2026年春沪科版九年级物理全一册 18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向（课件）

1.通过实验，了解电流周围存在磁场.2.探究并了解通电螺线管外部磁场的方向.3.会判断通电螺线管中的电流方向或两端磁极.4.了解电磁铁在生产生活中的应用，知道影响电磁铁磁性强弱的因素.5.了解电磁继电器的结构及工作原理.1.奥斯特实验1.实验中，小磁针受地磁场的影响而指向南北，为了使实验现象明显，避免地磁场的影响，导线应南北方向放置.2.本实验是一个短路实验，实验时间不宜过长，应及时切断电路.2.电流的磁效应通电导体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.电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现的.奥斯特实验第一次揭示了电和磁的联系，即电可以产生磁.典例 1 [ 茂名期末 ] 如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，通电前，导线与小磁针______（选填“垂直”或“平行”）平行磁场奥斯特放置；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在______，这个现象最早是________发现的.1.通电螺线管（1）如图所示，将导线绕在圆筒上，就做成了螺线管，也叫线圈.给螺线管通电，接通电源的螺线管，叫做通电螺线管.（2）给螺线管通电后，各圈导线产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就会产生较强的磁场.2.探究通电螺线管外部磁场的方向该实验中，螺线管两端各放置了小磁针，用于探究通电螺线管两端磁场的方向，但通电螺线管外部磁场的方向并未直观显现，这成为实验的一个不足之处.因此，实验的改进常成为中考中考查的重点.济南中考改进方案  典例 2 [ 合肥期末 ] 在探究“通电螺线管外部的磁场分布”实验过程中：（1）根据小磁针的指向判断磁场的方向，通过观察铁屑分布的密集程度判断磁场的强弱，这里所用的实验方法是________.转换法（2）实验过程中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关，为更好地显示通电螺线管周围的磁场分布情况，接下来应该进行的操作是____________.轻敲玻璃板[解析] 接下来应该进行的操作是轻轻敲击玻璃板面，减小铁屑与板面间的摩擦，使铁屑在磁场的作用下重新排列，更好地显示通电螺线管周围的磁场分布情况. 条形3.右手螺旋定则（安培定则）通电螺线管的磁极可用右手螺旋定则来判断.  （3）应用:①已知螺线管中电流的方向，判断通电螺线管的磁极；②已知通电螺线管的磁极，判断螺线管中电流的方向（进一步确定电源的正、负极）；③已知通电螺线管的磁极和电源的正、负极，画出螺线管的绕线方向. 2.通电螺线管的磁极由通电螺线管上电流的环绕方向决定.例如，两个通电螺线管的绕法不同，但只要两个螺线管上电流的环绕方向一致，它们两端的磁极就相同. [答案] 如图所示. 1.电磁铁（1）概念：带铁芯的通电螺线管.（2）构造：主要由螺线管和插在它里面的铁芯组成.（3）工作原理：电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强.接通电路产生磁性，断开电路磁性消失.（4）磁极判断：插入铁芯只是让通电螺线管的磁性增强，不会影响通电螺线管原来的磁极，仍可用右手螺旋定则来判断电磁铁的磁极.插入铁芯磁性增强的原因分析当把铁芯插入通电螺线管内部时，它被螺线管电流的磁场磁化成为磁体，它的磁场方向与通电螺线管的磁场方向一致，这就大大增强了螺线管的磁性，所以铁芯对增强磁性起重要作用. 2.实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素3.电磁铁的特点（1）磁性的有无可通过通断电流来控制.（2）磁极的极性可通过改变电流的方向来控制.（3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈匝数多少来控制.4.电磁铁在生产生活中的应用（1）电磁铁对铁质物体有力的作用（2）电磁铁可以产生强磁场电磁铁的铁芯用软铁的原因电磁铁要求其磁性强弱随电流大小的变化而发生明显变化，且其磁性的有无可以通过电流的通断来控制.软铁容易被磁化，磁性也很容易消失，但钢被磁化后其磁性不容易消失而成为永磁体，所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢. 5.电磁继电器（1）结构：一般由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分，如图所示.（2）工作原理：低压控制电路接通，电磁铁通电时有磁性，吸下衔铁，使动、静触（3）作用：利用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，能实现遥控和生产自动化.点接触，高压工作电路接通；低压控制电路断开，电磁铁断电失去磁性，弹簧通过杠杆作用把衔铁拉起，使动、静触点分离，高压工作电路断开. 图18-21 自制电磁铁. [扬州中考] 如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是 ( )D  中考设置如题所示情境，考查影响电磁铁磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数），体现了教材中磁学与电学的综合运用.该题中，选项D的做法（将铁芯换成铜芯）不能吸引更多大头针，因为铜芯不能被磁化，电磁铁的磁性会减弱.典例 4 [ 成都模拟] 2024年11月16日，天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接（图甲）.    右