苏科版物理九年级下册16.2 ( 第一课时) 电流的磁效应教案(原卷版)

专项十六电磁转换2电流的磁场第一课时电流的磁效应【知识梳理】电流的磁效应奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着_____，磁场的方向跟__________有关，这种现象叫做_______________。这一现象是由丹麦物理学家_____在1820年发现的。通电螺线管的磁场把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于__________的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺线管外部的磁感线从__极出发，回到__极，内部的磁感线从__极出发，回到__极。通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流_____、线圈_____、有无_____有关。安培定则判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培(右手)定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，大拇指的方向就是该螺线管的N极。【易混淆点】电流的磁效应电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应，这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。奥斯特实验：实验前要使小磁针静止时指向南北方向，为使小磁针能偏转，直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行，即沿南北方向放置；给导线通电，小磁针发生偏转；断电后，小磁针又回到原来的位置(地磁场作用下)；结论：通电导体周围存在着磁场；小磁针与导线不动，调整电源改变导线中电流的方向，磁针偏转方向与原来相反；结论：电流磁场的方向与直导线中电流的方向有关系。通电螺线管周围的磁场通电螺线管的磁场：通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样。安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的Ｎ极。通电螺线管的性质：(1)通电螺线管磁性的强弱与有无铁芯(有铁芯则称为电磁铁)、电流的大小、线圈匝数的多少有关；(2)通电螺线管的极性可由电流方向来改变。知识点一：电流的磁效应【典例分析】如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。(1)小磁针上方的直导线应沿

(南北/东西)方向放置。(2)闭合开关后，观察到小磁针偏转，这表明通电直导线周围存在

。(3)改变直导线中的电流方向，小磁针N极偏转方向

(改变/不改变)，这表明

。(4)实验中小磁针的作用是

，这里用到的研究方法是

。【真题操练】如图所示是世界上著名的具有划时代意义的实验，该实验说明了通电导线周围存在着，发现该现象的科学家是(选填“欧姆”、“焦耳”、“奥斯特”或“法拉第”)，通电后磁针偏转，体现了电能转化为能。知识点二：通电螺线管周围的磁场【探究重点】通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。【典例分析】如图甲，小磁针在力的作用下发生偏转，说明力可以改变

;图乙中小磁针发生偏针，说明螺线管周围存在磁场，对小磁针有力的作用，图中螺线管左端为极，电源左端为极。【真题操练】如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是()A．a、b、c B．a、b C．a、c D．b、c安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中，如图所示：(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外都的磁场与磁体的磁场相似；在通电螺线管的两端各放一个小磁针，根据小磁针静止时的指向，可以判定通电螺线管的(选填“左”或“右”)端是它的N极；(2)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是，并观察小磁针的指向。知识点三：通电指导线周围磁场【典例分析】如图所示的奥斯特实验说明了电流周围存在。地球本身就是一个磁体，桌面上的小磁针水平静止时N极指向地理极(选填“南”或“北”)附近。【真题操练】在图中画出静止在通电直导线附近A点的小磁针，并标出其磁极。知识点四：探究影响通电螺线管的磁性实验【探究重点】原理：电流的磁效应滑动变阻器的作用：保护电路；改变电路中的电流。转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。控制变量法：探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制电流不变，改变匝数。探究磁性强弱与电流的关系：控制匝数不变，通过滑动变阻器改变电流。探究磁性强弱与有无铁芯的关系：控制电流和匝数不变，插入铁芯。观察线圈吸引大头针的多少。【典例分析】(2020·湖南长沙市·九年级其他模拟)如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置(小磁针黑端为N极)。(1)闭合开关，小磁针将______(选填“顺时针”或“逆时针”)转动；(2)在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。(3)请在图中标出通电螺线管的N极和磁感线方向。(______)【真题操练】小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中设计了如图所示的电路。实验时：(1)可通过观察判断通电螺线管的磁极。(2)小明猜想：通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，当开关在1上时，观察电流表的示数及吸引大头针的数量，然后他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了，来探究通电螺线管的磁场强弱与的关系。知识点五：作图题【典例分析】将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内添加电源和滑动变阻器)，使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。【真题操练】如图所示，小磁针静止时左端为N极，请在括号内标出电源的“+”、“-”极。通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是()如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近．开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止．对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是A．摩擦力减小，方向水平向左 B．摩擦力减小，方向水平向右C．摩擦力增大，方向水平向左 D．摩擦力增大，方向水平向右如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是()A．小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端B．小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端1820年4月的一天，奥斯特讲课时突发奇想，在沿

方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能

放置进行实验，接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间，做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转，这种现象称为

。奥斯特的发现，拉开了研究电磁间本质联系的序幕。螺线管通电后磁感线的方向如图所示，在图中标出电源的“”“”极和螺线管的N、S极。如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。(1)将一根导线AB架在静止的小磁针上方，并使直导线AB与小磁针(选填“平行”或“垂直”)，控制好距离，使导线尽量(选填“靠近”或“远离”)小磁针，使实验效果更明显；(2)当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生，说明通电导线周围存在磁场。此时若移去小磁针，上述结论是否成立？。实验中小磁针的作用是；(3)改变直导线中的电流方向，观察到了不同的现象，这表明通电直导线周围磁场的方向与有关。(2020苏州模拟)如图所示，通电螺线管上方有一静止的小磁针。根据图中通电螺线管的磁感线方向，判断小磁针的左侧为______极，A为电源的_____极。(2020•郑州模拟)如图所示，标出通电螺线管的N极和S极。(2020·陕西渭南市·九年级三模)如图是小科设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R0的阻值随CO浓度的增大而减小，电铃应接在_____(选填“B”和“D”或“A”和“C”)之间；当CO浓度升高，电磁铁的磁性_____(选填“增强”或“减弱”)；电磁铁的上端为_____(选填“N”或“S”)极。小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，(1)可通过观察__________判断通电螺线管的磁极。(2)如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与__________的磁场相似。(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了__________，来研究__________的关系。在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是()A．通电螺线管M端为S极B．小磁针N极指向水平向右C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱(2020·山东济南市·九年级二模)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是()A．通电螺线管的左端为N极B．小磁针S极指向左C．A点磁场的方向水平向右D．小磁针继续静止不动如图所示电路中，导线通电之前，处于静止状态的小磁针S极所指的方向是_____的北极(选填“地理”或“地磁”)；导线通电之后，小磁针静止时_____极所指的方向为该点磁场的方向。丹麦科学家首次通过实验发现电流周围存在着磁场。现有一小磁针在通电螺线管附近处于静止状态，如图所示，由此可判断通电螺线管所接电源的D端是极。根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“-”极。如图所示，根据电源的正、负极标出磁感线的方向及小磁针的N、S极。(2020湖北荆州模拟)小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是___________极(选填“N”或“S”)，接线柱a连接的是电源___________极(选填“正”或“负”)。如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向端移动。在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与的磁场相似。(2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中方向有关。(3)小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了，来探究的关系。根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制作指南针。如图所示，该指南针的南极(S)应标在泡沫板的()A．a处 B．b处 C．c处 D．d处(2020·湖北黄冈市·九年级二模)如图甲，2020年6月21日，我国时速600公里高速磁浮试验样车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图乙所示。下列有关说法错误的是()A．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在轨道上的B．图中列车在磁力作用下正在向右行驶C．要保证列车一直向前行驶轨道，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通直流电D．为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电(2020·全国九年级单元测试)一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)。下列叙述中，正确的是()A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变(2020·广东茂名市·九年级一模)如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是()A．电流表示数变小，弹簧长度变短B．电流表示数变小，弹簧长度变长C．电流表示数变大，弹簧长度变长D．电流表示数变大，弹簧长度变短(2020·黑龙江哈尔滨市·九年级三模)为探究两个通电螺线管之间的磁场情况，某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示，小磁针静止时N极在各位置上的指向如图(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极)。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示，其中正确的是()A． B． C． D．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是()A．电磁铁的A端为N极；B．小磁针静止时，N极水平指向左；C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机；D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法加图所示．将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方直导线通电的瞬间A．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转C．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转如图，闭合开关S后小磁针静止在螺线管旁，请标出小磁针的N极和磁感线方向。有一个正负极标示不清的电源，为了分清正负极，某回学自制了一个螺线管，将其悬挂起来并使其在水平面内能自由转动。用该电源给螺线管通电，螺线管静止时A端指向北方(如图)，请在图中标出电源的正负极。(2020·辽宁朝阳)如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____(填“有”或“无")磁感线，小磁针静止时左端为_______填“S”“或“N”)极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将____(填“变大”、“变小”或“不变")。闭合开关S后，小磁针静止时北极的指向如图所示，则螺线管左端是______极(选填“N”或“S”)，电源左端是_______极(选填“正”或“负”)。如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，开关闭合后，滑片P向右滑动时弹簧伸长。请标出电磁铁上端的极性及电