【 物理 】探究：通电螺线管外部方向课件2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

探究：通电螺线管外部磁场的方向第2节

第十八章

磁及其应用物理沪科版九年级全一册1.理解电流的磁效应，知晓奥斯特实验的现象与结论，明确通电导线周围存在磁场且磁场方向与电流方向相关；2.掌握通电螺线管的磁场特点，知道其外部磁场与条形磁体相似，磁极方向与电流方向有关；3.学会运用安培定则，能根据螺线管的电流方向判断N极、S极，或根据磁极方向判断电流方向；4.了解电磁铁的构造、工作原理及特点，明确其磁性有无、强弱、磁极的控制方式；5.认识电磁铁在生产生活中的常见应用，理解电磁继电器的工作原理与作用。学习目标难点重点重点新课引入磁与电有关系吗?电能产生磁吗?1820年4月

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特（H.Oersted，1777—1851）在课堂上演示物理实验，无意中让通电导线靠近小磁针时，发现小磁针发生了偏转。电

磁

我来给你见证奇迹！电与磁，它们有联系吗？新课引入奥斯特实验甲通电乙断电丙改变电流方向小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系？

如图所示，将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化，对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。一、从奥斯特实验说起知识构建

如下图，在小磁针上方平行放一条直导线，当导线通电和断电时，看看小磁针有什么变化。对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。导线在小磁针上方并且两者平行一、从奥斯特实验说起触接断开现象：小磁针发生偏转现象：小磁针又回到原位通电导线的周围存在磁场1.电流的磁效应：通电导线的周围存在磁场。改变电流方向现象：小磁针顺时针转动触接现象：小磁针逆时针转动触接一、从奥斯特实验说起2.电流的方向：通电导体周围磁场的方向与电流方向有关。二、范通电螺线管外部磁场的方向螺线管通电后，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强。1.螺线管：将导线绕在圆筒上，可做成一个螺线管（也叫线圈）通电螺线管外部磁场是怎样分布的呢？其方向又是怎样的？二、通电螺线管的磁场螺线管结构示意图各种各样的螺线管实验探究实验：探究通电螺线管外部的磁场方向1.探究通电螺线管外部磁场分布的特点。2.探究通电螺线管外部的磁场方向。实验目的：螺线管、电源、开关、导线、滑动变阻器、有机玻璃板、铁屑和小磁针。实验器材：小磁针开关导线铁屑螺线管实验器滑动变阻器学生电源实验：探究通电螺线管外部的磁场方向实验探究1.在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑。2.按照你设计的电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况，用拍照等方式记录实验信息。实验操作：实验探究实验：探究通电螺线管外部的磁场方向实验现象：NS结论：通电螺线管外部的磁场类似于条形磁体的磁场实验探究实验：探究通电螺线管外部的磁场方向3.换一个有更多匝数的螺线管，将小磁针放置在螺线管附近，未通电时观察小磁针N极指向。闭合开关，观察并记录小磁针N极指向的变化。改变电流方向，再观察并记录小磁针N极指向的变化。实验操作：实验现象：结论：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关实验探究实验：探究通电螺线管外部的磁场方向实验现象：实验结论：1.通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以根据实验中小磁针的指向来确定。2.通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关。二、通电螺线管的磁场1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；2.通电螺线管的磁极与电流的方向有关。讨论不通过实验，如何描述通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向关系呢？NSNSSNNS①甲、乙（或丙、丁）两个螺线管的绕法相同，螺线管中电流的方向不同，通电螺线管两端的极性不同；②甲、丙（或乙、丁）两个螺线管的绕法不同，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管两端的极性相同。二、通电螺线管的磁场

猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下蚂蚁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流动，N极就在我的前方。二、通电螺线管的磁场安培伸出你的右手安培定则用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。二、通电螺线管的磁场1.电磁铁：把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。2.电磁铁的工作原理：电流的磁效应。线圈铁芯电磁铁U型电磁铁三、电磁铁在生产生活中的应用3.特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。电磁起重机

电磁起重机的主要部件之一，电是电磁铁，电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一个位置后切断电流，钢铁被放下。三、电磁铁在生产生活中的应用怎样改变电磁铁的磁性？电磁铁的磁极又通过什么可以改变？电磁铁磁场分布电能转化为磁能三、电磁铁在生产生活中的应用电磁铁的优点是：它磁性的有无可由通断电来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过改变电流方向来改变。电磁起重机电磁选矿机电铃电磁锁电磁继电器电磁阀门磁疗设备三、电磁铁在生产生活中的应用电磁继电器实物图4.电磁继电器实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制电路通断的一种开关。电磁继电器原理图三、电磁铁在生产生活中的应用低压控制电路高压工作电路2.工作原理：电流的磁效应

当低压控制电路开关闭合时，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸下来，使电动机转动，指示灯不亮；开关断开时，电磁铁断电无磁性，弹簧把衔铁拉起，电动机停止转动，指示灯发光。3.作用：低电压、弱电流电路间接控制高电压、强电流电路。三、电磁铁在生产生活中的应用接通电路，电磁铁产生磁性吸下衔铁打铃，断路，磁性消失AB弹回，通路，电磁铁产生磁性重复这样的过程，小球就连续地打铃。电铃三、电磁铁在生产生活中的应用知识构建演亦文化课堂小游戏——想想做做自制电磁铁迷你实验室◆导线若干◆铁钉1个◆滑动变阻器1个◆学生电源1个◆开关1个◆曲别针若干材料

把一根较长的导线绕在一枚大铁钉上，就可以制成一个电磁铁。把电源、电磁铁及滑动变阻器串联起来，闭合开关，观察你的“起重机”吊起了多少曲别针。自制电磁铁思考：怎样让你的“起重机”能吸引更多的曲别针？知识迁移1.（2025·青山湖区校级模拟）如图所示为小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法中，正确的是（

）A.实验时，导线平行架到小磁针上方，更容易看到小磁针转动的现象B.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关C.实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动D.实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场A，实验时，导线平行架到小磁针上方，即南北方向放置，产生的磁场东西方向，更容易看到小磁针转动的现象，故A正确；B.通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向改变，故B错误；C.实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，上方有反方向的磁场，故仍会转动，故C错误；D.实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；小磁针显示磁场方向，若将小磁针移去，通电导线周围还存在磁场，故D错误。故选：A。A知识迁移2.（2025·福建模拟）某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路如图所示。R1为气敏电阻，其阻值随氧气浓度的变化而变化，R2为可调电阻。氧气浓度正常时指示灯L发光，当氧气浓度降低到报警浓度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（

）A.电磁铁的上端为S极B.R1的阻值随氧气浓度的降低而增大C.氧气浓度增大，电磁铁磁性将增强D.若要调低报警浓度，可将R2的阻值调大A、电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；B、氧气浓度正常时指示灯L发光，当氧气浓度降低到报警浓度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明氧气浓度降低时，热敏电阻的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，接通蜂鸣器电路，故B错误；C、氧气浓度正常时指示灯L发光，当氧气浓度降低到报警浓度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明氧气浓度升高时，热敏电阻的电阻变大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C错误；D、若要调低报警浓度，R1阻值将变小，R总不变，则R2将变大，故D正确；故选：D。D科学世界

奥斯特（H.C.Oersted，1777—1851，图18-15)，丹麦物理学家、化学家。1820年4月的一天，奥斯特在做物理实验时，无意中让通电导线靠近小磁针时，发现小磁针发生了偏转。

这个现象并没有引起在场其他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他紧紧抓住这个现象，反复实验，深入研究，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电的研究进入了一个新的发展时期。奥斯特GMR效应的最大价值在于推动了磁存储技术的跨越式发展，成为硬盘读写磁头的核心技术，让存储密度实现指数级提升，同时也广泛应用于高灵敏度磁传感器制造，深刻影响了移动存储、汽车电子、工业检测等多个领域。

法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。科学世界GMREFFECTGiantMagnetoresistanceEffect””巨磁电阻效应知识小结从奥斯特实验说起通电螺线管外部的磁场方向4.实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制电路通断的一种开关。5.工作原理