内容正文:
第2节 电生磁
第二十章 电与磁
人
教
版
2012版
学
习
目
标
1.通过实验,了解电流周围存在磁场;
2.探究并了解通电螺线管外部磁场的方向;
3.掌握用安培定则判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
导入新课
实验时,导线需要处于南北方向,与小磁针保持平行且距离较小,这样便于比较通电前后小磁针的偏转情况。
导入新课
[实验现象]
导入新课
导入新课
[现象分析]
1.比较甲、乙两图所示现象,导线通电后,小磁针发生偏转,断电后,小磁针又回到原来的位置,这说明 ;
2.比较甲,丙两图所示现象,改变电流的方向,小磁针偏转方向发生改变,即该点的磁场方向发生改变,这说明 。
通电导线周围的磁场看不见、摸不着,利用小磁针的偏转来反映磁场的存在,运用了转换法
[实验结论]
1. 通电导线周围存在磁场;
2. 电流的磁场方向与电流的方向有关。
通电导线周围产生了磁场
电流的磁场方向与电流的方向有关
1.电流的磁效应
(1)概念:
(2)发现:
电流的磁效应
电流的磁效应是丹麦物理学家 通过实验首先发现的。奥斯特实验第一次揭示了电与磁的联系,即电可以生磁。
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
例题1
1.小红用如图所示装置探究磁与电的关系。
(1)由图a、图b、图c可知:电流周围存在 ,且 ;
(2)实验中小磁针的作用是 ;
(3)该实验应用的科学研究方法是 ;
磁场
磁场的方向与电流的方向有关
转换法
测磁场的存在
(4)小红推理:若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,如图d所示,小磁针也会发生偏转。其依据是: ;
(5)图d中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同,依据是: 。
例题1
电荷的定向移动会形成电流
/c
电子定向移动的方向与电流的方向相反
解析:(1)[1]由图a、图b、图c可知,通电后,小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在磁场。
[2]改变电流的方向,小磁针的偏转方向发生了变化,这说明磁场的方向与电流的方向有关。
(2)[3]该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场,小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在。
(3)[4]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场,故采用的是转换法。
例题1
例题1
(4)[5]电荷的定向移动会形成电流,电流的周围存在磁场,一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,会形成电流,所以小磁针也会发生偏转。
(5)[6][7]电子定向移动的方向与电流的方向相反,电子向右定向移动,则电流的方向是向左的,所以图d中小磁针N极偏转方向和图(c)中小磁针的偏转方向相同。
例题2
2.通电导线周围存在磁场,小明经过实验探究,画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示),下列相关描述错误的是( )
A.小磁针 b 端为 N 极
B.通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C.增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向将会发生改变
B
解析:A.放入磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向。小磁针 b端所指方向与磁感线方向一致,故b端为N极,故A正确,不符合题意;
B.由通电直导线周围磁感线的分布图可知,离导线越近,磁感线越密,磁场越强,故B错误,符合题意;
C.通电直导线周围的磁场强弱,与电流的大小有关,电流越大,磁场越强,故C正确,不符合题意;
D.通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关,所以改变直导线中电流的方向,直导线周围的磁场方向发生改变,小磁针N极的指向将会发生改变,故D正确,不符合题意。
故选B。
例题2
1.螺线管
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?
这是因为它的磁场太弱了。
如果把导线绕在圆筒上,做成 (也叫 , 图20.2-3),各圈导线产生的磁场 在一起,磁场就会强得多。
螺线管
线圈
我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场,那么,通电螺线管的磁场是怎样分布的,也可以用同样的方法来研究。
叠加
通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场
作用:
1.检验通电螺线管周围是否存在磁场。
2.显示通电螺线管周围磁场的方向。
实验 探究通电螺线管外部的磁场分布
1.通电螺线管外部的磁场分布
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,通电螺线管