通电螺线管周围有磁场
北京版-物理-九年级全一册-三、通电螺线管的磁场 教案
三、通电螺线管的磁场教学目标1、知识与技能(1)认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间的联系。
(2)知道通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。
(3)知道通电螺线管的磁场与条形磁体相似,会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁场方向。
2、过程与方法(1)通过观察通电直导线磁场和通电螺线管磁场的实验,进一步发展空间想象力。
(2)通过将通电螺线管的磁场跟条形磁体的磁场加以对比,得出通电螺线管也有两个磁极,体会类比法的应用。
3、情感、态度与价值观通过物理学史的介绍,培养学生的科学态度和科学精神,通过电与磁关系的发现,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学习热情和求实态度,初步领会探索物理规律的方法。
教学内容分析教学内容分析本节是在前面学习了电,本章又了解了简单的磁现象之后,让学生通过观察奥斯特实验发现电流周围产生磁场,紧接着让学生通过实验探究通电螺线管周围的磁场分布,最后又介绍右手螺旋定则。
这样的顺序既遵循了物理学的发展过程,也符合学生的认知过程。
电流磁效应的发现在电磁学的发展史中意义重大,所以在教学过程中要渗透物理学史的教育,让学生感受到科学家的发现对科技的推动作用,科技的发展及应用对社会和生活作用,从中领悟到科学、技术与社会之间的关系,提高学生对科学的求知欲。
学情分析学生情况分析通过本章前两节的学习,学生了解了有关磁现象的知识,知道了一些磁场的分布特征,也学会了借用小磁针或铁屑来研究磁场的方法,这为本节探究电流的磁场打好了基础,但学生对电磁之间的联系生活经验很少,所以要做好奥斯特实验,让学生从实验中发现电磁之间的联系。
另外,理解右手螺旋定则需要一定的空间想象能力,有些孩子比较困难,在此可以借助于课件演示立体螺线管的电流方向和磁极方向的关系,或者借助于纸筒和纸条来模拟螺线管,帮助学生学会使用定则。
重点难点1.教学重点观察通电导线产生的磁场,认识电流的磁效应。
2.教学难点会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系。
探究通电螺线管外部磁场的方向实验报告
探究通电螺线管外部磁场的方向实验报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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本实验旨在探究通电螺线管外部磁场的方向，了解电流通过螺线管时所产生的磁场特性。
人教版2023初中物理九年级物理全册第二十章电与磁重点归纳笔记
人教版2023初中物理九年级物理全册第二十章电与磁重点归纳笔记单选题1、电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。
下列科学家与其重要发现对应正确的是（）A．法拉第——电磁感应现象B．奥斯特——电流的热效应C．安培——通电导体周围存在磁场D．焦耳——磁场对通电导体的作用答案：AA．1831年，一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中就会产生感应电流。
这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，故A正确；B．焦耳发现了通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应，故B错误；C．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，故C错误；D．安培发现了磁场对通电导体的作用，故D错误。
故选A。
2、“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）A．当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，电磁铁磁性增强B．电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥C．根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强D．电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关答案：D知道，电路中的电流A．当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，由I=UR变大，电磁铁磁性增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，故A正确；B．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，故B正确；C．由图示的情景知道，两个电磁铁串联接入电路中，通过的电流是相同的，线圈匝数越多，吸引的大头针的个数越多，电磁铁的磁性越强，故C正确；D．电磁继电器磁性强弱与电流方向无关，与电流大小、线圈的匝数的多少有关，故D错误。
31判断通电螺线管的极性
31 判断通电螺线管的极性知识点讲解与点拨（1）通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。
通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
（2）安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
（3）通电直导线产生的磁场：右手握着直导线，大拇指指向电流方向，四指指向磁场方向。
（4）圆环通电线圈的磁场：用右手握螺线管，让四指指向圆环通电线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是磁场的N极。
专题训练一、单选题1．如图所示，在螺线管中插入一根铁棒，把小磁针放到螺线管周围不同位置。
通电后，小磁针静止时N极指向正确的是（）A．甲、乙B．乙、丁C．丙、丁D．乙、丙【答案】B【详解】由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知螺线管的右端是N极，左端是S极，螺线管外部的磁感线方向从N极出发回到S极，如下图所示：小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向一致，所以小磁针乙和丁静止时N极指向正确，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．将一绕在铁棒上的线圈连接成如图所示电路，闭合开关S。
请根据电磁铁磁感线方向判断下列说法正确的是（）A．电磁铁的下端为N极B．小磁针静止时上端是S极C．电磁铁利用了电流的热效应D．电源左端为负极，右端为正极【答案】B【详解】A．在磁体外部，磁感线是由N出发回到S极，电磁铁的上端为N极，故A 错误；B．电磁铁的上端为N极，电磁铁的下端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针静止时下端是N极，上端是S极，故B正确；C．电磁铁利用了电流的磁效应，故C错误；D．电磁铁的上端为N极，根据安培定则知，通过电磁铁的电流从上面流入，从下面流出，电源左端为正极，右端为负极，故D错误。
故选B。
3．如图甲所示是一种磁悬浮地球仪，地球仪内部装有磁铁，其磁场方向与地磁场磁场方向一致，通电后，底座中的电磁铁就可将地球仪“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：通电螺线管是一种能够产生磁场的器件，它通常由多圈绕线组成，当通过电流时会在周围产生磁场。
通电螺线管的磁场方向与绕法之间存在着密切的关系，下面我们就来详细探讨一下这种关系。
我们需要了解通电螺线管产生磁场的原理。
根据安培法则，通过通电导线所产生的磁场方向垂直于电流方向和导线的平面，并且遵循右手定则。
在螺线管中，电流通过螺线管的绕线，在每一个绕圈的导线上都会产生磁场，这些磁场的方向会相互叠加形成一个整体的磁场。
通电螺线管的磁场方向与绕法之间的关系可以通过右手螺旋定则来解释。
右手螺旋定则是一种用于确定磁场方向的方法，它规定了当右手拇指指向电流方向，其他四指弯曲的方向即为磁场方向。
在螺线管中，绕法的方向决定了磁场的方向，一般来说，绕法顺时针的螺线管所产生的磁场方向是向内的，而逆时针的螺线管所产生的磁场方向是向外的。
通电螺线管的磁场方向也受到电流方向的影响。
当电流方向与螺线管的绕法方向一致时，所产生的磁场方向会增强；当电流方向与螺线管的绕法方向相反时，所产生的磁场方向会相互抵消。
这说明在制作通电螺线管时，需要注意电流方向与绕法方向的一致性，以确保所产生的磁场方向符合设计要求。
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系是非常密切的。
通过了解螺线管的绕法方向、电流方向以及应用右手螺旋定则，可以准确地确定螺线管所产生的磁场方向，从而达到设计要求。
在实际制作过程中，需要根据具体的需求来选择绕法的方向，并确保电流方向正确，以获得理想的磁场效果。
希望以上内容能对您有所帮助。
第二篇示例：通电螺线管是一种可以产生磁场的器件，其磁场方向与绕法之间存在着密切的关系。
在物理学中，螺线管通电后会产生一个环绕其周围的磁场。
这个磁场的方向以及强弱，都与螺线管本身的结构有关。
本文将就通电螺线管的磁场方向与绕法之间的关系进行详细讨论。
我们需要了解螺线管是如何产生磁场的。
通电螺线管产生磁场的原理是通过电流在导体中产生磁场这一基本规律。
通电螺线管轴线上的磁场分布
通电螺线管轴线上的磁场分布
一、实验目的
通过测量通电螺线管轴线上磁感应强度大小，研究其分布规律。
二、实验器材
朗威DISLab（磁传感器、位移传感器、数据采集器）、螺线管、稳压电源、导线等。
三、实验原理：
通电螺线管产生磁场，其方向符合右手螺旋定则。
四、实验内容与步骤
（1）将磁传感器和位移传感器接收和发射模块接入数据采集器，将发射模块与磁传感器固定在磁传感器上（保持同步运动），并把螺线管平放固定在轨道上（如图1）；
图1 实验装置图
(2) 打开“朗威DISLabV5.0”通用扩展软件软件，打开“组合图线”窗口，设置X轴和Y轴分别为位移和磁感应强度。
（3）拉动磁传感器在螺线管中运动，直到磁传感器的末端从螺线管的另一端露出，即可获得“位移－磁感应强度”图线（如图2）。
五、课件使用说明。
通电螺线管磁场强度
通电螺线管磁场强度
普通电螺线管磁场强度是利用基于布鲁斯-华盛顿方程对导体线圈周围磁场力量的简化或近似，以计算电螺线管磁场强度的一种有效方法。
它是指一种把相同长度的电线绕成的圆形的线圈，由于其具有自身的电能，所以它具有向外集中发射磁场的特性。
关于普通电螺线管磁场强度的计算有多种方法，具体可分为以下三种：
第一种是使用梯度，采用电力方法，利用变压器的磁场梯度来近似求解普通电螺线管的磁场强度，这是一种推荐的计算方法。
第二种利用双折线算法，即利用螺线管上和下的电动势线来求解普通电螺线管的磁场强度。
第三种是利用理想值的定义方法，即利用电螺线管的模型定义两个点：上端和下端，然后从理想值中确定用于普通电螺线管的磁场强度。
以上就是普通电螺线管磁场强度的计算方法，它可以用于评估电螺线管自然谐振点，可以模拟多种背景磁场，从而更好地利用电螺线管的电势。
另外，在实际应用中，了解普通电螺线管的磁场强度的重要性不言而喻，可以在防护电螺线管运行时协助避免外部干扰而损害磁致传动性能。
物理实验18探究通电螺线管外部磁场的方向
2015年包头市中考物理实验操作考查试题
姓名————————考号————————
实验名称：探究通电螺线管外部磁场的方向
实验器材：螺线管一个、干电池两节、滑动变阻器一只、塑料板一块、铁屑、小磁针若干
考查时间：10分钟
考查内容和要求：
甲乙
1.按照图甲所示将各元件连接成串联电路。
2.在通电螺线管周围摆放若干小磁针，观察其N极的指向。
在螺线管周围均匀地撒上铁屑，再观察铁屑的分布情况，并在丙图中画出实验时小磁针的指向。
丙丁
3.调换电源的正负极，再次观察其小磁针N极的指向和铁屑的分布情况，并在丁图中画出实验时小磁针的指向。
4.分析可知：通电螺线管的外部的磁场与磁体的磁场相似，螺线管的磁场的方向与的方向有关。
5.整理实验仪器。
2015年包头市中考物理实验操作考查成绩评定表物理试题：探究通电螺线管外部磁场的方向
学生（签名）————————监考教师（签名）—————
2015年5月。
苏科版物理九年级上第十六章 第2节 电流的磁场 第一课时 电流的磁效应教案
2 电流的磁场第一课时电流的磁效应[学习目标]1.认识电流的磁效应，初步了解电与磁之间的某种联系；2.会判断通电螺线管周围的磁场方向。
一、电流的磁效应奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。
这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。
二、通电螺线管的磁场1．把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。
通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，通电螺线管外部的磁感线从N极出发，回到S极，内部的磁感线从S极出发，回到N极。
2．通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
三、安培定则判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培(右手)定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，大拇指的方向就是该螺线管的N极。
一、电流的磁效应电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应，这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。
奥斯特实验：实验前要使小磁针静止时指向南北方向，为使小磁针能偏转，直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行，即沿南北方向放置；1．给导线通电，小磁针发生偏转；断电后，小磁针又回到原来的位置(地磁场作用下)；结论：通电导体周围存在着磁场；2．小磁针与导线不动，调整电源改变导线中电流的方向，磁针偏转方向与原来相反；结论：电流磁场的方向与直导线中电流的方向有关系。
二、通电螺线管周围的磁场通电螺线管的磁场：通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样。
安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的Ｎ极。
通电螺线管的性质：(1)通电螺线管磁性的强弱与有无铁芯(有铁芯则称为电磁铁)、电流的大小、线圈匝数的多少有关；(2)通电螺线管的极性可由电流方向来改变。
知识点一：电流的磁效应【例题精讲】1.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。
《电生磁》教学设计
《电生磁》教学设计【教学内容】电流的磁效应；探究通电螺线管周围的磁场。
【教材分析】电流磁效应是学习电磁现象的重要基础。
因此，要尽可能让学生确信电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。
为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，要让学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。
通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去探究，用自己的语言表述出通电螺线管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。
探究结束后，让学生自己归纳判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。
【学情分析】学生已研究了简单的磁现象，知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律；知道磁场是有方向性的，并且能使放入其中的磁针发生偏转；对条形磁铁的磁场有了一定的感性认识。
【教学重点】认识电流的磁效应，通电螺线管外部磁场分布，通电螺线管极性与电流方向的关系。
【教学难点】探究通电螺线管的磁场极性与电流方向的关系并总结得出简单的判断方法。
【教学目标】1．知识和技能（1）认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系。
（2）知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。
（3）会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
2．过程和方法（1）观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。
（2）探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
3．情感、态度与价值观通过奥斯特的图片、事迹介绍，感悟奥斯特善于发现问题，勇于进行科学探索的精神；通过体验电和磁之间的联系，形成乐于探索自然界奥秘的习惯。
【课程资源】教具准备：电脑平台、实物投影仪、学生电源、螺线管演示器、小铁钉、长直导线一根、干电池3节（带电池座）、小磁针4个、导线若干、多媒体课件、铁屑、纸杯（内装9v电池、小电磁铁组成的电路）。
第二节 通电螺线管的磁场ppt
(2)比较乙、丙两图可 知:_电__流__周__围__磁__场__的__方__向__随__电__流__方__向__的__改___
_变__而__改__变_。
奥斯特简介
1820年丹麦物理 学家奥斯特终于用 实验证实通电导体 的周围存在着磁场. 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．
的电流方向和通电螺线管的NS极,可以看出, 通电螺线管磁极的性质是由 电流方向 决定的.
N
S
S
N
甲
丁
练习3：标出小磁针的NS极
NS N
SN
S NS
例2.标出螺线管上电流的方上标出电 源的正负极。
S
N
+_
练习5：如图所示，已知小磁针N、S极，在 图上标出通电螺线管的N、S极和电源的正负 极。
定则） 伸开右手，
拇指和四指在同一平面，
拇指和四指垂直， 握住螺线管，
N
I
S
I
四指环绕方向为电流方向，
拇指所指那端为通电螺线管N极。
四指弯曲：与螺线管中的电流方向一致
N
S
大拇指指向：通电螺线管的N极
右手螺旋定则的由来
1820年7月21日,丹麦物理学家奥斯特 发现了电流的磁效应,轰动了整个欧洲.9 月11日安培得知这一消息后,第二天就重 新做了奥斯特的实验.实验中他惊奇的发 现,磁针转动的方向和电流的方向有一定 的规律,经过大量实验,最终总结出了 “右手螺旋定则”
第1题图
第2题图
• 6、在下图甲、乙中，分别标出通电螺线管的N 极和S极。
• 7、在下图丙中，根据小磁针N极指向分别标出 电源的正、负极。
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：通电螺线管是一种可以产生磁场的电磁元件，它采用绕制电流的方法来产生磁场。
螺线管在工业领域中应用广泛，可用于电磁感应加热、电磁防火门等设备。
在制作通电螺线管时，磁场方向与绕法的关系非常重要，它直接影响着螺线管的磁场性能。
下面将从磁场的产生原理和绕法的选择两个方面探讨通电螺线管的磁场方向与绕法的关系。
我们需要了解通电螺线管产生磁场的原理。
当电流通过螺线管时，会在螺线管周围产生一个磁场。
根据右手定则，当右手握住螺线管，拇指指向电流方向，其他四指的弯曲方向即为磁场的方向。
所以，电流流向螺线管内部时，产生的磁场指向螺线管的轴心；电流流向螺线管外部时，产生的磁场则指向螺线管外部。
在选择螺线管的绕法时，通常有两种常见的方式，分别是顺时针绕法和逆时针绕法。
顺时针绕法是指从螺线管的一端开始，按照顺时针方向依次绕制导线；逆时针绕法则是按照逆时针方向依次绕制导线。
对于一个特定的螺线管，绕法的选择会直接影响到产生的磁场方向。
我们来看顺时针绕法对磁场方向的影响。
如果选择顺时针绕法，即从螺线管的一端开始，按照顺时针方向绕制导线，那么在通过螺线管的电流会在螺线管周围产生一个指向轴心的磁场。
这是因为电流流向导线的方向与绕制导线的方向相同，按照右手定则，产生的磁场方向即为指向轴心的。
顺时针绕法会使得螺线管内部产生一个指向轴心的磁场。
通电螺线管的磁场方向与绕法的选择密切相关。
顺时针绕法会使得螺线管内部产生一个指向轴心的磁场，而逆时针绕法则会使得螺线管外部产生一个指向外部的磁场。
在实际应用中，根据需要选择不同的绕法可以满足不同的工作要求。
希望通过本文的介绍，读者能够更好地理解通电螺线管的磁场方向与绕法的关系，为实际应用提供参考。
第二篇示例：通电螺线管是一种常见的电磁元件，其磁场方向与绕法之间存在密切的关系。
在进行螺线管的制作时，掌握好磁场方向与绕法的关系对于其性能的提升至关重要。
螺线管外部磁场
螺线管外部磁场
螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场相似。
通电螺线管的两端也有N极和S极。
螺线管外部磁场的分布和特点主要取决于以下几个因素：
1.电流强度：电流越大，产生的磁场越强。
2.匝数：螺线管中线圈的匝数越多，产生的磁场越强。
3.导线的长度：螺线管中的导线越长，产生的磁场越强。
4.导线的形状：螺线管中导线的形状（如直线、环形等）也会影响磁场的分布。
5.空间位置：螺线管与被探测点之间的距离和方向也会影响磁场的强度和方向。
根据安培定律，通过螺线管的电流会产生一个围绕着导线的环形磁场。
在螺线管周围的空间中，这个磁场是有方向和大小的。
三、通电螺线管的磁场教案
第十二章第三节通电螺线管的磁场一、指导思想与理论依据本节围绕“引导学生认识电流的磁效应，知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体相似”和“通过实验探究通电螺线管两端极性与电流方向的关系”展开教学。
电流的磁效应揭示了电与磁联系的一个方面。
本节内容更加注重学生的亲身体验与感悟，如电流周围存在磁场，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似等，都是在实验的基础上进行的，使学生获得形象、具体的感性认识。
通过学生观察实验的方式导入新课，激发学生的求知欲和兴趣。
本节课合理地设计了相关实验，在实验探究的基础上，让学生自己总结出判断通电螺线管两端极性的方法，初步掌握安培定则。
二、教学背景分析1.教学内容分析通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，通过演示实验让学生直观地观察通电螺线管周围铁屑的分布情况，知道通电螺线管的磁场与条形磁体相似。
通过实验探究通电螺线管两端的极性与通电螺线管的电流方向的关系并加以表述，以培养学生的空间想象能力和语言表达能力。
探究结束后，让学生自己归纳判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，通过师生相互交流得出安培定则。
2.学生情况分析学生已经研究了简单的磁现象，知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律；知道磁场具有方向性，能使放入其中的磁针发生偏转；对条形磁体的磁场有了一定的感性认识。
电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。
因此，要尽可能让学生确信电流及其周围的磁场是同时存在且密不可分的。
为了说明这个问题，要做好奥斯特实验，帮助学生加深对电流磁效应的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。
3.教学方式讲授、探究、实验。
4.教学器材计算机、实物投影仪、螺线管演示器、大头针、长直导线、干电池（带电池盒）、小磁针、导线、多媒体课件、电磁铁、铁芯、开关。
三、教学目标1.知识与技能(1)认识电流的磁效应，了解奥斯特实验的重要意义。
(2)知道通电导体周围存在磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体相似。
创新实验探究通电螺线管的磁场空间分布
中学物理 Vol. 39 No. 082021年4月创新卖验探丸通电螺线管的就场空间分布乔树洁I 徐国萍2任振颖$(1•北京市昌平区大东流中学北京102200； 2.北京市昌平教师进修学校北京102200)摘要:磁场的空间分布对学生理解磁场及其性质具有重要作用.教学实践证明，学生对磁场的前概念停留在表象 及平面范畴，对磁场方向性和空间性理解不够，而通过创新实验器材可以使学生获得生动的感性认识，在此基础上对实验现象进行科学分析和概括，进一步探究磁场的本质.本文结合探究通电螺线管外部磁场的规律和特点，应用创新性实 验器材进行磁场规律的探究.关键词：磁场；磁场空间分布；条形磁体;通电螺线管；实验探究中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号：1008 -4134(2021)08 -0031 -021制作背景与创新点1. 1实验教学内容分析探究通电螺线管外部磁场方向位于北师大版物 理教材九年级第十二章第三节，是课标对于“运动和 相互作用”部分内容提出的9个必做探究性实验之-■同时，电流的磁效应也是学习电磁现象的重要基 础.本章的核心内容是建立电和磁之间的联系，通过探究通电螺线管的磁场是在通电导线产生磁场的基 础上形成的，再次将电和磁统一起来，在电流产生的磁场方向和电流方向之间建立起联系，进而总结规 律•探究通电螺线管外部磁场方向是在已知磁场方向性和空间性的基础上，类比条形磁体的磁场方向，再次加深对磁场的理解,为今后学习“场”这一空间概念 奠定基础,也是可持续发展的物理学习的必要基础.1.2实验教学价值分析通过实验将通电螺线管外部磁场的分布用小磁 针进行显示;将抽象的磁场直观化，不仅能展示平面 内磁场的分布特点，而且能展示360度空间范围内磁场的分布特点，借此提高学生的空间感知效果，增强空间想象力，深刻体会“场”这一空间概念.通过观察通电螺线管外部磁场的分布特点及条形磁铁的磁场 分布特点培养学生的观察能力和获取信息能力，并通过类比的方法科学推理出通电螺线管外部磁场的方 向特点•进一步改变电流方向，再次观察通电螺线管外部磁场分布特点，引导学生勇于质疑，并针对提出 的问题设计实验进行科学论证,最终得岀通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关•完成了活跃思维一主 动探究一发现规律一解决问题的系列过程•本设计用实验将抽象的自然规律与学生现有思维能力之间搭建起了一座桥梁,促使学生对科学概念规律的认识由 感性向理性升华.2创新点用不同平面内小磁针的分布和指向直观展示空间看不见的磁场，渗透转化的思想，将抽象概念直观 化•通过描述小磁针指向特点，逐步建立磁感线的模型.通过建立磁感线模型的过程，理解磁场和磁感线的区别联系•用于观察条形磁体、通电螺线管、电磁铁的360度空间内磁场分布特点，探究磁场分布规律; 建立磁感线的模型.3仪器结构及材料图1平视图 图2俯视图3. 1结构图及材料(1) 支架——用于固定和支撑磁体及旋转板•材 料为亚克力板(如图1所示)•(2) 旋转板——用于展示磁体周围空间的某一平 面(如图2所示).材料为亚克力板.(3) 磁针转动轴——用于固定磁针支架.材料为 铜丝.(4) 旋转轴——用于连接旋转板与磁体.材料为作者简介：乔树洁(1986 -),女，辽宁凌源人，本科，中学一级教师，研究方向：中学物理教学及教学管理工作;徐国萍(1974-),女，北京昌平人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学研究工作； 任振颖(1975 -),女，北京昌平人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学研究工作.• 31•2021年4月Vol. 39 No. 08 中学物理图3金属杆.(5) 磁体放置区——用于放置磁铁或通电螺线 管.材料为PVC 管.(6) 磁针支架和配重----用于固定小磁针，为小磁针支 架在空间内自由旋转提供动力•材料为塑料和橡皮泥(如 图3所示).3.2实验探究通电螺线管外部磁场方向实验3.2. 1实验步骤(1) 将展示板调至水平,安装调试小磁针,观察记 录小磁针静止时N 极指向.(2) 安装条形磁体,观察小磁针变化，记录小磁针 静止时N 极指向，如图4所示.(3) 在空间360度范围内旋转展示板，改变小磁 针所在的平面，观察空间各个平面内小磁针静止时N 极指向，并记录下竖直平面内小磁针静止时N 极指 向，再任选一个不同平面，记录下竖直平面内小磁针 静止时N 极指向，如图5所示.图4条形磁体周围水平面内磁针分布图图5条形磁体周围竖直平面内磁针分布图(4) 当展示板再次旋转至水平面时，卸下条形 磁体.(5) 安装螺线管，未接通电源，观察小磁针指向 分布.(6) 展示板调至水平位置时，接通电源，观察记录小磁针静止时N 极指向，如图6所示.(7) 在空间360度范围内旋转展示板，改变小磁 针所在的平面，观察空间各个平面内小磁针静止时N 极指向，并记录下竖直平面内小磁针静止时N 极指向，如图7所示.再任选一个不同平面,记录下竖直平 面内小磁针静止时N 极指向.(8) 调换电源正负极，观察记录小磁针在竖直平 面内静止时N 极指向，如图8所示，当展示板再次旋转至水平面时，断开电源.(9) 分析数据,类比条形磁体，确定通电螺线管的N 、S 极.(10) 将小磁针N 极的指向用箭头画出，用平滑的• 32 •图6通电螺线管周围水平面内 磁针分布图图7通电螺线管周围竖直平面内磁针分布图曲线沿着箭头方向将通电螺线管的N 、S 极连接起来,即画出磁感线，如图9所示.图8通电螺线管周围竖直平面内磁针分布图图9建立磁感线模型3.2.2实验结论对比图4和图6通电螺线管外部磁场空间分布 与条形磁体相似;对比图6和图8及任一平面内指针分布(未列出)通电螺线管外部范围内磁场的方向都 是从N 极出发指向S 极;对比图7和图8通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关.4教学反思借助旋转平面来描述磁场空间分布的想法来源于古代“被中香炉”，这一将抽象概念直观化的演示方法，不仅能展示水平面内磁场的分布特点，还能够展 示360度空间范围内磁场的分布特点,更是传统文化 影响现代教学的一种体现•提高了学生的空间感知能 力和空间想象能力，促使学生对科学概念规律的认识由感性向理性升华•不足之处在于实验器材的精细化程度和美观度可进一步提髙.参考文献：[1 ]戎杰.以“几种常见的磁场”教学为例浅谈科学思维的培养[J].物理教师,2019,40(02)=41 -43.[2] 田序海，郑文峰.在概念教学中提升学生核心素养的实践尝试——“磁现象和磁场”教学片段赏析[J].物理教学探 讨,2018,36(07):14 -16 + 18.[3] 杨丹婷，李丰果.条形磁铁磁场空间分布的实验探究 [J].物理教学探讨,2018,36( 11) :48 -52.[4] 何永周.永磁体外部磁场的不均匀性研究[J].物理学报,2013,62(08) ： 145 -151.[5] 徐永明，徐健.巧用强磁铁改进实验创新物理实验教学[J].中学物理,2016,34(19):64 - 65.(收稿日期：2020 -11-30)。
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系
通电螺线管的磁场方向与绕法的关系
通电螺线管产生的磁场方向与其绕法之间有着密切的关系。
首先，我们来看一下螺线管的结构。
螺线管是由导体线圈绕成的螺旋形状，当通过导体线圈的电流时，会在周围产生磁场。
根据右手螺旋定则，当我们握住螺线管的右手螺旋方向（即电流的方向），那么我们的拇指所指的方向就是磁场的方向。
这意味着螺线管的磁场方向与电流的方向有关。
具体来说，如果电流是顺着螺旋线圈的方向流动，那么产生的磁场将沿着螺旋线圈的轴线方向。
反之，如果电流是逆着螺旋线圈的方向流动，那么产生的磁场将沿着螺旋线圈的轴线方向相反。
此外，根据安培环路定理，螺线管内部的磁场方向也与导体线圈的绕法有关。
当电流通过导体线圈时，在线圈内部会产生一个沿轴线方向的磁场。
如果线圈是螺旋形绕法，那么在螺线管内部产生的磁场也会沿着轴线方向。
而如果线圈是反向螺旋形绕法，那么在螺线管内部产生的磁场方向将与顺时针绕法相反。
总之，通电螺线管的磁场方向与绕法的关系可以通过右手螺旋定则和安培环路定理来解释。
这些规则和定理帮助我们理解了螺线
管磁场方向与绕法之间的关系，为我们在实际应用中提供了重要的指导。
增强通电螺线管周围磁场的方法
增强通电螺线管周围磁场的方法螺线管是一种重要的电力元件，在电力系统维护、保护和控制方面发挥着重要作用。
它是一种具有一定磁场的电器元件，具有良好的可靠性和安全性。
螺线管的磁场强度取决于它的设计结构和使用作用。
因此，提高螺线管周围磁场强度是电力系统维护、保护和控制方面非常重要的一环。
一、首先，要增强螺线管周围磁场，需要选择合适的螺线管结构和参数。
选择结构和参数设计的最重要的因素是磁场的开环特性和铁心的空转特性。
因此，必须根据应用场合的要求，对螺线管的构造和参数进行设计，以便获得最佳的磁场强度。
二、其次，为了增强螺线管周围磁场，还需要采用节流技术。
由于螺线管是直流操作，通过节流技术可以有效提高螺线管周围磁场的稳定性和质量，从而改善螺线管的稳定性和质量。
三、在螺线管结构的设计环节中，还可以采取一些有效措施来增强螺线管周围磁场。
例如，可以采用多环螺线管的结构，以增加螺线管的输出磁场；可以采用改善的结构以改善螺线管结构，使输出磁场更加稳定；还可以采用护套，以降低磁极换向时对螺线管磁场的影响。
四、此外，还可以采取一些步骤来保护和维护螺线管周围的磁场，以提高螺线管的可靠性和安全性。
例如，使用缓冲材料来缓解外环电磁场的影响；使用防氧化剂保护绕组；采取一些有效的措施防止漏电，如采用漏电保护装置；还可以采取螺线管及其附件的定期维护检查等措施，以提高螺线管的可靠性和安全性。
螺线管的磁场强度影响着电力系统的维护、保护和控制能力，因此提高螺线管周围磁场强度是非常重要的一环。
本文综述了增强螺线管周围磁场的方法，包括采用正确的结构和参数进行设计，采用节流技术，在螺线管结构的设计环节采取有效措施，以及采取一些步骤来保护和维护螺线管周围的磁场。
通过上述步骤，可以有效提高螺线管周围磁场强度，使电力系统更加安全可靠。
通电螺线管套金属环楞次定律
通电螺线管套金属环楞次定律
通电螺线管产生的磁场是一个非常有趣的物理现象，它可以通过楞次定律来解释。
楞次定律是电磁学中的重要定律之一，描述了由变化磁通量所产生的感应电动势。
当通电螺线管产生磁场时，其中的金属环受到磁场的影响，从而产生感应电流。
这个过程可以通过楞次定律来解释。
首先，让我们来看看通电螺线管产生的磁场。
当电流通过螺线管时，会产生一个沿着螺线管轴线方向的磁场。
这个磁场的方向可以根据右手螺旋定则来确定。
这个磁场会穿过金属环，从而在金属环中产生变化的磁通量。
根据楞次定律，变化磁通量会产生感应电动势，从而在金属环中产生感应电流。
这个感应电流的方向会使得金属环本身产生一个与螺线管磁场相反的磁场，这样就会产生一个抗磁效应。
这个效应可以用来制造电磁屏蔽材料，用于屏蔽外部磁场的干扰。
除此之外，通电螺线管产生的磁场还可以被用于感应加热，因为金属材料对磁场有很好的响应特性。
这种原理被广泛应用于工业生产中的感应加热设备。
总的来说，通电螺线管产生的磁场对金属环的影响可以通过楞次定律来解释，这个过程涉及到变化磁通量产生的感应电流和磁场对金属材料的影响。
这些原理不仅有理论意义，也在工程技术中有着重要的应用。
希望这个回答能够全面地解释了你的问题。
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思考
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？
磁性太弱——磁场太弱。 怎样才能使电流的磁场变强呢？
通电螺线管的磁场
将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。 通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。
奥斯特实验结论二： 电流的磁场方向跟电流方向有关。
总结 电流能够产生磁场，电流的磁场方向跟电
流方向有关。
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：通电导线的周围
存在
，称为电流的磁效
应，该现象在
年被丹麦的
物理学家
发现.
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。
第二十章 第２节
电生磁
课前复习
1、静止后的磁针指南的一端叫 极，又叫 指北的一端叫 极，又叫 极。
极，
2、同名磁极相互 ，异名磁极相互 的相互作用是通过_________发生的。
；磁极间
3、磁场的方向是这样规定的：小磁针静止时 极所
指的方向就是该点的
；可以利用带箭头的曲线
来描述磁场，这样的曲线叫做
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行， 说：N 极就在我的左边。
通电螺线管的磁场方向
安培定则
用右手握螺线管，让四指 弯向螺线管中电流的方向，则 大拇指所指的那端就是螺线管 的北极(N极) 。
练一练
1．判断下面螺线管中的N极和S极：
S
N
N
S
2．判断螺线管中的电流方向：
N
S
3.根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的 正负极。
。
4、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫
。
认真观察
演示1 丹麦的奥斯特实验：
磁针发生转动 磁针受到了力的作用 通电导线周围有磁场
奥斯特实验的结论一： 电流周围存在磁场。
认真观察
演示2
（1）改变导线中电流的方向，观察 磁针的变化
磁针转动方向相反 （2）这个现象说明什么？
电流的磁场方向是由电流方向决定的
S
N
N
S
电源+源自—课堂小结电流的 磁效应
通电螺线 管的磁场
安培定则
谢谢!
螺线管
通电螺线管相当于条形磁体
改变电流的方向。
探究：通电螺线管的极性与电流的方向有什么关系
仔细观察螺线管的结构，弄清导线中电流 的方向，并在实验中标出螺线管的N极和S极。
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的 极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
猴子用右手把一个大螺线管夹在 腋下，说：如果电流沿着我右臂 所指的方向流动，N 极就在我的 前方。