内容正文:
20.2电生磁
1.电流的磁效应
(1)1820年,丹麦物理学家 奥斯特 发现电流的周围存在 磁场 .
(2)通电导线周围存在着与 电流方向 有关的 磁场 ,这种现象叫做电流的 磁效应 .
奥斯特
磁
场
电流方向
磁场
磁效应
知识梳理
2.通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体的磁场相似.
(2)通电螺线管两端的极性与螺线管中 电流 的方向有关.
3.安培定则:用 右手 握住螺线管,让四指指向螺线管中 电流 的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极.
条形
电流
右手
电
流
N
电流的磁效应
例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 磁场 .
(2)实验前小磁针的N极应指向地磁场的 S 极.
(3)比较甲、乙两图可知 通电导线周围存在磁场 ;
比较甲、丙两图可知 电流的磁场方向与电流方向有关 .
(4)实验中小磁针的作用是检验 磁场是否存在 .
磁场
S
通电导线周围存在磁场
电流的磁场方向与电流方向有关
磁场是否存在
知识点突破
通电螺线管的磁场
例2 在“探究通电螺线管外部磁场”实验中,采用如图甲所示的实验装置.
(1)当闭合开关S后,小磁针会发生偏转,说明通电螺线管外部存在 磁场 .
磁场
(2)将铁屑均匀地撒在玻璃板上,通电后 轻敲 (填具体操作)玻璃板,铁屑的分布情况如图乙所示,说明通电螺线管外部磁场与 条形 磁体的磁场分布相似.
轻敲
条形
(3)实验中小磁针的作用是显示 磁场的方向 ,铁屑的作用是显示 磁场的空间分布 ,这里运用的研究方法是 转换 法.
(4)继续进行多次实验,小磁针静止时的指向如图丙所示,由此可得出结论:通电螺线管的磁极极性与 螺线管中电流方向 有关.
磁场的方向
磁场的空间分布
转换
螺线管中电流方向
安培定则的应用
例3 如图所示的电路,螺线管右端放置一个小磁针,闭合开关后,请用“+”“-”标出电路中电源右端的极性,用“N”“S”标出小磁针静止时右端的磁极.
例4 通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图所示.请在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极.
例5 如图所示,闭合开关,请根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线.
1.如图所示,先将小磁针放在水平桌面上,静止时小磁针N极指向 北 方.再将一根直导线平行架在小磁针上方,给导线通电后,小磁针将 发生偏转 ,说明通电导线周围存在 磁场 .
北
发生偏转
磁场
课堂练习
2.如图所示的电路,闭合开关,小磁针静止在图中位置,请在括号中标出:
(1)电源“+”或“-”极;(2)左侧电磁铁上端磁极;(3)小磁针静止时右端磁极.
3.请根据图中磁感线的方向标出永磁体的N极,并在括号内标出电源右侧的极性(用“+”或“-”表示).
4.将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来,如图所示,闭合开关,最后静止时A端指南、B端指北.请画出螺线管上导线环绕图示,并在螺线管两端标出“N”“S”极.
5.如图,请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向,用箭头在A点标出磁感线方向、在B点标出电流方向.
1.(2022·牡丹江)下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是( D )
D
强化练习
2.如图所示,开关闭合后,小磁针N极( D )
A.指示方向不变
B.逆时针旋转90°
C.旋转180°
D.顺时针旋转90°
D
3.如图所示,已知电源的正负极,下列通电螺线管的N极、磁感线的方向标注正确的是( A )
A
4.要改变通电线圈外部的磁场方向,下列做法可行的是( C )
A.改变线圈的匝数
B.改变线圈的长度
C.改变环绕线圈的电流方向
D.改变通过线圈的电流大小
C
5.如图所示的实验最早是 奥斯特 (填物理学家)完成的.为了使实验现象明显,直导线最好沿 南北 (选填“东西”“南北”或“任意”)方向放置.实验中小磁针的作用是 检验磁场是否存在并判断磁场方向 .观察比较甲、乙两图,可得实验结论是 电流周围存在磁场 ;观察比较甲、丙两图,可得实验结论是电流产生的磁场的方向跟 电流的方向 有关;如果拿开小磁针,接通电源时,导线周围 有 (选填“有”或“没有”)磁场.
奥斯特
南北
检验磁场是否存在并判断磁场
方向
电流周围存在磁
场
电流的方向
有
6.如图所示为一个通电螺线管,请根据其两端的极性,用箭头在A处标出电流的方向,在B点标出磁感线的方向.
7.请