18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 课件(共31张PPT) 2025-2026学年沪科版九年级全一册物理

(课件网) 第十八章 磁及其相互作用 第2节 探究：通电螺线管外部磁场的方向 1820年丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。第一次揭示了电和磁之间的联系，这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。 电与磁之间有着怎样的联系？今天一起学习———电流的磁场。 1.知道通电螺线管外部磁场的方向。 2.能完成“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。 3.会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或电流方向。 4.认识电磁铁在生产生活中的应用。 【观察分析】 小磁针为什么会转动呢？ 小磁针在磁场中受力转动，说明有了磁场 知识点一：从奥斯特实验说起 奥斯特的故事 　　奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。 　　他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。 奥斯特实验说明了什么？ 【观察分析】 奥斯特实验 　通电导线周围存在磁场 电流产生的磁场方向与电流方向有关 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？怎样才能使电流的磁场变强呢？ 如果将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。 1. 螺线管 螺线管示意图 将导线绕在圆筒上 实验用螺线管 知识点二、实验：探究通电螺线管外部磁场的方向 （1）实验一 如图所示，用铜导线穿过硬纸板，绕成螺线管（或用螺线管演示器），在纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。 2. 实验探究：通电螺线管的磁场特点 实验现象与分析： 如图所示，可以看到小铁屑有规则地排列起来。从铁屑的分布情况来看，通电螺线管周围的磁场与条形磁体相似。 （2）实验二 将小磁针放到通电螺线管周围不同的位置，包括螺线管内部，在纸板上记下小磁针在各个位置时的N极指向。 实验现象与分析： 如图所示，看到周围小磁针的N极指向不同。从小磁针N极指向来看，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端。 （3）实验三 在上面的实验中，改变螺线管中的电流方向，对照上次实验中的现象，观察小磁针的N极指向与原来是否相同。 实验现象：小磁针的N极指向与上次实验刚好相反。 现象分析：小磁针的N极指向改变，说明磁场方向改变了，即通电螺线管两端磁极的极性改变了。由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 探究归纳： （1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 （2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 3. 探究通电螺线管两端的极性与环绕电流方向间的关系 （1）设计并进行实验 取绕向不同的螺线管，向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如图所示。 （2）实验现象分析 ①甲、乙（或丙、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； ②甲、丙（或乙、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。 （3）探究归纳 通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。 通电螺线管的绕法可能不同，电流流入的端点可能不同，但只要环绕螺线管的电流方向相同，通电螺线管两端的极性就相同。 实验视频：探究通电螺线管外部的磁场分布 【想一想】 怎样判断通电螺线管磁极的极性与电流方向之间的关系呢 电流 电流 电流 电流 4. 右手螺旋定则 对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用右手螺旋定则来表述。 （1）右手螺旋定则 用右手握住螺线管 ... ...