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第二十章 电与磁 第2节 电生磁 1 1.认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系 2.知道通电导体的周围存在磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似 3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向 学习目标 2 如图所示,将一枚磁针放置在直导线下,使导线和电池接触,连通电路,观察小磁针的变化。 想想做做 新知讲解 3 通电时小磁针发生偏转 通电后磁针转动,说明电流周围有磁场 甲通电 触接 断电后,小磁针恢复到原来的位置 磁针转动方向相反 电流的磁场方向跟电流方向有关 触接 断电 改变电流方向 注意:导线与磁针平行摆放,通电时间不易太长。 4 这是丹麦物理学家奥斯特在1820年4月的一天,在课堂上演示物理实验观察到的现象。他是第一个成功揭开电与磁之间奥秘的物理学家。 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。 电流的磁效应 一 5 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? 磁性太弱——磁场太弱。 想一想 怎样才能使电流的磁场变强呢 螺线管 将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。 通电螺线管的磁场 二 探究通电螺线管外部的磁场分布 螺线管通电后,周围空间也会产生磁场,磁场的分布是怎样呢? 演示1: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,观察铁屑分布情况。 演示2:将小磁针放到螺线管四周,通电后小磁针排列情况. N S S N S 10 通电螺线管相当于一个条形磁体。 结论 那么其极性和电流方向有什么关系呢? 你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗?看看图中蚂蚁和猴子是怎么说的: 想想议议 蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:N 极就在我的左边。 猴子说:如果电流沿着我右臂所指的方向流动,N极就在我的前方。 11 判定方法: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N极. 安培定则是判定通电螺线管的磁极方向与电流方向的关系. 安倍定则 三 12 注意:1、用右手 2、四指弯向螺线管电流的方向 3、大拇指所指的那端就是螺线管的N极 N N S S 13 针对练习 S N N S 1.判断下面螺线管中的N极和S极: 14 2.根据极性判定电流方向 N + - S 在下图中小磁针静止,标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极. 15 3.根据极性画出导线的绕法 S N 在下图中已知通电螺线管的磁极的极性和电池正负极,请画出线圈的绕线。 16 电流的 磁效应 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 通电螺线管的磁场 安培定则 通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似 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N极 电生磁 课堂小结 17 知识点1:电流的磁效应 1.最早发现电流周围存在磁场的科学家是 ( ) A.欧姆 B.安培 C.奥斯特 D.焦耳 C 2.从如图所示的奥斯特实验中,能得出的正确结论是 ( ) ①该实验证明了地球周围存在磁场 ②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场 ③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关 ④该实验证明了磁极间的相互作用规律 A.②③ B.①③ C.①④ D.②④ A 知识点2:通电螺线管的磁场 3.(2022 河南改编)探究通电螺线管外部磁场的方向时, 在玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,铁 屑的分布情况如图所示。铁屑在玻璃板上的分布与 _ _ 的磁场分布非常相似。若把连接电源正、负极的接 线对调,再闭合开关,轻敲玻璃板,此时铁屑的分布情况 _ (选填“改变”或“不变”,下同),小磁针N、S极的指向 _。实验中 _ (选填“能”或“不能”)用铜屑显示磁场分布。 4.为了改变通电螺线管外部的磁场方向,下列做法可行的是 ( ) A.增加线圈匝数 B.增加电流强度 C.改变电流方向 D.减小电流强度 条形 磁体 不变 改变 不能 C 知识点3:安培定则 5.(2022 连云港)通电螺线管线圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是 ( ) B 6.如图所示,小磁针静止后指向正确的是 ( ) 7.小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺 线管的A端是 _ (选填“N”或“S”)极,接线柱a 连接的是电源 _ (选填“正”或“负”)极。 C S 正 8.(2022 凉山州改编)根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极和电源“+”“-”极。 9.玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路,如图所示,把小船按图示的方向放到水面上,闭合开关,船头最后静止时的指向是 ( ) A.向东 B.向南 C.向西 D.