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第二十章 電與磁
人教版·九年級下冊
20.2 電生磁
知識與技能
1.認識電流的磁效應。
2.知道通電導體周圍存在著磁場；通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。
3.會用安培定則判斷通電螺線管的極性跟電流的關系。
教學重難點
1.通過奧斯特實驗認識電流的磁效應。
2.通電螺線管的磁場極性與電流方向之間的關系。
導入
　　（1）磁針會轉動嗎？
　　如右圖所示，將一枚磁針放置在直導線下，使導線和電池觸接，連通電路，觀察小磁針的變化。
　　磁針發生轉動。
　　這個磁場與地磁場方向不同，所以磁針轉動。
　　（2）磁針轉動說明了什么？
視頻：奧斯特實驗
通電后磁針轉動，
說明通電導體（電流）周圍有磁場。
　　磁針轉動方向相反。
　　（2）說明什么？
　?。?）磁針會轉動嗎？
　　改變電流的方向，觀察磁針的變化。
電流的磁場方向跟電流方向有關。
　　1．電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流方向有關。
　　2．通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應。
一、電流的磁效應
奧斯特的故事
　　奧斯特是丹麥物理學家，他從小聰明好學，1794年以優異的成績考入哥本哈根大學學習，后來成為這所大學的物理教授。
他相信各種自然現象間存在聯系。經過長時間用實驗尋找，在多次失敗后，1820年，奧斯特在課堂上做實驗時發現了電和磁之間的聯系。
　　1．將導線繞在圓筒上，做成螺線管（也叫線圈）。通電后各圈導線磁場產生疊加，磁場增強。
螺線管
二、通電螺線管的磁場
通電螺線管的磁場
　　探究通電螺線管外部的磁場分布
　 在螺線管的兩端各放一個小磁針，在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察指針指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。
實　驗
　　改變電流方向，兩側小磁針的指向反轉。
　視頻演示：
　　實驗：把小磁針放到螺線管周圍不同位置，在圖上記錄磁針N極的方向。
　　結合以上兩個實驗，對比右圖可知：通電螺線管的外部磁場與條形磁體的磁場相似。
　　探究通電螺線管外部的磁場分布
視頻磁場分布（小磁針）
　　實驗：通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系。
　　使用圖中實驗裝置，組成實驗電路。
　　仔細觀察螺線管的繞線方法，并畫出示意圖，并判斷螺線管中電流方向，標示在示意圖上。
　　預想可能的不同種情況，小組間交流。
N
S
N
S
N
S
N
S
　通過實驗，判斷螺線管的N、S極，并標在圖中。
2．實驗結論：
　　通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
　　通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關。
　　你能用一個巧妙的方法把通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向的關系表述出來嗎？
猴子用右手把一個大螺線管夾在腋下，說：如果電流沿著我右臂所指的方向流動，N 極就在我的前方。
螞蟻沿著電流方向繞螺線管爬行，說：N 極就在我的左邊。
視頻：螞蟻和猴子
　　用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。
三、安培定則
　　1．判斷下面螺線管中的N極和S極：
　　2．判斷螺線管中的電流方向：
N
S
S
N
N
S
練一練
　　3．根據小磁針靜止時指針的指向，判斷出電源的正負極。
電源
S
N
N
S
+
—
奧斯特
磁場
鞏固習題
通電導體周圍存在磁場
通電導體周圍的磁場方向與
電流方向有關
A
A
C
A
D
B
課堂小結
1．通過這節課你學到了什么？
2．奧斯特實驗說明了什么問題？
3．通電螺線管周圍磁場有什么特點？
4．如何判定通電螺線管的磁極？
如果條形磁鐵的磁性減弱了，你能用電流來使它增強嗎？應該怎么辦？
解答：可以將條形磁體的N極靠近通電螺線管的S極（或將條形磁體的S極靠近通電螺線管的N極）；也可以將條形磁體插入通電螺線管中，讓條形磁體的N極和S極與通電螺線管的N極和S極保持一致。
1.請你根據圖中通電螺線管中的電流方向判定螺線管的極性。
N
S
N
S
2.如圖，按小磁針的指向判定螺線管的極性、電流的方向和電源的正、負極。
N
S
+
﹣
N
N
+
﹣
S
S
﹣
+
3.如圖，開關閉合后，位于螺線管右側的小磁針的指向將怎樣變化？
解答：小磁針逆時針轉動90°，即小磁針轉動到N極水平向右，最后穩定靜止。
4.1820年，安培在科學院的例會上做了一個小實驗引起到會科學家的興趣：把螺線管水平懸掛起來，然后給導線通電。想一想會發生什么現象？實際做一做，看看你的判斷是否正確。
解答：懸掛的螺線管會發生偏轉，一端指南，另一端指北。
5.如圖是牽?；ㄇo的照片。觀察自然界中不同纏繞植物的莖，它們的纏繞方向和生長方向有什么關系？這跟螺線管中電流的方向與其北極方向的關系是否相同？對于不同植物，這種關系都一樣嗎？
解答：纏繞方向和生長方向符合右手螺旋定則，彎曲的四指表示纏繞方向，大姆指表示生長方向。這跟螺線管中電流的方向與其北極的方向是一致的。對于不同植物，這種關系不一樣。

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