滬教版九年級物理全冊：電流的磁場 知識講解

電流的磁場

責(zé)編：武霞

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解簡單的磁現(xiàn)象，知道磁極間的相互作用；

2.認(rèn)識電流的磁效應(yīng)，初步了解電與磁之間的某種聯(lián)系；

3.會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向；

4.了解什么是電磁鐵，知道電磁鐵的特性和工作原理；

5.了解影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；

6.了解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、磁體、磁極

1.磁性：物體能夠吸引鐵、鉆、鍥等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。

2.磁體：具有磁性的物體叫做磁體。

3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極。任何磁體都有兩個磁極（磁北極和磁南極）,將磁體水平懸掛起來,

當(dāng)它靜止時，指北的一端叫做磁北極（N極），指南的一端叫做磁南極（S極力

磁極處磁性最強(qiáng)

4.磁極間的相互作用：同名磁極之間相互排斥，異名磁極之間相互吸引。

5.磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化。一根沒有磁性的大頭針，在接近條形磁體下端的

N極時，大頭針上端就出現(xiàn)了S極，下端出現(xiàn)了N極，也就是說大頭針具有了磁性。

被磁化的大頭針能夠相互吸引

要點(diǎn)詮釋：

1.磁體分天然磁體和人造磁體。磁體的兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱。將一塊磁體分成若干小磁體，發(fā)現(xiàn)

不論分成多少塊，每個磁體均有兩個磁極。

與電荷不同，磁極總是成對出現(xiàn)的

2.有些磁性材料如軟鐵、硅鋼很容易被磁化，但磁性不容易保留，稱為軟磁性材料，常用作電磁體、變壓器、

發(fā)動機(jī)的鐵心。另一些磁性材料，如合金鋼、碳鋼不容易被磁化，但是一旦被磁化后磁性能長期保留，稱為

硬磁性材料，常用作揚(yáng)聲器、話筒等設(shè)備中的永磁體。許多材料既不能被磁化，也不能被磁鐵此因，例如橡

膠、塑料、鋁、銅、金、銀等。

3.磁體的基本性質(zhì)有：

(1)吸鐵性。磁體只能吸引鐵、鉆、鎮(zhèn)等磁性材料，而不能吸引鋁、銅、木材等非磁性材料。利用"吸鐵

性"也可判斷物體有無磁性。

(2)指向性。磁體自由靜止時具有指南北方向的性質(zhì)。利用"指向性"不僅可以判斷物體有無磁性，而且

還可確定磁體的極性。

要點(diǎn)二、磁場磁感線

1.磁場的定義：磁場周圍存在一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，叫做磁場。

2.磁場的性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體具有力的作用。常用小磁針是否受到力的作用來檢驗小磁針?biāo)诘目?/p>

間是否存在磁場。

3.磁場的方向：對磁場方向的描述人為規(guī)定為：在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時N極所指的方向就是該點(diǎn)

的磁場方向。

4.磁感線：為了形象直觀的描述磁場，人們按照“小磁針”的排列在磁場中畫出一條條帶箭頭的假象曲線，

這樣的曲線叫做磁感線。

5.磁感線的特點(diǎn):

⑴磁感線是人為引入的一組假想曲線，是模擬無數(shù)小磁針在磁場中的分布和排列情況而畫出的曲線，磁場中

并沒有客觀存在的磁感線。

(2)用磁感線能形象地確定磁場的方向.磁感線上任一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致。

(3)用磁感線能表示磁場的強(qiáng)弱。磁感線越密處磁場越強(qiáng)，磁感線越疏處磁場越弱。

(4)磁感線為閉合曲線。在磁體外部，從N極到S極；在磁體內(nèi)部，從S極到N極。

(5)任意兩條磁感線不能相交。因為在磁場中任一點(diǎn)，其磁場只有一個確定的方向。

(6)磁感線是空間立體分布的，不只是在一個平面上。

6.地磁場：地球本身就是一個巨大的磁體，地球周圍空間存在的磁場叫做地磁場。

7.地磁場的兩極：地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。地磁的兩極與地理的兩極并不重合。

地理南極

地磁場

要詮釋點(diǎn)：

1.值得注意的是，雖然我們可以通過磁場的基本性質(zhì)來認(rèn)識磁場的存在，即通過放入磁體來感知磁場的存在,

但這并不表示沒有放磁體的空間就不存在磁場。在磁體周圍沒有放入磁體時，磁場仍然客觀存在，只是磁場

的基本性質(zhì)沒有表現(xiàn)出來。

2.磁偏角：地磁兩極與地理兩極并不重合，兩者軸線之間存在著一個夾角，稱為磁偏角，磁偏角是我國宋代

的沈括最早發(fā)現(xiàn)的。

3.指南針之所以指示南北是由于地磁場的作用，小磁針的S極指南，是由于地磁場的N極在地理南極附近，

根據(jù)磁極間的相互作用可知，小磁針的S極指南，N極指北。

*

世界上最早的指南針一司南

要點(diǎn)三、電流產(chǎn)生的磁場

1、奧斯特實驗表明：

(1)通電導(dǎo)體和磁體一樣，周圍存在著磁場，即電流具有磁效應(yīng)。

(2)電流周圍的磁場方向與通過導(dǎo)體的電流方向有關(guān)。

2.通電螺線管的磁場:

(1)螺線管：用導(dǎo)線繞成的螺旋形線圈叫做螺線管。

(2)右手螺旋定則：假設(shè)用右手握住通電導(dǎo)線，大拇指指向電流方向，那么彎曲的四指就表示導(dǎo)線周圍的

磁場方向，如圖甲所示。假設(shè)用右手握住通電螺線管，彎曲的四指指向電流方向，那么大拇指的指向就是通

電螺線管內(nèi)部的磁場方向，如圖乙所示。

圖甲

要詮釋點(diǎn)：

L奧斯特實驗的重大意義是首次揭示了電和磁之間的聯(lián)系，對磁現(xiàn)象的"電"本質(zhì)的研究提供了有力的證據(jù)。

2.通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似。在螺線管的外部，磁感線由N極出來，從S極進(jìn)入螺線管；

在螺線管的內(nèi)部，磁感線由S極指向N極。

要點(diǎn)四、電磁鐵的應(yīng)用

1.電磁鐵：內(nèi)部有鐵心的螺線管叫做電磁鐵。電磁鐵在電磁起重機(jī)、電鈴、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、自動控制上有

著廣泛的應(yīng)用。

2.電磁鐵的特點(diǎn)：

(1)電磁鐵磁性的有無，完全可以由通斷電來控制。

(2)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱可以由電流的大小、線圈匝數(shù)控制。

(3)電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向是由通電電流的方向決定的。

3.電磁繼電器：

(1)結(jié)構(gòu)：具有磁性的電磁繼電器由控制電路和工作電路兩部分組成?？刂齐娐钒ǖ蛪弘娫?、開關(guān)和電

磁鐵，其特點(diǎn)是低電壓、弱電流的電路；工作電路包括高壓電源、用電器和電磁繼電器的觸點(diǎn)，其特點(diǎn)是高

電壓、強(qiáng)電流的電路。

(2)原理：電磁繼電器的核心是電磁鐵。當(dāng)電磁鐵通電時，把銜鐵吸過來，使動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸(或分

離)，工作電路閉合(或斷開X當(dāng)電磁鐵斷電時失去磁性，銜鐵在彈簧的作用下脫離電磁鐵，切斷(或接通)

工作電路。從而由低壓控制電路的通斷，間接地控制高壓工作電路的通斷，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動化控制。

電磁繼電器的作用相當(dāng)于一個電磁開關(guān)。

(SM?K)(工作電路)

電磁繼電爵的原理圖

要點(diǎn)詮釋:

打點(diǎn)計時器就是利用電磁鐵原理使用軟鐵制成的振片振動打點(diǎn)的。打點(diǎn)計時器使用的是交流點(diǎn)，即方向

隨時間改變的電流。假定某一時刻,電流從接線柱A流入線圈,產(chǎn)生磁場使振片的左側(cè)磁化為N極，與永

磁鐵相互作用，振針C向下運(yùn)動打點(diǎn)。下一時刻，電流反向從B流入線圈，產(chǎn)生磁場使振片的左側(cè)磁化為S

極，與永磁鐵的磁極相互作用，振針相上運(yùn)動，如此重復(fù)使振針在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。交流點(diǎn)每秒鐘變

化50次，振針1秒鐘內(nèi)在紙帶上打出50個點(diǎn)。

打點(diǎn)計時器

【典型例題】

類型一、磁概念

1.如圖所示，將掛著鐵塊的彈簧測力計在水平放置的條形磁鐵上自左端向右逐漸移動時，測力計的示數(shù)

將O

]S

【答案】先減小后變大

【解析】磁體的不同位置磁性的強(qiáng)弱不同，其中，兩端最強(qiáng)稱為磁極，中間最弱，幾乎沒有磁性。所以當(dāng)鐵

塊從條形磁鐵的左端移動到右端過程中，在到達(dá)磁體中間的過程中，磁體對鐵塊的吸引力變?。粡闹虚g到最

右端的過程中，磁體對鐵塊的吸引力變大。

【總結(jié)升華】認(rèn)識磁體上不同部位磁性的強(qiáng)弱不同是解決此題的關(guān)鍵。

舉一反三

【變式】（2015?淮北模擬）如圖所示，甲乙兩根外形完全相同的鋼棒，用甲的一端接觸乙的中間，下歹晚

法中正確的是（）

A.若甲、乙相互吸引，則甲、乙均有磁性

B.若甲、乙相互間沒有吸引，則甲一定沒有磁性，乙可能有磁性

C.若甲、乙相互間沒有吸引，則甲、乙均沒有磁性

D.若甲、乙相互吸引，則甲有磁性乙一定沒有磁性

【答案】B

C2.關(guān)于磁體和磁場，以下說法中錯誤的是（）

A.懸掛起來的小磁針靜止時，小磁針的北極指向地理的北極附近

B.鐵、銅、鋁等金屬材料都能夠被磁化

C.磁體之間的相互作用力是通過磁場而發(fā)生的

D.通電導(dǎo)體周圍一定存在磁場

【答案】B

【解析】磁體的指向性是由于地磁場的作用，小磁針靜止時，南極指南，北極指北，故A正確；能夠被磁化

的物質(zhì)一定是磁體能夠吸引的鐵、鉆、銀等物質(zhì)，而銅、鋁均不能被磁化，故B錯誤；C、D的說法均是正

確的。

【總結(jié)升華】加強(qiáng)對課本中的有關(guān)磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)知識的記憶，對解這類基礎(chǔ)性的題目有很大的幫助。

舉一反三

【變式】南寧民族英雄文天祥在《揚(yáng)子江》一詩中寫下“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”的詩句，這里

磁針石是因為受到的作用，它的南極指向地理位置的方。

【答案】地磁場；南

【解析】地球本身是一個巨大的磁體，地球周圍也存在著磁場，稱為地磁場，并且地磁的南極在地理的北極

附近，地磁的北極在地理的南極附近，根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以放入地磁場中的磁

體在水平面內(nèi)自由靜止時，它的南極指向地磁的北極，即地理的南方。

■3.以下描述兩個磁極間的磁感線分布圖中，正確的是（）

【答案】c

【解析】在磁體的外部，磁感線從磁體的北極出來,回到南極,所以A、B、D錯誤,C正確。

【總結(jié)升華】此題主要考查了磁感線的分布及特點(diǎn),要掌握磁感線的方向。

舉一反三

【變式】畫出兩磁極之間的磁感線分布圖。

【答案】

類型二、電流的磁場

.如圖所示的A、B兩螺線管，通電后能夠互相吸引，畫出螺線管B的繞線，標(biāo)明電流方向。

【答案】

【解析】因為兩螺線管相吸為異名磁極，利用安培定則繞線。通電后兩螺線管能相互吸引，說明A、B兩端

是異名磁極，根據(jù)安培定則判斷，A端為N極，則B端為S極，知右邊螺線管中電流方向是如圖所示。

【總結(jié)升華】解答本題需掌握安培定則，注意一定要用右手。

舉一反三

【變式】如圖所示，根據(jù)通電螺線管中的電流方向，標(biāo)出靜止在通電螺線管上方的小磁針的"N"、"S"極。

【答案】

【解析】根據(jù)螺線管中電流的方向和線圈的繞向，利用安培定則可以