20.2 电生磁 课件（内嵌视频）2026-2027学年物理人教版九年级全一册

第2节电生磁1.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。能利用安培定则判断通电螺线管中电流的方向或两端的极性。2.经历分析通电螺线管外部磁场方向的过程，发展归纳推理能力。教学目标3.通过探究通电螺线管外部磁场方向的实验，培养根据证据进行解释的科学探究能力。4.通过电生磁的学习，感悟自然现象之间的普遍联系，激发学习热情。如右图所示，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。问题小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系?触接电流的磁效应在历史上相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。到了19世纪初，一些哲学家和科学家意识到，各种自然现象之间应该存在着相互联系。基于这种思想，丹麦物理学家奥斯特长时间用实验寻找这种联系。在多次失败之后，1820年，奥斯特在做实验时终于发现:当导线中通过电流时，它下方的磁针会发生偏转。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，终于证实电流的周围存在着磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。从右图的实验可以发现，如果导线在小磁针上方并且两者平行，当导线通电时，小磁针发生偏转;切断电流时，小磁针又回到原位。这说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场。实验还表明，当电路中的电流反向时，小磁针的偏转方向也相反。这说明电流产生的磁场方向跟有关。电流的方向通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。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?不要说大头针，手电筒在通电时连一个小铁屑都吸不动。难道是灯丝在通电时周围不产生磁场？这是因为灯丝在通电时周围产生的磁场太弱了。实际上，并不是灯丝在通电时周围不产生磁场。如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管(也叫线圈，右图)，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。人们在生产和生活中经常要使用通电螺线管，通电螺线管周围的磁场应该是怎样的?实验探究通电螺线管外部磁场的方向实验思路我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场，也可以用同样的方法来研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。要研究通电螺线管外部磁场的方向，需要哪些器材?首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系。螺线管电源或开关导线小磁针实验过程1.按照右图布置器材。为使磁场增强，可以在螺线管中插入一根铁棒。把小磁针放到螺线管四周不同的位置，观察并记录各个点小磁针N极的指向，这个方向就是该点的磁场方向。这是没有通电时的情况用小磁针探究通电螺线管的磁场的视频这是通电后的情况我们把左图与上两个图做一下对比，就会发现通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。通电螺线管外部的磁场跟哪种磁体的磁场相似呢?用铁屑探究通电螺线管的磁场如果有铁屑，你还可以怎样进行实验?像下面这样进行实验用铁屑探究通电螺线管的磁场，也可以发现通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。用小磁针探究通电螺线管的磁场方向与什么有关的视频通电螺线管的磁场方向与什么因素有关呢？我们可以用小磁针进行探究从实验现象可以判断出，通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。2.仔细观察螺线管的结构，把螺线管用导线跟电源连接，弄清螺线管导线中电流的环绕方向。用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。认真观看视频，回答：第一次实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？C图请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极NS认真观看视频，回答：第一次实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？C图请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极第二次实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极D图NSNS认真观看视频，回答：实验中螺线管的绕线方式、螺线管中的电流方向与下图中的哪个图一致？A图请你在那个图中标出通电螺线管的N、S极NS左图是某实验小组的实验结果。请你在左图中标出通电螺线管的磁极名称和螺线管中的电流方向。NS这个图与上面哪个图相同？B图不同的小组可以用不同绕线方式的螺线管进行实验。根据你的实验，判断电流方向和右图中的哪个相吻合。NNNNSSSS在右图上分别标出通电螺线管的N极和S极。实验结论根据实验结果说明:通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似?与条形磁体的磁场相似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。改变电流方向，通电螺线管的N极、S极正好对调，这说明通电螺线管两端的极性跟有关。螺线管中电流的方向正确理解通电螺线管两端的磁极性质与螺线管中的电流方向有关A、C两图，螺线管外电流方向完全相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向不同，螺线管两端的磁极性质不相同。A、D两图，螺线管外电流方向不相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向相同，螺线管两端的磁极性质也相同。

B、D两图，螺线管外电流方向完全相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向不同，螺线管两端的磁极性质不相同。

B、C两图，螺线管外电流方向不相同，但是导线的缠绕方式不同，造成螺线管中的电流方向相同，螺线管两端的磁极性质也相同。可见，通电螺线管两端的磁极性质决定于螺线管中的电流方向，与电路中其他部分的电流方向无关。通电螺线管的极性跟电流方向有什么关系?用下图中牵牛花茎的缠绕方向与生长方向的关系进行类比，借用自己手指的关系，请你想一句话来概括通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。我们可以充分发挥自己的想象和推理能力，得出一个描述通电螺线管的电流方向与N极位置关系的结论。在物理学习中不断产生新想法、发现新规律、解决新问题，就会一步步地提高我们的创新能力。实验表明，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则(Ampere'srule)来表述:安培定则照右图（或下图）那样，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。如果通电螺线管竖直放置，那么就可以按照下图去判断。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.通电导线周围的磁场方向与电流的方向无关D.以上说法都不正确1.如右图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的详解正确的是()通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，A正确;该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该磁场仍存在，B错误;通电导线周围的磁场方向是由电流的方向决定的，C错误;A说法正确，所以D错误。A通电螺线管中的电流方向如下图所示，2.如右图所示，通电螺线管的右端是

(选填“N"或"S")极。根据安培定则即可判断出通电螺线管的右端相当于条形磁体的极。NN根据异名磁极相互吸引可知，甲、乙两螺线管相互吸引，都向中间运动。3.如右图所示，两个螺线管甲、乙放在一起，通电后，甲、乙两螺线管相互

(选填"吸引”或"排斥")，都向

(选填“中间”或“两端”)运动。甲、乙通电螺线管中的电流方向如右图所示，根据安培定则即可判断出甲、乙通电螺线管的右端都相当于条形磁体的N极,左端都相当于条形磁体的S极。吸引中间NNSS4.在"探究通电螺线管外部磁场的方向"的实验中:(1)小磁针的作用:

(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B(3)将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与

方向的关系。(4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了

处小磁针不偏转的可能原因:

详解：(1)通电螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在;当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。显示磁场的存在4.在"探究通电螺线管外部磁场的方向"的实验中:(1)小磁针的作用:

(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B(3)将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与

方向的关系。(4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了

处小磁针不偏转的可能原因:

显示磁场的存在（2）由题图可知，B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与那一点磁场方向相同。小磁针N极的指向与那一点磁场方向相同(3)将电池的正、负极对调，此时螺线管中电流的方向发生改变，磁场的方向也发生了变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。电流4.在"探究通电螺线管外部磁场的方向"的实验中:(1)小磁针的作用:

(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B(3)将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与

方向的关系。(4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了

处小磁针不偏转的可能原因:

显示磁场的存在小磁针N极的指向与那一点磁场方向相同电流(4)螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。保护电路，防止螺线管温度过高而烧坏。小结电生磁-奥斯特实验-原理：电流的磁效应-导线周围磁性的有无：与通断电有关-导线周围磁场的方向：与电流方向有关-通电螺线管的磁场-磁场分布：外部的磁场与条形磁体的磁场相似-通电螺线管两端的磁极性质：与电流方向有关-磁场方向的判定：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。练习与应用1.在右图所示的实验中，导线通电时，导线下方的小磁针会发生偏转，但当导线在某种方位下进行实验时却看不到这种现象，这是怎样的方位?为什么看不到这种现象?沿东西方向放置的通电导线，当其周围的磁场与地磁场对小磁针产生的作用方向相同时，小磁针不发生偏转。将导线沿东西方向放置。2.在下图所示的实验装置中，小磁针位于通电螺线管的正上方。若开关闭合，请在图中画出一条通过小磁针的磁感线，并标明小磁针的N极。右图是参考书的答案，我认为不对。左图是我认为正确的答案。当然，磁感线画成参考书的形状也可以。3.请你根据下图所示的通电螺线管中的电流方向，判定螺线管的N、S极。左图中通电螺线管的极性是左端为S极、右端为N极;右图中通电螺线管的极性是上端为N极、下端为S极。详解：左图通电螺线管中的电流方向如图所示，根据安培定则可以判断出通电螺线管的极性是左端为S极、右端为N极；SN右图通电螺线管中的电流方向如图所示，根据安培定则可以判断出通电螺线管的极性是上端为N极、下端为S极。NS4.如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。NSSSNN根据：5.如右图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化? 详解:先标出通