文档内容
20.2 电生磁（教学设计）
年级 九年级 授课时间
课题 20.2 电生磁
1. 通过实验了解电流周围存在着磁场。
教学 2. 探究通电螺线管外部磁场的方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁铁
目标
的磁场相似。
3. 会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
本节在学习了磁体、磁场的前提下，通过奥斯特实验，使学生认识电流（通
电导线）周围存在磁场，即电流的磁效应，从而揭示了电与磁之间的联系。
本节内容由“电流的磁效应”“通电螺线管的磁场”和“安培定则”三部分
构成。电流的磁效应是本节学习的重要知识之一，也是后面学习其他电磁现象的
基础。教学中应认真做好奥斯特实验，引导学生认真观察把小磁针放在直导线附
近，导线通电和断电时小磁针发生的变化。分析现象产生的原因，让学生认识到
使小磁针发生偏转的只可能是电流产生的磁场，从而确信通电导线周围存在磁
教材
场，即电流的磁效应。帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在着
分析
相互关系。
通电螺线管的磁场也是本节的重点知识之一，教学中应让学生通过实验去探
究、总结，先用自己的语言描述出通电螺线管外部的磁场分布情况、通电螺线管
两端的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的空间想象能力和语言表达能
力。然后通过师生交流，得出安培定则。
本节的难点是会运用安培定则，判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的
电流方向。教师可举例说明安培定则的使用方法，以此化解知识难点。
教学 小磁针，螺线管、铁屑，电源、直导线、小磁针、开关、漆包线等。多媒体
器材
ppt，包含视频《奥斯特实验》、《探究螺线管周围的磁场》。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
【回忆电磁现象并提问】
电现象与磁现象有许多相似之处，例如，电荷有两种，磁极有两个；同种
电荷相互排斥，异种电荷相吸引；同名磁极相排斥，异名磁极相吸引等。 回忆电与磁的
相似之处，思
电现象和磁现象有很多相似之处，它们间有没有一定的联系？
考它们间有没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 有一定的联
个新的发展时期。 系，进入情
景。
电与磁之间有着怎样的联系？今天一起学习—《20.2电生磁》。
学习新课 一、 磁现象
1. 奥斯特实验
（1）探究电与磁是否存在联系
【演示实验】
①如图甲所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下方。然后使导线
和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
②如图乙所示，把电源切断后，观察小磁针的变化。
进行实验或观
③如图丙所示，改变导线中电流的方向，观察小磁针有什么变化？ 察实验，分析
实验现象，归
纳结论，知道
电流的磁效
应。
④实验分析
小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，表明通电导线和磁体一
样，周围存在磁场。小磁针又回到原位，说明导线周围的磁场消失，表明导线
周围的磁场是由电流产生的。电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，
说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
（2）探究归纳：
①电流周围存在着磁场；
②电流的磁场方向跟电流的方向有关。
2. 电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
奥斯特实验揭示了电和磁之间存在着联系，即“电生磁”。
【播放视频】——《奥斯特实验》
【例题1】某同学利用图所示装置进行了一系列实验，闭合开关前、小磁
观看视频。
针的指向如图甲所示；闭合开关后、小磁针的转情况如图乙中箭头所示；只改
变电流方向，再次进行实验、闭合开关后、小磁针的偏转如图丙中箭头所示。
做例题1，加
深理解奥斯特
实验。
（1）由甲、乙两图所示实验可得电流可以产生________；
（2）由乙、丙两图所示实验可得电流产生的磁场的方向与电流的_____有
关。【答案】（1）磁场；（2）方向。
【解析】（1）由甲、乙两图可知，开关闭合后，电路中有电流通过，小
磁针的指向发生变化，可以得出结论电流周围可以产生磁场。
（2）由乙、丙两图可知，电路中电流方向不同，小磁针的偏转方向不
同，可以得出电流周围的磁场方向与电流方向有关。
学习新课 二、 通电螺线管的磁场
【提问】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？
1. 螺线管
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。
知道螺线管及
其构造。
2. 实验螺探线究管：演通示电器螺 线 管 的 磁 场 将特导点线绕在圆筒上
（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。
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，通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。
进行实验或观
察现象，通过
分析实验现
象，逐步得出
通电螺线管的
磁场特点。
实验一 实验二
（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：看到周围小磁针的N极指向不同，内部小磁针N极指向相同，
如图所示。
现象分析：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；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反，如图
所示。
（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：通电螺线管的磁场特点
（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螺线管的电流方向间的关系
（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 进行实验或观
同，通电螺线管两端的极性相同； 察现象，通过
分析实验现
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
象，逐步得出
同，通电螺线管两端的极性不同。
通电螺线管两
（3）探究归纳： 端的极性与环
绕螺线管的电
通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。 流方向有关。
切记通电螺线管两端的极性与螺线管的绕法无关，与电流由哪端流入无
关！
【播放视频】——《探究通电螺线管的磁场》
【例题2】在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）按照图甲布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电
螺线管的周围存在______ ；小磁针放在螺线管四周不同位置，在图上记录了
磁针_____极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（2）小明做了如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极
极性与__________有关。
观看视频，进
一步理解探究
的完整过程。
【答案】（1）磁场，N（或北极），（2）电流方向.
【解析】（1）按照图甲布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，
说明通电螺线管的周围存在磁场，是小磁针受力发生偏转。小磁针静止时N极
所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管
做例题2，归
通电后记录小磁针N极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
纳出通电螺线
（2）如图所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管周围磁场方向与电 管外部的磁场
特点。
流方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会发生改变。学习新课 三、 安培定则
【提问】通过前面的学习，知道通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电
流方向有关。你能想出一些办法描述通电螺线管的极性与电流方向间的关系
吗？
1. 安培定则——判断通电螺线管两端极性的方法
（1）蚂蚁的方法：如果蚂蚁我沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在我
的左边。
通过比较蚂蚁
与猴子的判断
方法，得出人
们常用的方法
——安培定
则。
（2）猴子的方法
如果电流沿着我猴子右臂所指的方向，N极就在我的前方。
我们应该怎样判断呢？
（3）安培定则
对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也
叫右手螺旋定则）来表述。
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，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 知道安培定则
的应用.
2. 安培定则的应用
（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性.
（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向.
（3）根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕
线.
（4）提示： 做例题3，会
应用安培定则
①决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的方向，电流的方
解决有关问
向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
题。
②N极和S极一定在通电螺线管的两端。
③判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。
【例题3】在图中根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源
的“+”、“-”极。【答案】见右图.
【解析】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。所
以螺线管的左端为N极，右端为S极。根据安培定则：伸出右手，使右手大拇
指指向通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从
螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极，如图所示.
1. 如图所示是著名的奥斯特实验。
（1）实验探究的是通电导线周围是否存在_________。
（2）实验前小磁针的N极应指向地磁场的_______极.
（3）接通电路后，观察到小磁针发生偏转，改变导线中的电流方向，小磁针偏转方
向也发生改变，这表明通电导线周围磁场的方向与________的方向有关.
课 （4）实验中小磁针的作用是____________。
堂
【答案】（1）磁场；（2） S；（3）电流；（4）检验磁场是否存在。
练
习 【详解】（1）实验探究的是通电导线周围是否存在磁场.（2）实验前小磁针的N极应
指向地磁场的S极；（3）接通电路后，小磁针发生偏转，改变导线中的电流方向，小磁针
偏转方向也发生改变，表明通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关.（4）实验中小磁针
的作用是检验磁场是否存在。
2. 在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中，如图所示，闭合开关，小磁针
发生偏转，说明通电螺线管周围有______，通过小磁针静止时_____极的指向确定该点磁
场方向，调换电源正负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与________有关.
【答案】磁场，N，电流方向。
【详解】闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场；通过小磁针静
止时N极的指向，可确定该点的磁场方向；调换电源正负极，即改变电流方向，小磁针
偏转方向也改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
3．如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（ ）A. 小磁针A B. 小磁针B C. 小磁针C D. 小磁针D
【答案】C。
课
堂 【详解】根据电源的正、负极在图上标出通电螺线管中的电流方向；根据电流方
练
向，利用安培定则判断通电螺线管左端为N极，右端为 S极。
习 根据磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，画出磁体周围的磁感线。磁场中任一
点处小磁针静止时北极指向和该点的磁感线方向一致，所以小磁针A的N极应向左，小
磁针B的N极应指向右上方，小磁针C的N极应指向右下方，小磁针D的N极应向左。
只有小磁针C的指向正确。所以选C。
4．如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是通电螺线管，虚线是表示磁极间磁场分布
情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（ ）
A. N，S，N，N B. S，N，S，S
C. S，S，N，S D. N，N，S，N
【答案】D。
【详解】先判断通电螺线管的左端B为N极，右端C为S极；根据甲与螺线管间的
磁感线的形状可以判断是同名磁极的磁场，所以A为N极；根据C与D间的磁感线可知
是异名磁极，所以D为N极。
所以ABC错误，选项D正确。
5. 如图所示，请根据图中信息标出电源的正极，用箭头标出A点磁感线的方向。
【答案】见右图。
【详解】由图知，右边磁体的左端为N极，由同名磁极相排斥可知，通电螺线管的
右端为N极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，从通电螺线管的右端流
出，所以电源的左端为正极；由于规定磁感线从N极出发，回到S极，所以A点磁感线
的方向沿磁感线向上。
6. 由图知，右边磁体的左端为N极，由同名磁极相排斥可知，通电螺线管的右端为
N极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，从通电螺线管的右端流出，所
以电源的左端为正极；由于规定磁感线从N极出发，回到S极，所以A点磁感线的方向沿磁感线向上。
【答案】见右图。
【详解】由题意可知，通电螺线管的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁
针的右端为S极，左端为N极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，且由安培定则可
知，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，故可知电源左端为负极，右端为正极，
如图所示.
7. 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中，小明进行了如下操作：
（1）如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑．
①由图可知通电螺线管的磁场与___________相似．
②放入小磁针的作用：__________________.
（2）改变电流方向，小明发现，铁屑的分布形状_______（选填“没有改变”或
“发生改变”），小磁针指向与原来________（选填“相同”或“相反”）．
【答案】（1）条形磁体，确定通电螺线管的磁极；（2）没有改变，相反。
【详解】（1）①由图可知通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似；②放入小
磁针的作用是确定通电螺线管的磁极。
（2）改变电流方向，不会改变铁屑的分布形状，但小磁针指向与原来相反。
8. 在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：
①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是
_____________________；
②闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在_______；
③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是________。
【答案】①确定通电螺线管周围磁场的方向；②磁场；③改变螺线管中的电流方
向，观察小磁针的指向变化情况。
【详解】①因为小磁针放入磁场中，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，
所以实验中使用小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的方向。
②闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场。
③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证方法是改变螺线管中电流方
向，观察小磁针的指向变化情况。
第2节 电生磁
一、奥斯特实验
电流周围存在着与电流方向有关的磁场；这种现象叫做电流的磁效应。
二、通电螺线管的磁场
（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
板
条形磁体的两个磁极。
书
（2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
设
三、安培定则
计 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，则大拇
指所指的那端就是通电螺线管的N极。
第2节 电生磁
课
堂
小
结
作
业
