16.2 电流的磁场 讲义（学生版+答案版）2025-2026学年苏科版物理九年级下学期

专题16.2 电流的磁场 一、通电直导线周围的磁场 1．电流的磁效应（奥斯特实验） （1）1820年，丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系。 （2）由甲、乙可知：通电导体周围存在磁场。 （3）由甲、丙可知：通电导体的磁场方向跟电流方向有关。 （4）导线沿南北方向放置时，现象最明显。 2．直导线周围的磁场 通电直导线周围的磁场分布如图所示，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。可用右手定则判断，即大拇指代表电流方向，四指握向代表磁场方向。 二、通电螺线管周围的磁场 1．通电螺线管周围的磁场分布 （1）其外部磁场分布和条形磁铁的磁场很相似。 （2）通电螺线管的磁极、磁场的方向跟电流方向有关。 （3）电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。 2．安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 三、电磁铁 1．电磁铁：内部插有铁芯的螺线管。 2．判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。 图1 图2 3．影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少。 结论（1）：如图1所示，在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 结论（2）：如图2所示，当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。 结论（3）：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。 4．电磁铁的优点 （1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。 （2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。 （3）电磁铁的磁性可由电流方向来改变。 5．电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等 四、电磁继电器 电铃 1．电磁继电器 电磁继电器结构示意图 电磁继电器实物模型 （1）结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。 （2）工作原理：当低压电路开关闭合时，电磁铁通电时产生磁性，把衔铁吸下，触点接通，电路中有电流通过，高压电路开始工作。 （3）结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 （4）用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制 （5）应用举例 ①水位自动报警装置：水位没有到达金属块 A 时，电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位正常；当水位到达金属块 A 时，电磁铁通电有磁性，将衔铁吸下来，红灯亮，表示水位不正常。 ②温度自动报警装置：温度较低时，水银液面低，不与金属丝接触，控制电路不工作，电磁铁不吸引衔铁，指示灯工作；温度升高时，水银液面上升，当水银面上升到与金属丝接触时，控制电路工作，电磁铁产生磁性吸引衔铁，指示灯停止工作，电铃开始工作，发出警报。 2．电铃 如图，闭合开关，衔铁被向下吸引，碗锤击打铃碗，与此同时，电路被断开，衔铁在弹性片的作用下向上运动，电路复原，如此往复，电铃连续发声。 【典例】（2024 盐城二模）如图所示是奥斯特实验装置图，以下相关分析正确的是（　　） 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，通电导线周围磁场立即消失 C．断开开关后，直导线周围磁场不会立即消失 D．通电导线周围磁场的方向由小磁针指向决定 【变式1】（2025 滨湖区校级二模）小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节 　 　 （填“直导线”或“小磁针”）的位置，使小磁针静止时与直导线平行。 （2）实验中，改变导线中电流方向，小磁针偏转方向会发生改变，该现象表明 　 　 。 （3）在其它 ... ...