
图甲和图乙说明______________________________________
图甲和图丙说明______________________________________
电流周围存在着磁场。
电流磁场的方向与电流的方向有关。
既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?
磁性太弱——磁场太弱。
怎样才能使电流的磁场变强呢?
想想议议
如果把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈),各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
通电螺线管的磁场
螺线管
探究通电螺线管外部的磁场分布
通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
实验:把小磁针放到螺线管周围不同位置,观察磁针N极的方向。
由实验可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两极。
通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系?
预想可能的不同种情况,小组间交流。
N
S
N
S
N
S
N
S
通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。
实验结论:
通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
1、条形磁铁是永磁体,通电螺线管在通电时才有磁性。
2、条形磁铁N、S极不变,通电螺线管的N、S极与电流方向有关。
3、条形磁铁的磁性强弱是固定的,通电螺线管的磁性强弱由电流大小决定。
比较通电螺线管与条形磁铁的不同点
想想议议
你能借用自己的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?看看蚂蚁和猴子是怎么说的,也许你会受到一些启示。
如果我沿着电流方向绕螺线管爬行,N极就在我的左边。
如果电流沿着我右臂所指的方向,N极就在我的前方。
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N)极—安培定则
安培定则
1、你能指出下列通电螺线管的磁极吗
巩固练习
2. 如图:请标出通电螺丝管的N、S极
N
S
N
S
3. 如图:请指出通电螺线管中的电流方向
S
N
想想议议
如果条形磁体的磁性减弱了,你能用电流使它增强吗?应该怎么办?
可以。把磁铁放在螺线管中,保证磁场方向和螺线管内部磁场线方向相同,给线圈加上直流电,一段时间后,磁铁磁性就会变强。
1.通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关;
2.通电螺线管的磁场与条形磁体相似,它的两端相当于条形磁体的N、S极;
3.安培定则
课堂小结
1. 画出左图中小磁针的转动方向和右图中电源的正、负极。
课堂练习
N
N
+
-
2.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源的正负极。
电源
S
N
N
S
+
—
练一练
N
S
N
S
3.如图所示,请画出螺线管的绕法。
作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题登陆21世纪教育 助您教考全无忧
《电生磁》教案
【教学目标】
1.知识与技能
认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系。
知道通电导体周围存在着磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。
会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
2.过程与方法
通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的空间想象力.
通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳、结论的能力.
3.情感态度和价值观
通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情和求是态度,初步领会探索物理规律的方法.www.21-cn-jy.com
【教学重点】
奥斯特的实验揭示了电流的磁效应
通电螺线管的磁场及其应用
【教学难点】
通电螺线管的磁场及其应用
【教学方法】
实验法、讨论法、启发式
【教学用具】
学具准备:铁钉、铅笔(或木筷)、铁屑一小包、小磁针四个、长直导线一段、干电池三节(带电池座)、塑料圆筒一个、导线若干。(分12个学习小组)2·1·c·n·j·y
奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
通过图片思考:电和磁之间有联系吗
1.带电体有吸引轻小物体的性质,磁体能吸引钢铁类的物质。
2.带电体有正负电荷之分,磁体有N S极之分。
3.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
这些相似是巧合,还是电与磁之间存在某些联系呢?
播放视频引入新课。
二、探究新知
(一)电流的磁效应
实验探究1:
如右图所示,将一枚磁针放置在直导线下,使导线和电池触接,连通电路,观察小磁针的变化。
断电 通电
磁针转动说明了什么?
通电后磁针转动,说明电流周围有磁场。
实验探究2:
改变电流的方向,观察磁针的变化。磁针偏转方向改变说明什么?
通电 改变电流方向
磁针转动方向相反。电流的磁场方向跟电流方向有关。
现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;电流方向改变,小磁针偏转方向相反。
结论:(1)、通电导线周围存在着磁场;
(2)电流的磁场方向与电流方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
奥斯特的故事:奥斯特是丹麦物理学家,他从小聪明好学,1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习,后来成为这所大学的物理教授。 【来源:21·世纪·教育·网】
他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找,在多次失败后,1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。21·世纪*教育网
奥斯特实验
巩固练习:
1820年,丹麦物理学家 奥斯特 在静止 ( http: / / www.21cnjy.com )的小磁针上放置一根与磁针平行的导线,给导线通电时,小磁针立即 转动 ,切断电流,小磁针恢复原状,该实验说明:通电导线周围存在着磁场。
图甲和图乙说明电流周围存在着磁场。
图甲和图丙说明电流磁场的方向与电流的方向有关。
(2)通电螺线管的磁场
既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?
磁性太弱——磁场太弱。
怎样才能使电流的磁场变强呢?
如果把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈),各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
播放视频:探究通电螺线管外部的磁场分布
通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
实验:把小磁针放到螺线管周围不同位置,观察磁针N极的方向。
由实验可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两极。
通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系?
预想可能的不同种情况,小组间交流。
通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。
实验结论:
通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
比较通电螺线管与条形磁铁的不同点
1、条形磁铁是永磁体,通电螺线管在通电时才有磁性。
2、条形磁铁N、S极不变,通电螺线管的N、S极与电流方向有关。
3、条形磁铁的磁性强弱是固定的,通电螺线管的磁性强弱由电流大小决定。
想想议议:
你能借用自己的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?看看蚂蚁和猴子是怎么说的,也许你会受到一些启示。21世纪教育网版权所有
如果我沿着电流方向绕螺 如果电流沿着我右臂所指的方向,
线管爬行,N极就在我的左边。 N极就在我的前方。
安培定则
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N)极—安培定则21教育网
巩固练习
1.你能指出下列通电螺线管的磁极吗
2. 如图所示,请标出通电螺丝管的N、S极
3. 如图所示,请指出通电螺线管中的电流方向
想想议议:
如果条形磁体的磁性减弱了,你能用电流使它增强吗?应该怎么办?
可以。把磁铁放在螺线管中,保证磁场方向和螺线管内部磁场线方向相同,给线圈加上直流电,一段时间后,磁铁磁性就会变强。21cnjy.com
三、课堂小结
1.通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关;
2.通电螺线管的磁场与条形磁体相似,它的两端相当于条形磁体的N、S极;
3.安培定则
4、课堂练习
1. 画出图1中小磁针的转动方向和图2中电源的正、负极。
2.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源的正负极。
3.如图所示,请画出螺线管的绕法。
5、作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题
板书设计
20.2 电生磁
1.电流的磁效应
奥斯特实验
通电螺线管及特点
2.安培定则
内容
应用
【教学反思】
本节课是一节实验探究课,重 ( http: / / www.21cnjy.com )现奥斯特实验,我为学生演示奥斯特实验,学生观察现象,得出结论。奥斯特实验是本节课的重点,但是非常简单。实验分为两步:一是将小磁针靠近通电导线,二是在第一步的基础上改变通电导线中电流的方向,然后观察现象。21·cn·jy·com
通电导线周围有磁场,但是磁场较弱,而 ( http: / / www.21cnjy.com )且携带不方便,所以引出通电螺线管。在这一环节我为学生演示了通电螺线管最基本的制作方法,及其特点;本节难点在于安培定则的应用,要反复练习。
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《电生磁》练习
1. (2015 钦州)如图所示是通电螺线管磁感线分布的情形,其中磁感线方向正确的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )B. ( http: / / www.21cnjy.com )C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
2.如图,下列关于电磁现象的表述不正确的是( )
A.闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用
B.用橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带电
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑,纸屑被吸引,说明玻璃棒有磁性
D.给导线通电,导线附近的磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
3.(2015 恩施) 如图所示,闭合开关后,关于螺线管两端的磁极,判断正确的是( )
A. A为S极 B. A为N极 C. B为N极 D. 无法判断
4.(2016 烟台)在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )
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端是通电缧线管的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
5.(2015 临沂)下列各图中,小磁针静止时N极指向正确的是( )
6.(2015 北京)在中国科技馆“探 ( http: / / www.21cnjy.com )索与发现A厅”,有一个有趣的磁悬浮灯泡,其示意图如图所示。在磁悬浮灯泡的内部装有一块永磁体,在灯泡上方的展柜中安装有永磁体和一个励磁线圈,给励磁线圈通电,在控制电路的调节下,永磁体和励磁线圈所产生的磁场能使灯泡静止悬浮在空中。关于灯泡受力情况,下列说法中正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.灯泡受到的磁力方向竖直向下 B.灯泡受到的磁力方向竖直向上
C.灯泡受到的磁力小于灯泡受到的重力 D.灯泡受到的磁力大于灯泡受到的重力
7.(2015 贵州)如图所示,当电 ( http: / / www.21cnjy.com )源开关接通后,会发现小磁针的北极向 (填“左或“右”)偏转,这说明通电螺线管周围存在 ;同时发现可移动的A、B两螺线管相互 (填“靠近”或“远离”)。21教育网
8.(2015 安徽)通电螺线管的N、S极如图所示,由此可判断电流是从 (选填a或b)端流入螺线管的。21cnjy.com
9.如图所示,根据小磁针的指向在括号内标出电源的正负极。
10.(2015 聊城)如图所示,小磁针静止时,标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。
答案与解析
1.C
解析:根据安培定则A图中螺线管右端为N极,B、C、D图中螺线管左端为N极,螺线管外部磁感线都是从N极出发,回到S极,所以选项C正确。21·cn·jy·com
2.C 3.B
4.A
解析:通电螺丝管内部中间的小磁针,静止 ( http: / / www.21cnjy.com )时N极指向左端,可知,螺线管内部的磁场方向水平向左,根据安培定则,知螺线管中的电流从左侧流进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,内部的磁场由b指向a,则a端是通电螺线管的N极,故A正确。www.21-cn-jy.com
5.A
6.B
解析:灯泡在竖直方向上受到两个力的作用,重力和磁力,这两个力是一对平衡力。重力方向竖直向下,磁力方向竖直向上,且二者大小相等,故选B。【来源:21·世纪·教育·网】
7.左;磁场;靠近
解析:对于B螺线管,根据右手定 ( http: / / www.21cnjy.com )则,伸出右手四指弯曲指向电流的方向,则大拇指所指的方向﹣﹣螺线管的右端为N极,左端为S;同样,对于A螺线管,根据右手定则可判断出螺线管的右端为N极,左端为S;所以两个螺线管相靠近的一端为异名磁极,相互吸引,故可移动的A、B两螺线管相互靠近;由于通电螺线管相当于条形磁铁,周围存在着磁场,又A螺线管的左端为S,根据磁极间的相互作用,小磁针的N极会向左偏转。21·世纪*教育网
8.a
9.解析:根据磁极间相互作用规律可知,螺线管左端为N极,依据安培定则,电流从右端流入螺线管,所以电源右端为正极,左端为负极,如图所示:www-2-1-cnjy-com
10. 解析:螺线管外部磁场从N极出发回到S极,所以螺线管右端为N极,根据磁极间相互作用规律可知,小磁针左端为S极。2·1·c·n·j·y
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 3 页 (共 3 页) 版权所有@21世纪教育网