人教版物理九年級全一冊4

第二十章電與磁§20.2電生磁2022年課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過實驗，了解電流周圍存在磁場。2．探究并了解通電螺線管外部磁場的方向1．【重點】通過奧斯特實驗，了解電流磁效應(yīng)。2．【重點】通過實驗探究了解通電螺線管外部磁場的方向跟電流方向有關(guān)。3．利用安培定則判斷通電螺線管的磁極奧斯特實驗：1．如圖甲，將一枚轉(zhuǎn)動靈活的小磁針放置在直導(dǎo)線下，小磁針在地磁場的作用下，靜止時N極指向_____方，同時直導(dǎo)線沿南北方向擺放，與小磁針平行。做一做知識點1電流的磁效應(yīng)北2．如圖乙，使導(dǎo)線和電池觸接(通電時間要短，因為用電源短路的形式獲得較大電流容易燒壞電源)，連通電路，觀察小磁針的變化?，F(xiàn)象：給直導(dǎo)線通電時，小磁針立即_______，不再指向南北方向，可見此時空間出現(xiàn)一個新的磁場，改變了小磁針的受力方向。但切斷電流時，小磁針又___________。可見，通電導(dǎo)線周圍存在_______。偏轉(zhuǎn)恢復(fù)原狀磁場3．如圖丙，把電源正負(fù)極對調(diào)，從而改變直導(dǎo)線中的電流方向，看到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向與圖乙_______(選填“相同”或“相反”)。可見，通電導(dǎo)線周圍的磁場方向跟___________有關(guān)。相反電流方向?結(jié)論1通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，磁場的方向跟___________有關(guān)，這一現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。電流磁效應(yīng)是1820年丹麥的物理學(xué)家_________在實驗中發(fā)現(xiàn)的，他是世界上第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間有聯(lián)系的人。電流方向奧斯特4．如圖所示，將一根直導(dǎo)線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行。(1)接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)，說明_______________________。(2)改變直導(dǎo)線中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，這表明通電導(dǎo)體周圍的磁場方向與_______方向有關(guān)。(3)如果移走小磁針，通電導(dǎo)線周圍_________(選填“仍存在”或“不存在”)磁場。練一練通電導(dǎo)線周圍存在磁場電流仍存在1．實驗：探究通電螺線管的磁場特點實驗器材：螺線管、鐵芯、小磁針(多個)、電池組、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。實驗步驟：(1)根據(jù)圖甲所示連接電路。注意：連接電路時開關(guān)應(yīng)該_______，滑動變阻器開始接入電路中的

電阻應(yīng)調(diào)到_____________。(2)閉合開關(guān)前，觀察小磁針的指向，小磁針N極都指向地理的北方(圖甲)。做一做知識點2通電螺線管斷開阻值最大處(3)閉合開關(guān)后，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況，如圖乙。小磁針靜止時____極所指的方向就是該點的磁場方向。2．對比圖乙、丙，發(fā)現(xiàn)通電螺線管外部磁場的方向分布與_______磁鐵的磁場方向分布相似。3．交換電源的正負(fù)極(改變電流的方向)，觀察小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生的變化。說明通電螺線管的極性與___________有關(guān)。N條形電流方向4．仔細(xì)觀察螺線管的結(jié)構(gòu)，弄清楚螺線管導(dǎo)線中電流的方向。把螺線管看作一個磁體，根據(jù)你的實驗結(jié)果，在這下面四幅圖上分別標(biāo)出通電螺線管的N極和S極，并思考通電螺線管的極性和電流方向之間有什么關(guān)系？?結(jié)論2

1．通電螺線管的磁場分布和條形磁體的磁場相似，其兩端的極性跟電流方向有關(guān)。2．安培定則：用_____手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的____極，這就是安培定則，又叫右手定則。右N5．如圖甲所示，在虛線框內(nèi)標(biāo)出通電螺線管的磁極(用“N”或“S”表示)。練一練6．標(biāo)出圖乙中螺線管中的電流方向、螺線管兩端的極性和磁感線的方向。科學(xué)世界分子電流假說通過這學(xué)期的學(xué)習(xí)，我們知道磁體和電流都能產(chǎn)生磁場，而且通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場十分相似，它們的磁場有什么聯(lián)系呢？安培由此受到啟發(fā)，提出了分子電流假說。安培認(rèn)為：在物質(zhì)內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體。當(dāng)分子電流I方向如圖甲所示，則可用右手螺旋定則判斷出它的兩側(cè)相當(dāng)于N、S兩個磁極。用安培的分子電流假說能夠解釋一些磁現(xiàn)象，一根鐵棒未被磁化的時候，內(nèi)部分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外不顯磁性，如圖乙所示。當(dāng)鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，鐵棒被磁化，兩端對外界顯示出較強的磁性，形成磁極，如圖丙所示。在安培所處的時代，人們不知道物質(zhì)內(nèi)部為什么會有分子電流，20世紀(jì)后，人們認(rèn)識到原子內(nèi)部帶電粒子在不停的運動，這種運動對應(yīng)于安培所說的環(huán)形電流?！胺肿与娏骷僬f”提出以后，經(jīng)歷了“不太清楚”“遭到拒絕”到“逐漸明朗”幾個階段，這也告訴我們，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、科學(xué)理論的提出以及人們對科學(xué)成果的接受，不會都是一帆風(fēng)順的，但有益的學(xué)術(shù)爭論可以促進科學(xué)的發(fā)展。根據(jù)上述材料，回答下列問題。(1)安培認(rèn)為，在物質(zhì)內(nèi)部存在著的分子電流，使得每個物質(zhì)微粒都成為了_______。磁體(2)若物質(zhì)內(nèi)部某一個分子電流的方向如圖所示，若將這個分子電流等效成一個微小條形磁鐵，則該微小條形磁鐵的上端是______(選填“N極”或“S極”)。N極(3)20世紀(jì)后，人們認(rèn)識到原子可分為原子核和電子，原子核集中了原子全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，電子在核外微小空間運動，那么形成環(huán)形電流的是_______(選填“原子核”或“電子”)。(4)一根鐵棒被磁化，兩端會對外界顯示出較強的磁性，但當(dāng)它受到猛烈撞擊后會失去磁性，請你用安培分子電流假說解釋其原因。被磁化的鐵棒在受到猛烈的撞擊后，由于機械振動使分子電流的取向又變得雜亂無章，所以鐵棒的磁性消失。電子重難點1奧斯特實驗【典例1】電流磁場的研究：(1)如圖甲所示的實驗，閉合開關(guān)前，此時小磁針靜止且指向南北，這是因為_________的作用；讓直導(dǎo)線與小磁針平行放置，閉合開關(guān)后，導(dǎo)線下方的小磁針偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在_______，這一發(fā)現(xiàn)是丹麥物理學(xué)家_________第一個完成的。地磁場磁場奧斯特(2)為探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布情況，用小磁針、鐵屑、硬紙板等做了如圖乙所示的實驗，發(fā)現(xiàn)了直導(dǎo)線周圍的磁場是以導(dǎo)線為圓心的同心圓圈，請你用圖乙的情景判斷圖丙中小磁針N極將___________(選填“轉(zhuǎn)向紙內(nèi)”“轉(zhuǎn)向紙外”或“保持不動”)。轉(zhuǎn)向紙外(3)在做“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗時，在螺線管周圍擺放了一些小磁針，通電后小磁針的指向如圖丁所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與_______磁體的磁場相似。改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時北極所指方向與原來相反，由此可知：通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的_______方向有關(guān)。(4)寫出增強通電螺線管周圍磁場的一個方法是___________________________。條形電流

增大電流(或增加線圈匝數(shù))【典例2】小明想利用小磁針了解通電導(dǎo)線周圍的磁場，實驗時將一根通電直導(dǎo)線放在小磁針的正上方，方向與小磁針垂直，如圖是實驗裝置其中一部分的俯視圖。小明發(fā)現(xiàn)小磁針保持靜止，沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。增大通過導(dǎo)線的電流，發(fā)現(xiàn)小磁針仍然靜止。小明提出以下猜想：可能通電直導(dǎo)線此時在小磁針位置產(chǎn)生的磁場方向與地磁場方向相同。請寫出驗證小明的猜想是否正確的方法。答：改變直導(dǎo)線中的電流方向，觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，N極指向與原來相反，則說明之前小磁針保持靜止的原因是通電直導(dǎo)線在小磁針位置產(chǎn)生的磁場方向與地磁場方向相同。?重難點撥上面的典例1是奧斯特實驗的拓展，通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場分布如圖乙，可見在圖丙中通電導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場方向是從紙面指向外的，所有小磁針N極轉(zhuǎn)向紙外。通過典例1，有了通電直導(dǎo)線磁場分布的概念，再分析典例2，對奧斯特實驗的操作細(xì)節(jié)就更容易理解了。重難點2右手定則的應(yīng)用【典例3】如圖所示，根據(jù)小磁針靜止時N極指向，標(biāo)出通電螺線管的南北極、通電螺線管的電流方向和電源正負(fù)極?！镜淅?】1.根據(jù)通電螺線管的N、S極和磁感線形狀，在圖中標(biāo)出磁體A左端的極性、磁感線方向和電源“＋”“－”極。2．如圖所示，是一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管的一端最終靜止時的狀