内容正文:
第2节 电生磁(1)
温故而知新
(1)什么是磁场?什么磁感线?
(2)利用小磁针如何确定磁场的方向?
磁体周围存在的一种看不见、摸不着的特殊物质,称为磁场。磁感线是用来模拟磁场的性质的一种假想的封闭的曲线。在磁体外部,磁感线从N极出来回到S极。
磁场具有方向性,对放入其中的磁体产生磁力作用。静止在磁场中的小磁针的北极所指的方向为该点磁场的方向。
(1)无风的环境中,把一枚小磁针放置于水平桌面上,静止时的指向是 ;
(2)除了用手拨动或吹风的方法,你有什么方法使其发生偏转?
(3)还有其他方法么?
南北指向
常用方法、利用磁铁
很多科学家也注意到了电现象与磁现象之间有好多共同点,提出了猜想:这两种现象之间可能存在某种联系。
奥斯特与电生磁
奥斯特是丹麦物理学家,他从小聪明好学,
1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习,
后来成为这所大学的物理教授。他相信各种自然
现象间存在联系。经过长时间用实验寻找,在多次失败后,1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。
在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,如图所示。
1)当直导线通电时,你能观察到的现象是:________________ 。2)改变电流的方向,观察到小磁针的偏转方向:________________。
3)断开开关,小磁针 。
发现: ;
说明: 。
磁针发生偏转
磁针反方向偏转
静止时恢复南北指向
1)通电直导线周围存在磁场(电流的磁效应,也称电生磁);
2)直线电流的磁场方向与电流方向有关。
电流能使磁针发生偏转
做一做:奥斯特实验
研究通电直导线周围磁场的特点:
1)将一根直导线竖直穿过水平玻璃板中间,
将细铁屑均匀洒在直导线周围;
2)直导线下端与电源正极相连,闭合开关,使
直导线中有电流通过,并轻敲使铁屑细微震动,
观察铁屑的分布特点。
现象: 。
细铁屑在通电直导线周围排列成圆圈状,且圆心都是直导线。
用铁屑来显示磁场的分布,用小磁针北极指明磁场方向。
3)用小磁针替代铁屑均匀放置在直导线周围成一圈,闭合开关,观察小磁针北极的指向特点。
。
4)改变电流方向。观察小磁针的北极指向变化。
现象: 。
小磁针北极有规律地指向(顺时针方向)
小磁针北极指向改变(逆时针方向)
用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指指向就是磁感线的环绕方向。
此方法称为右手螺旋定则,亦称安培定则(一)
结论:
2、通电直导线的磁场特点:
①通电直导线周围的磁场是一个个以直导线为圆心的同心圆;
②大量实证明:通电直导线周围的磁场不是平面的,是立体的。
③离通电直导线越近的地方,磁场越强。
④安培定则可判断磁场方向与电流方向的关系。
I
I
已知通电直导线的电流方向,标出导线周围的磁感线方向。
I
出来的方向
进去的方向
通电直导线周围存在着磁场,它能不能吸引小铁钉呢?
产生的磁场太弱
活动
1.把直导线按一定的方向绕螺线圈后再通电,观察能否吸引大头针。
现象:能吸引大头针。
通电直导线周围存在磁场,如果将直导线弯成螺线管,螺线管通电后也存在磁场。
通电螺线管周围的磁场什么形状特点?
1)在穿过螺线管的有机玻璃板 上均匀地撒上铁屑。
2)通电后轻敲玻璃板,如图 1-24,观察铁屑的分布
规律。
2)在螺线管两端各放一枚小磁针,探测螺线管的磁极。改变电流方向,观察小磁针的指向是否变化, 依此判断螺线管磁极有无变化。
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
改变电流方向,发现小磁针指向反方向。
通电螺线管周围的铁屑有规律排列,如图。
结论:通电螺旋管的极性与电流方向有关
右手螺旋定则(安培定则二)
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。
二、通电螺线管的磁场:
1、通电螺线管周围存在磁场。
2、通电螺线管的磁场形状与条形磁铁相似,有N极与S极。
3、通电螺线管内部插入一根铁芯就成为电磁铁。
4、电磁铁的磁性比不带铁芯时的通电螺线管更强些。
5、通电螺线管周围磁场的方向与电流方向有关,可用安培定则判定。
1.判断下面螺线管中的N极和S极:
2.判断螺线管中的电流方向:
N
S
S
N
N
S
N
S
N
S
如图所示,请画出螺线管的绕法。
S
N
N
S
I
小结
电