17.2 电流的磁场（课件）沪科版物理九年级全一册.pptx

1、第二节第二节 电流的磁场电流的磁场第十七章第十七章 从从指南针到磁浮列车指南针到磁浮列车感悟新知感悟新知知识点知识点奥斯特实验奥斯特实验知知1 1讲讲11.实验探究：电生磁。实验探究：电生磁。实验目的实验目的实验过程实验过程将小磁针放置在直导线下方，闭将小磁针放置在直导线下方，闭合开关，接通电路，观察小磁针合开关，接通电路，观察小磁针的偏转情况。然后断开开关，再的偏转情况。然后断开开关，再次观察小磁针的偏转情况次观察小磁针的偏转情况感悟新知感悟新知知知1 1讲讲实验现象实验现象闭合开关后，小闭合开关后，小磁针发生转动磁针发生转动断开开关，小磁针断开开关，小磁针恢复到原来的指向，恢复到原来的指向

2、，不再发生偏转不再发生偏转实验结论实验结论电流周围有磁场电流周围有磁场感悟新知感悟新知知知1 1讲讲方法点拨方法点拨:用转换法判断用转换法判断通电导线通电导线周围是否有磁场周围是否有磁场:感悟新知感悟新知2.影响通电导线周围的磁场方向的因素影响通电导线周围的磁场方向的因素实验实验操作操作将小磁针放置在直导线下方，闭合开关观察小将小磁针放置在直导线下方，闭合开关观察小磁针的偏转方向，断开开关，改变电路中电流磁针的偏转方向，断开开关，改变电路中电流方向，方向，再次闭合开关观察小磁针的偏转方向再次闭合开关观察小磁针的偏转方向知知1 1讲讲感悟新知感悟新知实验实验现象现象电流从左端流入直导线，电流从左

3、端流入直导线，小磁针顺时针转动小磁针顺时针转动电流从右端流入直导线，电流从右端流入直导线，小磁针逆时针转动小磁针逆时针转动实验实验结论结论通电导线周围的磁场方向与电流方向有关通电导线周围的磁场方向与电流方向有关知知1 1讲讲感悟新知感悟新知知知1 1讲讲(1)通电通电导体周围存在磁场。通电导体周围磁场的方向与导体周围存在磁场。通电导体周围磁场的方向与电电流流的方向有关。的方向有关。(2)“电生磁电生磁”，即电流能产生磁场，这种现象叫电流的，即电流能产生磁场，这种现象叫电流的磁磁效应效应。(3)通电通电导体周围存在磁场是由丹麦物理学家奥斯特最早导体周围存在磁场是由丹麦物理学家奥斯特最早发发现现的

4、，所以此实验称为奥斯特实验。的，所以此实验称为奥斯特实验。感悟新知感悟新知知知1 1讲讲方法点拨方法点拨用比较法研究用比较法研究电现象电现象和磁现象之间和磁现象之间的联系的联系：电现象电现象磁现象磁现象带电体能吸引轻小物体带电体能吸引轻小物体磁体能引铁、钴、镍等物质磁体能引铁、钴、镍等物质电荷有正电荷和负电荷电荷有正电荷和负电荷磁极有北磁极有北(N)极和南极和南(S)极极同种电荷互相排斥，异同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引种电荷互相吸引同名磁极互相排斥，异名磁极互相同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引吸引电荷不接触也能互相作电荷不接触也能互相作用用(电场电场)磁极不接触也能互相作用磁极不接触也

5、能互相作用(磁场磁场)摩擦可以使物体带电摩擦可以使物体带电用磁体摩擦可以使磁性材料磁化用磁体摩擦可以使磁性材料磁化感悟新知感悟新知知知1 1练练如图如图1 所示是奥斯特实验的示意图所示是奥斯特实验的示意图，例 1感悟新知感悟新知知知1 1练练以下以下关于关于奥斯特奥斯特实验的分析正确的实验的分析正确的是是()A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场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移去小磁针后，通电导线周围磁场消失C.断开开关，直导线周围磁场不会立即消失断开开关，直导线周围磁场不会立即消失D.通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定通电导线周围的磁场

6、方向由小磁针的指向决定感悟新知感悟新知知知1 1练练解析解析：通电导线周围有磁场，使小磁针偏转，故通电导线周围有磁场，使小磁针偏转，故A 正确正确；通电通电导线周围磁场的有无与小磁针无关，故导线周围磁场的有无与小磁针无关，故B 错误；断开错误；断开开关开关，导线，导线中无电流通过，直导线周围磁场会立即消失，中无电流通过，直导线周围磁场会立即消失，故故C 错误错误；通电；通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D 错误。错误。答案答案：A感悟新知感悟新知易错提醒易错提醒小磁针只能小磁针只能反映通电反映通电导线周围的导线周围的磁场情况磁场情况，它不能决，它不能决

7、定定通电导线通电导线周围的磁场周围的磁场是否存在是否存在和磁场的方向。和磁场的方向。知知1 1练练感悟新知感悟新知拓展延伸拓展延伸进一步研究发现进一步研究发现：直线直线电流产电流产生的生的磁场中磁场中，磁感线是以导线，磁感线是以导线为圆为圆心心排列的一系列排列的一系列的同心圆的同心圆。知知1 1练练感悟新知感悟新知知识点知识点通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场知知2 2讲讲21.将导线绕在圆筒上做成将导线绕在圆筒上做成螺线管螺线管(也也叫叫线圈线圈)。实物图实物图示意图示意图感悟新知感悟新知知知2 2讲讲方法点拨方法点拨螺线管的螺线管的绕线方法绕线方法：感悟新知感悟新知知知2 2讲讲2.探究通电

8、螺线管周围是否有磁场探究通电螺线管周围是否有磁场实验操作实验操作把螺线管接入电路，在螺线管的周围放把螺线管接入电路，在螺线管的周围放上许多小磁针，通过开关控制电流的通上许多小磁针，通过开关控制电流的通断。通电后观察小磁针的偏转情况，观断。通电后观察小磁针的偏转情况，观察小磁针北极的指向情况察小磁针北极的指向情况实验现象实验现象实验结论实验结论 通电螺线管周围存在磁场通电螺线管周围存在磁场感悟新知感悟新知知知2 2讲讲方法点拨方法点拨对比条形磁体对比条形磁体和通电和通电螺线管：螺线管：比较项目比较项目条形磁体条形磁体通电螺线管通电螺线管磁性有无磁性有无不方便控制不方便控制可通过电流的通断控制可通

9、过电流的通断控制磁性强弱磁性强弱短时间内基本不变短时间内基本不变由电流大小和线圈匝数决定由电流大小和线圈匝数决定磁极磁极短时间不易改变短时间不易改变由电流方向和绕线方向决定由电流方向和绕线方向决定感悟新知感悟新知知知2 2讲讲3.探究通电螺线管周围磁场分布情况探究通电螺线管周围磁场分布情况实验实验操作操作在螺线管周围透明的硬纸板上均匀地撒满铁屑在螺线管周围透明的硬纸板上均匀地撒满铁屑(或放上小磁针或放上小磁针)。通电后轻敲纸板，观察细铁。通电后轻敲纸板，观察细铁屑的排列情况屑的排列情况(或小磁针的偏转情况或小磁针的偏转情况)实验实验现象现象实验实验结论结论通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁

10、场通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似，它的两端相当于条形磁体的两个磁极相似，它的两端相当于条形磁体的两个磁极感悟新知感悟新知知知2 2讲讲释疑解难释疑解难通电螺线管的磁场比通电直通电螺线管的磁场比通电直导线导线(电流相等电流相等)的的磁场强磁场强的原因：各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得的原因：各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。多。感悟新知感悟新知知知2 2讲讲4.探究通电螺线管的极性与螺线管的电流方向之间的关系探究通电螺线管的极性与螺线管的电流方向之间的关系实验实验操作操作在螺线管周围透明的硬纸板上放上小磁针。通在螺线管周围透明的硬纸板上放上小磁针。通电后观察小

11、磁针北极的指向，改变螺线管的电电后观察小磁针北极的指向，改变螺线管的电流方向，再次观察螺线管周围小磁针的指向流方向，再次观察螺线管周围小磁针的指向实验实验现象现象实验实验结论结论通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向有关有关感悟新知感悟新知知知2 2讲讲方法点拨方法点拨记忆通电螺线管极性与电流方向的关系的其他方法记忆通电螺线管极性与电流方向的关系的其他方法蚂蚁沿着电流方向绕螺蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：线管爬行，说：“N极极就在我的左边。就在我的左边。”猴子用右手把一个大螺线管夹在腋猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：下，说：“如果电流沿着我右臂所

12、如果电流沿着我右臂所指的方向，指的方向，N 极就在我的前方。极就在我的前方。”感悟新知感悟新知知知2 2讲讲5.右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的通电螺线管的N极。极。四指四指(弯曲弯曲)：电流方向：电流方向拇指拇指(伸直伸直)：磁场方向：磁场方向(N极极)感悟新知感悟新知知知2 2讲讲方法点拨方法点拨使用右手螺旋定则的方法和顺序：使用右手螺旋定则的方法和顺序：1.查清螺线管的查清螺线管的绕线方向绕线方向；2.标出电流在螺线管

13、中的方向；标出电流在螺线管中的方向；3.用右手螺旋定则确定螺线管的磁极方向。用右手螺旋定则确定螺线管的磁极方向。感悟新知感悟新知知知2 2练练中考中考武威武威小明将自制的电磁小船放在水中判断方向，小明将自制的电磁小船放在水中判断方向，如图如图4所示，开关所示，开关S闭合前，小船闭合前，小船船头船头(右端右端)指向指向东边。东边。闭合开关闭合开关S，电磁小船的，电磁小船的船头船头(右端右端)为为电磁铁电磁铁的的_(填填“N”或或“S”)极；极；船头船头在地磁场的作用下在地磁场的作用下，将将_(填填“顺时针顺时针”或或“逆时针逆时针”)偏转偏转。例2S顺时针顺时针感悟新知感悟新知知知2 2练练解析

14、：解析：根据右手螺旋定则可判断电磁小船的根据右手螺旋定则可判断电磁小船的船头船头(右端右端)为为电磁铁的电磁铁的S极；船头在地磁场的作用下，最终会指向南方，极；船头在地磁场的作用下，最终会指向南方，则船头将顺时针偏转。则船头将顺时针偏转。感悟新知感悟新知知识点知识点电磁铁电磁铁知知3 3讲讲31.电磁铁：带有铁芯的通电螺线管。电磁铁：带有铁芯的通电螺线管。电磁铁实物图电磁铁实物图电磁铁的模型电磁铁的模型感悟新知感悟新知知知3 3讲讲知识链接知识链接电磁铁的出现：电磁铁的出现：电流的磁效应电流的磁效应通电直导线周围通电直导线周围有磁场有磁场(磁性磁性弱弱)通电螺线管类似通电螺线管类似条形磁体条形

15、磁体(磁性磁性强强)电磁铁电磁铁(磁性磁性可以更强可以更强)感悟新知感悟新知知知3 3讲讲2.探究影响电磁铁磁性强弱的因素探究影响电磁铁磁性强弱的因素(1)猜想猜想假设假设感悟新知感悟新知知知3 3讲讲(2)进行进行实验实验实验实验目的目的探究电磁铁磁性强弱探究电磁铁磁性强弱和电流大小的关系和电流大小的关系探究电磁铁磁性强弱探究电磁铁磁性强弱和匝数多少的关系和匝数多少的关系实验实验设计设计感悟新知感悟新知实验实验过程过程实验实验结论结论匝数相同时，电流越匝数相同时，电流越大，磁性越强大，磁性越强电流相同时，匝数越电流相同时，匝数越多，磁性越强多，磁性越强知知3 3讲讲感悟新知感悟新知(3)电磁

16、铁电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，通过的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，通过电电磁铁磁铁的电流越大的电流越大,线圈的匝数越多线圈的匝数越多,磁性越强磁性越强。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知知3 3讲讲方法点拨方法点拨实验探究中实验探究中通过电磁铁通过电磁铁吸引大头针吸引大头针数目数目的多少，来比的多少，来比较较电磁铁磁性电磁铁磁性的强弱，这种的强弱，这种方法方法为为转换法转换法。影响电磁影响电磁铁磁性强弱铁磁性强弱的因素有多个，的因素有多个，在探究在探究电磁铁磁电磁铁磁性性强弱与其强弱与其中一个因素的中一个因素的关系时关系时，运用了，运用了控制变量法控制变量法。感悟新知感悟新知知

17、知3 3讲讲释疑解难释疑解难当通电螺线管当通电螺线管插入插入铁芯后，由于铁芯铁芯后，由于铁芯被磁化被磁化，产生了，产生了与原与原通电螺线管通电螺线管磁场方向磁场方向一致的一致的磁场，因而它的磁场，因而它的磁性比磁性比原原来强得多。来强得多。电磁铁就是电磁铁就是利用电流的利用电流的磁效应磁效应工作的。工作的。感悟新知感悟新知3.电磁铁的优点电磁铁的优点(1)电磁电磁铁磁性有无，可用通断电来控制；铁磁性有无，可用通断电来控制；(2)电磁电磁铁磁性强弱，可用改变电流大小和线圈匝数来控制；铁磁性强弱，可用改变电流大小和线圈匝数来控制；(3)电磁铁电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来实现。的极性变换，可

18、用改变电流方向来实现。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知知3 3讲讲思路点拨思路点拨感悟新知感悟新知知知3 3练练实验小组用自制电磁铁探究实验小组用自制电磁铁探究“影响电磁铁磁性影响电磁铁磁性强弱的强弱的因素因素”，用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁，用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A 和和B，B 铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图6 所示。所示。例 3感悟新知感悟新知知知3 3练练(1)如如图甲，闭合开关图甲，闭合开关S，将滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片的滑片P向右移动向右移动，能吸引，能吸引_(填填“更多更多”“”“更少更少”或或“一样多一样多

19、”)的的大头针大头针。更少更少感悟新知感悟新知知知3 3练练解析解析：将滑动变阻器的滑片将滑动变阻器的滑片P 向右移动，电路中向右移动，电路中电阻电阻变大，变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，能吸引更少的大头针。电流变小，电磁铁的磁性变弱，能吸引更少的大头针。感悟新知感悟新知知知3 3练练(2)如如图乙，把电磁铁图乙，把电磁铁A 和和B 串联的目的串联的目的是是_；闭合；闭合开关开关S，多次移动滑动变阻器的滑片多次移动滑动变阻器的滑片P，发现，发现电磁铁电磁铁B 总能总能吸引更多的大头针，吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论通过比较，得出的结论是是_。控制电流大小相同控制电流大小相同电流电流相

20、同相同时，线圈时，线圈的匝数越多，电磁铁的的匝数越多，电磁铁的磁磁性性越强越强感悟新知感悟新知知知3 3练练解析解析：图中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，图中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。所以可吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。所以可以得出以得出的结论的结论是电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁是电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。的磁性越强。感悟新知感悟新知知识点知识点电磁继电器电磁继电器知知4 4讲讲41.电磁继电器：利用电磁铁来控制高压工作电路的一种电磁继电器：利用电磁铁来控制高压工作电路的一种开关开关。感悟新知

21、感悟新知知知4 4讲讲2.结构结构静触点分居两侧静触点分居两侧(一上一下一上一下)静触点分居一侧静触点分居一侧感悟新知感悟新知知知4 4讲讲3.电磁继电器的用途电磁继电器的用途(1)可以可以进行自动控制；进行自动控制；(2)可以可以实现远距离控制。实现远距离控制。感悟新知感悟新知知知4 4讲讲归纳总结归纳总结电磁继电器：电磁继电器：实质实质利用电磁铁来控制工作电路的一种开关利用电磁铁来控制工作电路的一种开关电路组成电路组成低压控制电路和高压工作电路低压控制电路和高压工作电路结构结构电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁铁、衔铁、弹簧、触点作用作用利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控利用低电压、弱电流电

22、路的通断来间接地控制高电压、强电流电路的通断制高电压、强电流电路的通断感悟新知感悟新知知知4 4练练如图如图7是一种温度自动报警器的原理图，制作水银温是一种温度自动报警器的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。与水银和金属丝相连。例4感悟新知感悟新知知知4 4练练下列说法正确的下列说法正确的是是()A.当温度达到当温度达到40 时，红灯亮同时电铃响时，红灯亮同时电铃响B.当温度达到当温度达到60 时，绿灯亮同时电铃响时，绿灯亮同时电铃响C.当温度达到当温度达到80 时，红灯亮同时电铃响时，红灯亮同时电铃

23、响D.当温度达到当温度达到60 时，红、绿灯均亮同时电铃响时，红、绿灯均亮同时电铃响感悟新知感悟新知知知4 4练练思路点拨思路点拨感悟新知感悟新知知知4 4练练解析解析：如图如图7所示，当温度达到所示，当温度达到80 时，水银柱到达金属时，水银柱到达金属丝的下端，左边的控制电路闭合，控制电路中有电流，丝的下端，左边的控制电路闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，从而带动动触点向下运动，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，从而带动动触点向下运动，使红灯、电铃所在的电路接通，此时红灯亮、电铃响，使红灯、电铃所在的电路接通，此时红灯亮、电铃响，发出报警信号，故发出报警信号，故A错误，错误，C正确正

24、确；感悟新知感悟新知知知4 4练练当当温度达到温度达到60 时，水银柱未到达金属丝的下端，左边时，水银柱未到达金属丝的下端，左边的控制电路断开，控制电路中无电流，电磁铁没有磁性，的控制电路断开，控制电路中无电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧作用下被拉起，从而带动动触点向上运动，衔铁在弹簧作用下被拉起，从而带动动触点向上运动，使绿灯所在的电路接通，此时绿灯亮，红灯不亮、电铃使绿灯所在的电路接通，此时绿灯亮，红灯不亮、电铃不响，故不响，故B、D错误。错误。答案：答案：C课堂小结课堂小结电流的磁场电流的磁场奥斯特实验奥斯特实验电生磁电生磁通电螺线管通电螺线管通电直导线通电直导线右手螺右手螺旋定则旋定则构成构成特点特点