内容正文:
电流的磁效应 第1课时
知道奥斯特实验,知道发现电流磁效应的意义。(重点)
知道直线电流周围存在磁场,会描述这一磁场的分布特点,知道直线电流的磁场方向与电流方向有关。
能够运用安培定则判断直线电流磁场方向。(重点)
学习目标
磁体 带电体
能吸引磁性物质 吸引轻小物体
有南、北极之分 有正、负电荷之分
同名磁极相互排斥 同种电荷相互排斥
异名磁极相互吸引 异种电荷相互吸引
我们发现带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合吗?还是它们之间存在着某些联系?
新知导入
1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场,在世界上首次发现了电与磁之间的联系。
科学家们基于这种想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。
新知导入
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验器材】
一根直导线、电池、小磁针 、开关。
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验步骤】
(1)取一磁针,观察它静止时的指向,在磁针两极连线的上方水平地放置一根长直导线观察磁针的指向是否有改变。这时磁针N极的指向表示什么方向?
小磁针静止时的指向大致是南北方向,上方水平地放置一根长直导线磁针的指向不改变,磁针N极的指向是地理北极是地磁场的南极。
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一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验步骤】
(2)闭合开关在直导线中通以从a端流向b端的电流,观察磁针指向是否发生改变,发生怎样的改变。
通以从a端流向b端的电流,磁针指向沿顺时针偏转一定的角度。
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验步骤】
(3)断开开关观察发生什么现象。
导线中无电流通过时,小磁针恢复到原来的指向,不再发生偏转。
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验步骤】
(4)如果改变直导线中的电流方向,使电流从b端流向a端,重复实验,你有什么发现?
通以从b端流向a端的电流磁针指向沿逆时针偏转一定的角度。
a
b
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验步骤】
(5)如果把直导线放置在磁针的下方,仍沿着磁针两极的连线方向,当直导线通以从a端流向b端的电流, 观察磁针的偏转方向。
直导线放置在磁针的下方通以从a端流向b端的电流, 磁针逆时针偏转一定的角度。
b
a
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验步骤】
(6)在步骤5的基础上,如果改变直导线中的电流方向,使电流从b端流向a端,重复实验,你又有什么发现?
电流从b端流向a端,磁针指向沿顺时针偏转一定的角度。
b
a
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【注意事项】
(1)接通电路的时间要短(因为此实验电路为电源短路,易烧坏电源)
(2)不要东西方向布设导线,即导线要与静止在南北方向的小磁针平行。
(3)导线要用铜线、铝线,不能用铁线,以免磁体的吸铁性影响实验结果。
新知学习
一、奥斯特的发现
观察电流周围的磁场
活动1
【实验结论】
——电流周围的磁场又是怎么分布的呢?
①通电导线周围存在着磁场;
②磁场的方向与导线上电流的方向有关。
新知学习
二、直线电流的磁场
活动2
研究直线电流周围磁场分布
【实验步骤】
1、把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板,在纸板上均匀撒上一薄层铁粉,在导线中通以电流轻轻敲击纸板,观察被磁化铁粉的排列情况。
新知学习
二、直线电流的磁场
活动2
研究直线电流周围磁场分布
实验现象:铁屑的分布呈同心圆状,且越靠近直导线铁屑越多。
实验结论:直线电流周围的磁场呈同心圆状分布,且越靠近直导线的地方磁场越强。
新知学习
二、直线电流的磁场
活动2
研究直线电流周围磁场分布
【实验步骤】
2、在纸板上围着导线对称地放上四枚小磁针导线中不通电流,观察各个小磁针的指向。
新知学习
二、直线电流的磁场
活动2
研究直线电流周围磁场分布
【实验步骤】
3、先后在导线中接通自下而上和自上而下的电流,观察各个小磁针的指向。
新知学习
二、直线电流的磁场
活动2
研究直线电流周围磁场分布
【实验总结】
通电直导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关,磁感线分布在垂直于通电导线的所有平面上,是以电流为中心的一系列同心圆,越靠近导线,磁场越强。
新知学习
二、直线电流的磁场
判断直线电流磁场方向的安培定则:
用右手握住直导线,让大拇指的指向与电流方向一致,那么其余四指弯向为磁感线的环绕方向。
新知学习
1. 丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场,我市某校学生在实验室验证奥斯特实验,当水平导线中通有如图所示的电流时,S极将偏向________(选填“纸内”或“纸外”);要使实验效果更加明显应使通电导线沿_______(选填“东西”或“南北”)方向放置。
纸外
南北
随堂练习
2.奥斯特实验说明了( )
A.电流与电压、电阻的关系
B.电流周围存在磁场
C.磁能生电
D.磁体能吸引轻小物体
B
随堂练习
课堂总结
谢谢!
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