内容正文:
第2节 电生磁
(第1课时)
第1章 电与磁
科学浙教版 八年级下册
直线电流的磁场
01
通电螺线管的磁场
02
学习目录
知道奥斯特实验,认识通电导线和通电螺线管周围存在磁场
01
通过观察通电导线与磁体之间的相互作用,初步了解电与磁之间的联系
03
02
会用右手螺旋定则判定直线电流的磁场方向和通电螺线管的磁极
学习目标
新课导入
在历史上相当长的一段时间里,人们认为电现象和磁现象是互不相关的。到了19世纪初,一些哲学家和科学家意识到,各种自然现象之间应该存在着相互联系。
磁体能在它的周围空间产生磁场,那么,能否用另外的方式产生磁
场呢?
PART 01
直线电流的磁场
新知讲解
直线电流的磁场
01
科学史记
丹麦物理学家奥斯特长时间用实验寻找电与磁的联系。在多次失败之后,1820年,奥斯特在课堂上做实验时终于发现:当导线中通过电流时,它下方的磁针发生了偏转。这个发现令奥斯特极为
兴奋,他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验,终
于证实电流的周围存在着磁场,在世界上第一个发
现了电与磁之间的联系。
(1)在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线。当直导线通电时,你观察到的现象是: ;断开电路时,你能观察到的现象是: 。说明: 。
直线电流的磁场
01
1.下面让我们来模仿奥斯特所做的实验,研究电与磁有着怎样的联系。
小磁针发生偏转
磁针又恢复到原位
直线电流周围存在磁场
直线电流的磁场
01
(2)改变电流的方向,你能观察到的现象是: 。说明: 。
小磁针的偏转方向相反
电流的磁场方向跟电流的方向有关
实验结论:
①直线电流周围存在磁场
②电流的磁场方向跟电流的方向有关
如图所示,在静止的小磁针上方拉一根与小磁针垂直的直导线,当直导线通电时,发现小磁针并没有发生偏转,请分析原因。
直线电流的磁场
01
小磁针的朝向与通电后的磁场方向一致,因此不发生偏转。
直线电流的磁场
01
2.在有机玻璃板上穿一个孔,将一束直导线垂直穿过小孔,在玻璃板上均匀地撒上铁屑。给直导线通电后,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
(1)铁屑的分布说明通电直导线周围磁场的磁感线是 。
环绕导线的同心圆
(2)离直导线越近的地方铁屑分布越密集,这说明了什么?
距离直线电流越近,磁场越强,反之越弱。
同心圆都在与导线垂直的平面内
直线电流的磁场
01
(3)用小磁针替代铁屑均匀放置在直导线周围,观察小磁针的指向。
(4)改变电流方向,小磁针的指向 。
发生改变
改变电流方向
改变电流方向
直线电流的磁场
01
1、电流的磁效应(电生磁)
(1)直线电流周围存在磁场。
(2)电流的磁场方向跟电流的方向有关。
奥斯特实验
2、直线电流的磁场
(1)通电直导线周围的磁场是以直导线上各点为圆心的同心圆。
(3)距离直线电流越近,磁场越强,反之越弱。
(2)同心圆都在与导线垂直的平面内。
直线电流的磁场
01
安培定则(右手螺旋定则)
(1)作用:判断磁场方向与电流方向的关系。
(2)方法
①用右手握住导线,拇指伸直,四指弯曲;
②让大拇指所指的方向跟电流方向一致;
③弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
PART 02
通电螺线管的磁场
新知讲解
通电螺线管的磁场
02
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?原来是它产生的磁场太弱了。那么,有什么方法可以增强磁场呢?
1.用导线绕成螺线管后通电,观察是否能吸引大头针。
2.在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉,再观察吸引大头针的现象。
能
吸引的大头针更多
说明插入铁芯后同点螺线管的磁性增强
3.比较两次实验的结果,想一想这说明了什么。
通电螺线管的磁场
02
为什么带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多?
因为铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加,就产生了更强的磁场。
通电螺线管的磁场
02
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,观察铁屑的分布规律。
通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。
通电螺线管的磁场
02
2.在螺线管两端各放一枚小磁针,探测螺线管的磁极。改变电流的方向,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。
改变电流方向
改变电流方向,螺线管的磁极也会发生改变。
通电螺线管的磁场
02
1、通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。
(2)改变电流方向,螺线管的磁极也会发生改变。
(3)带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。
通电螺线管的磁场
02
2、利用安培定则(右手螺旋定则)判定磁场方向与电流方向的关系
③大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
①用右手握螺线管;
②让四指弯向螺线管中的电流方向;
【典例1】如图给直导线通电后小磁针发生偏转,下列说法正确的是
( )
A.小磁针的b端为N极
B.d处磁场强度强于c
C.直导线的磁场形状为三个同心圆
D.移去小磁针后,直导线周围磁场消失
课堂练习
A
【解答】A.根据右手定则可知小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反,故为小磁针的S极;b端的磁极与磁感线的方向相反同,故为小磁针的N极;故A正确;B.处比处磁感线密,故处磁场强度强于处磁场强度,故B错误;
C.磁感线只是用来形象的描述直导线的磁场存在的,此图中只画出了三条,还有许多磁感线未画出来,故C错误;
D.该磁场由电流产生,移去小磁针后,直导线周围仍然有磁场,故D错误。
课堂练习
【典例2】下列小磁针指向和磁感线作图中,错误的是( )
A. B. C. D.
B
【解答】A.条形磁铁在左端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的上端为S极,故A正确不合题意;
B.闭合开关后,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极,故B错误符合题意;
CD.在磁体外部,磁感线总是从N极出来,然后回到S极,故C、D正确不合题意。
课堂练习
【典例3】(2024八下·临平月考)如图,闭合开关S后,小磁针处于静止状态,通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示,那么( )
A.a端是电源正极,e端是小磁针的N极
B.b端是电源负极,f端是小磁针的S极
C.a端是电源正极,c端是通电螺线管的S极
D.b端是电源负极,d端是通电螺线管的S极
【解析】在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此c端是通电螺线管的N极,d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知,电流从通电螺线管的左侧流入,右侧流出,因此a端是电源正极,b端是电源负极。
D
课堂练习
【典例4】小明制作的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在水面上,闭合开关,最后静止时“船头”最终指北的是( )
A. B. C. D.
B
【解答】A.线圈上电流方向向右,根据安培定则可知,上端为N极,而不是船头指北,故A错误;B.线圈上电流方向向右,根据安培定则可知,船头为N极,则船头指北,故B正确;C.线圈上电流向左,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,即下端向北,故C错误;D.线圈上电流向左,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,即船尾向北,故D错误。
课堂总结
第2节 电生磁
(第1课时)
科学浙教版 八年级下册
谢谢观看
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