内容正文:
电生磁
学习目标:
1.认识电流的磁效应。
2.认识电流的磁场跟电流方向间的关系。
3.通电直导线和通电螺线管的磁感线分布规律。
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利用装有一个电磁铁的纸盒吸引铁钉,引导学生猜一猜:纸盒中有什么? 将纸盒打开,引导学生观察,没能找到学生期待看到的磁体,而是一个电池和一个元件组成的电路。今天我们就来学习一下电生磁。
磁针会转动吗?
将一枚磁针放置在直导线下,使导线和电池触接,连通电路,观察小磁针的变化。
一、电流的磁效应
演示:奥斯特实验
现象:
一、电流的磁效应
通电时小磁针发生偏转;断电时小磁针继续指南北;通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反。
结论:
1.通电导体周围存在磁场。
2.磁场的方向跟电流的方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
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?
磁场太弱
怎样才能使电流的磁场变强呢?
?
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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。
螺线管
螺线管
通电螺线管的磁场是怎样的呢?
怎样绕制螺线管?
1.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。
螺线管
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场
探究通电螺线管外部的磁场分布
在螺线管的两端各放一个小磁针,在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
实 验
改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
视频演示:
实验:把小磁针放到螺线管周围不同位置,在图上记录磁针N极的方向。
结合以上两个实验,对比右图可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
探究通电螺线管外部的磁场分布
视频磁场分布(小磁针)
实验:通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。
使用图中实验装置,组成实验电路。
仔细观察螺线管的绕线方法,并画出示意图,并判断螺线管中电流方向,标示在示意图上。
预想可能的不同种情况,小组间交流。
N
S
N
S
N
S
N
S
通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。
2.实验结论:
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗?
猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下,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。
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:N 极就在我的左边。
视频:蚂蚁和猴子
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
三.安培定则(右手螺旋定则)
N
S
N
S
安培定则
(1)给出电流方向,判断N、S极.
N
N
S
S
安培定则(右手螺旋定则)
电源
S
N
N
S
+
-
(2)静止时小磁针的N、S极,判断通电螺线管的N、S极及电流方向.
安培定则(右手螺旋定则)
N
S
N
S
(3)给出电流方向和螺线管N、S极,画出螺线管的绕法.
安培定则(右手螺旋定则)
例1:在图2所示中,标出通电螺线管的N极和S极
S
S
N
N
S
N
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例2:如图3所示,螺线管的左端是N极,应如何绕.
讨论:如果条形磁体的磁性减弱了,你能用电流来使它增强吗?应该怎么办?
把磁铁放在螺线管中,保证磁场方向和螺线管内部磁场线方向相同,给线圈加上直流电,一段时间后,磁铁磁性就会变强.
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1.如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在着磁场
C.将电池的正负极对调后,重新闭合电路,小磁针的偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针的N极指向地磁的北极
D
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2.下图中,关于通电螺线管说法正确的是( )
A. A端是N极
B. B端是N极
C. C端是北极
D. D端是南极
B
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课堂小结
安培定则
电流的磁效应
1.通电导体周围存在着磁场。
2.电流的磁场方向跟__________有关。
3.电流的磁效应。
通电螺线管的磁场
1.与__________的磁场相似。
2.极性跟电流方向有关。
用途:
判定电螺线管的磁极和电流方向。
电流方向
条形磁体
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