内容正文:
电生磁
第2节
第二十章 电与磁
1.磁铁周围有 ,其方向是这样规定的:小磁针静止时北(N)极所指的方向就是该点的 ;可以用带箭头的曲线来描述磁场,这样的曲线叫做 。
2.条形磁体周围的磁场情况如图所示,则条形磁体的左端是 极。
磁场
磁场方向
磁感线
N
温故知新
3.地球本身是一个天然的巨大磁体,地球周围的磁感线如图所示,A为地磁 极,B为地磁 极。
S
N
一、电流的磁效应
奥斯特实验:①如图甲所示,将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下方并且两者平行。然后使导线和电池触接,电路连通瞬间,观察小磁针有什么变化。
②如图乙所示,把电源断开后,观察小磁针有什么变化。
③如图丙所示,改变导线中电流的方向,观察小磁针有什么变化。
合作探究
一、电流的磁效应
奥斯特实验:
合作探究
现象与分析:导线通电时小磁针发生偏转,说明小磁针受到力的作用,表明通电导线和磁体一样,周围存在 。切断电流后,小磁针又回到原位,说明导线周围的磁场消失,表明导线周围的磁场是由电流产生的。电流方向改变时,小磁针的偏转方向发生改变,说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟 的方向有关。
总结:通过导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做 。最早发现电流磁效应的是丹麦物理学家 。 揭示了电和磁之间存在着联系,即“电生磁”。
磁场
电流
电流的磁效应
奥斯特
奥斯特实验
思考 (1)导线通电时间为什么要很短(触接)?
提示 导线通电时,处于电源短路状态,时间长了,会损坏电源。
(2)为什么直导线一定要沿南北方向和小磁针平行放置?
提示 避免地磁场影响实验结果。
二、通电螺线管的磁场
阅读教材第125页,思考既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?
提示 它的磁场太弱了。
1.螺线管
如果将导线绕在圆筒上,就做成了 (也叫 )。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
螺线管
线圈
2.通电螺线管的磁场
在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。如图所示。
3.实验探究:通电螺线管外部的磁场特点
(1)在螺线管中通入电流,把小磁针放到螺线管四周不同的位置,观察小磁针所指的磁场方向。
(2)如图将通电螺线管靠近已知磁极的小磁针,观察小磁针的偏转方向,判断并标出通电螺线管的N、S极。
提示
(3)切断电源,如图将螺线管中的电流方向改变,观察发生什么现象?判断并标出通电螺线管的N、S极。
提示
总结:通电螺旋管外部的磁场和 磁体的磁场一样。通电螺线管的两端就相当于条形磁体的两个 。当电流的方向改变时,通电螺线管的N、S极正好对调,这说明:______________________________________
_____。
条形
磁极
通电螺线管的极性跟螺线管中电流的方向
有关
4.条形磁体与通电螺线管的比较
项目 条形磁体 通电螺线管
不同点 磁性长期保持,是永磁体 通电时有磁性,断电时无磁性
N、S极是固定不变的 N、S极与电流方向有关,能够改变
是永磁体且磁性不变 只有通电才有磁性,且随电流强弱变化
相同点 ①它们都具有吸铁性
②它们都具有指向性
③它们周围的磁场分布相似
④它们都有两个磁极,且都具有同名磁极相斥、异名磁极相吸的特点
三、安培定则
阅读教材第127页,完成以下内容。
1.通过图甲,我们能判断出通电螺线管的右端是 极;若改变电流方向,其磁极方向 。
2.根据该现象,我们可以通过螺线管中的电流方向判断螺线管的磁极:用 握住螺线管,让四指指向螺线管中 的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 极,这就是著名的 ,如图乙所示。
N
发生改变
右手
电流
N
安培定则
3.安培定则应用的三个方面:
(1)由通电螺线管中电流的方向,判断通电螺线管的N、S极。
(2)已知通电螺线管的N、S极,判定螺线管中电流的方向。
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。
例1 如图所示是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是( )
A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B.移去小磁针后,通电导线周围磁场消失
C.断开开关,直导线周围磁场不会立即消失
D.通电导线周围的磁场方向由小磁针