第一章 第2节 电生磁-【教材解读】2024春八年级下册科学（浙教版)

第２节　电生磁


,   7 ● 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 . 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 只 有 有准备的人才能抓住. １１ 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 的磁场中的分布情况可以 发现,二者非常相似,这说 明二者的磁场相似. (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. 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. ２１ 【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. 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. . 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. 控制变量法 本实验探究电流大小、 线圈匝数两个因素对电磁 铁磁性强弱的影响:采用同 一个螺线管,控制线圈匝数 相同,探究电流大小对磁性 强弱的影响;采用外形相同 的螺线管,控制电流相同, 改变线圈的匝数,探究线圈 匝数对电磁铁磁性的影响. 这里运用了控制变