内容正文:
1.2 电生磁
带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢?还是它们之间存在着某些联系呢?
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
一、奥斯特实验
科学家们基于这种想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。
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。
直线电流的磁场
在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线, 当直导线通电时,观察到什么现象?
小磁针发生偏转
改变电流方向,小磁针的偏转方向和原来一样吗?
电流方向改变,小磁针反方向偏转
断开开关后又发生什么现象?
小磁针恢复到原来状况
奥斯特实验
通电直导线周围存在着 。
现象1:
直导线通电,周围小磁针发生偏转。
结论1:
通电电流方向改变,小磁针偏转方向也改变。
磁场方向与电流方向有关。
现象2:
结论2:
磁场
通电直导线周围的磁场
在有机玻璃板上穿一个小孔,一根直导线垂直穿过小孔,在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑,给直导线通电后,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
通电直导线周围的磁场有何特点?
磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
都在与导线垂直的平面上。
越靠近直导线,磁性越强。
既然电能生磁,为何手电筒在通电时连一根大头针都吸不上?
这是因为磁场太弱了。如果把导线绕在圆筒上,就做成了螺线管(线圈),各条导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
通电螺线管的磁场
设计实验:
1.自制螺线管。(我们要将导线绕在铁钉上)
2.将小磁针放在螺线管的不同位置(从两端开始)记下小磁针静止时北极的指向,也就是该点的磁场的方向。
用导线绕成螺线管后通电,观察是否能吸引大头针。
在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉,再观察吸引大头针的现象。
比较两次实验的结果,说明了什么?
试一试
通电螺线管周围存在着 。
现象1:
螺线管通电,能吸引大头针。
结论1:
螺线管中插入铁钉后,能吸引更多大头针。
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的要 。
现象2:
结论2:
磁场
强的多
通电螺线管的磁场
二、通电螺线管周围的磁场
1.探究通电螺线管外部的磁场分布
在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板,如图 ,观察铁屑的分布规律
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二、通电螺线管周围的磁场
通电螺线管性质:
(1)通电螺线管的外部磁场与条形磁体相似;
(2)它的两端相当于条形磁体的两极.
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想一想
改变通电方向,小磁针的指向有什么不同,说明什么?
答:小磁针指向相反,说明通电螺线管两端的极性与通电电流方向有关。
右手螺旋定则(也叫安培定则)
方 法:
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则伸直大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
注 意:
(1)查清螺线管的绕线方向。
(2)标出电流在螺线管中的方向。
(3)用右手螺旋定则确定磁极方向。
通电直导线周围磁场方向的判定方法:
用右手握住导线,拇指伸直,四指弯曲,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
1.提出问题:___________________________
2.建立猜想:
(1)电磁铁磁性强弱与是否带铁芯有关
(2)_____________________________
(3)_____________________________
影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些?
电磁铁磁性强弱可能跟电流的大小有关
电磁铁磁性强弱可能跟匝数的多少有关
影响电磁铁磁性强弱的因素
3.设计实验
(1)可能有多个因素影响电磁铁磁性的强弱,一般采取___________方法进行研究。
❉如果探究“电磁铁磁性强弱与电流大小有关”的猜想,要保持________不变。
❉如果探究“电磁铁磁性强弱与匝数多少有关”的猜想,要保持________不变。
②如何判断电磁铁磁性强弱?
③电路中的电流大小如何改变?
控制变量法
转化法
影响电磁铁磁性强弱的因素
调节滑动变阻器
三、探究影响通电螺线管磁性的强弱的因素
(1)研究通电螺线管磁性强弱与是否带铁芯的关系。
结论:当电流一定时,______铁芯的通电螺线管,磁性______。
因为螺线管通电后铁芯被磁化,也相当于一根磁体,故磁性增强。
电磁铁:
1.定义:带有铁芯的螺线管。 2.
3.电磁铁工作的原理:利用电流的磁效应。
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三、探究影响通电螺线管磁性的强弱的因素
(2)研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
结论:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数______,磁性______。
(3)研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
结论:通过电磁铁的电流越____,电磁铁