1.2 电生磁-【教材解读】2020-2021学年八年级下册初二科学（浙教版)

第２节　电生磁 � � � ● 知道通电导线周围存在磁场,能绘制通电直导线和通电螺线管 周围的磁感线. ● 能描述通电直导线和通电螺线管周围的磁场及分布规律. ● 认识通电螺线管磁场的特征,会用右手螺旋定则判断磁场方向 和电流方向. ● 掌握影响电磁铁磁性强弱的因素. ● 学会用控制变量法进行实验方案设计. 　　　 J� 知识点一　直线电流的磁场 奥斯特实验 (１)１８２０年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象:导体中有电 流通过时,其周围空间会产生磁场,这种现象叫做电流的磁效应. 奥斯特实验是第一个揭示电和磁之间联系的实验,实验说明电现象 与磁现象不是各自孤立的,而是有着密切联系的. (２)实验过程 实验一 实验二 实验三 实 验 器 材 及 设 计 甲　通电 NS 乙　断电 丙　改变电流方向 实 验 现 象 及 分 析 通电 时 小 磁 针 发 生 偏转,说明有磁场对 小磁针作用,即电流 周围存在磁场 电路断开,小磁针不 发生偏转,说明小磁 针没 有 受 到 其 他 磁 场的作用,没有电流 也就没有磁场 改变电流方向,小磁 针的偏转方向和图甲 中小磁针的偏转方向 相反,说明电流方向 改变时,磁场的方向 也改变 结 论 ①通电导体周围存在磁场 ②通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关 (３)注意事项 ①实验时要让导线和小磁针均处于南北方向,因为通电前小磁针只受 地磁场的作用,静止时南北指向,便于比较通电前后小磁针的偏转情况. ②给导线通电时间要短,因为实验时是采用短路的方法获得瞬间较 大的电流,目的是使实验现象更明显. � � > M .� A 奥斯特 奥斯特是丹麦物理学家、化 学家,同时也是童话作家安徒生 的挚友,以发现电流的磁效应闻 名于世.他的发现开辟了科学 的新领域———电磁学.坊间传 说他的发现是偶然得来的,实际 并非如此,奥斯特在那之前的几 年一直在研究电和磁间的关系. 机会是只有有准备的人才能抓 住的. ９ 电流能够产生磁场. 通电螺线管的磁场和 条形磁体的磁场相似 条形磁体的磁场 通电螺线管的磁场 对比铁屑在条形磁体的磁 场中和在通电螺线管的磁场中 的分布可以发现,二者非常相 似,这说明二者的磁场相似. .� A 安培 法国物理学家安培在电磁 学方面有诸多成果.他发现了 通电导体间的相互作用,接着 发现了右手螺旋定则,后来又 提出分子电流假说,成为人们 认识物质磁性的重要依据. 直线电流的磁场 知识点二　通电螺线管的磁场 螺线管 把导线绕成几圈,就做成一个螺线管,螺线管也叫线圈.螺线管中的 各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场会强得多. 实验:探究通电螺线管的磁场特点 【设计并进行实验】 【分析论证】 (１)通电后,观察到放在左端的小磁针的 N极与通电螺线管的左端相 互吸引,右端的小磁针的S极与通电螺线管的右端相互吸引,说明通 电螺线管的两端的极性不同,根据磁极间相互作用的规律可知,通电 螺线管的左端为S极,右端为 N 极.同时发现,铁屑有规则地排列, 其排列情况与放在条形磁体磁场中的铁屑的排列情况相似. (２)改变电流方向后,发现小磁针的指向发生改变,铁屑的排列情况仍 与条形磁体磁场中的铁屑类似. 【实验结论】 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,其方向受电流方向 影响. 右手螺旋定则(安培定则) (１)作用:判定磁场方向(或磁极)和电流方向的关系. (２)判断直线电流周围磁场方向与电流方向的关系的具体做法:右手 握直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向即磁场方向.如图 甲所示. 甲 　　 乙 (３)判断通电螺线管磁极与电流方向的关系的具体做法:用右手握螺 线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通 电螺线管的北极.如图乙所示. ０１ 知识点三　影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁:在螺线管中插入一个铁芯就成为电磁铁,如图所示.铁芯 在磁场中被磁化,能使螺线管的磁性大大增强. 实验探究:影响电磁铁磁性强弱的因素 【提出问题】 电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关? 【猜想与假设】 电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈匝数有关. 【实验设计与探究过程】 有两个可能的因素影响电磁铁磁性的强弱,所以需要应用控制变量 法,逐个探究每个因素对电磁铁磁性强弱的影响.实验中由悬挂铁块 的弹簧的长度大小来显示电磁铁磁性的强弱.实验装置如图所示. 实验一:探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响 按照上图连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片改变电路中 电流的大小,分别在电流较大和电流较小时,观察弹簧的长度. 实验二:探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响 保持电流大小不变,更换匝数不同的线圈,比较匝数较多和较少时 弹簧的长度. 【实验分析】 影响因素 弹簧长度 现象分析 电流大小(线 圈匝数相同) 电流大