内容正文:
20.2 电生磁
我们已经学了一些电现象。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?
科学家们基于这种想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。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磁场。这一重大发现轰动了科学界,使电磁学进入一个新的发展时期。
一、奥斯特实验
(2)乙图中,断电后小磁针转回到指示南北的方向
比较甲、乙,
(3)丙图中,改变了电流的方向,观察磁针的转动有什么变化?说明了什么?
和甲图中相比,小磁针转动方向相反。
说明: 电流的磁场方向与 有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
(1)小磁针发生了转动。表明小磁针受到了力的作用。
奥斯特实验
说明通电导线周围有磁场。
跟电流方向
通电螺线管的磁场
知识点二
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呢?
这是因为它的磁场太弱了。
把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈),各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场会强得多。
观察与思考
通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
通电螺线管相当于一个条形磁体。
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。
N
S
N
S
N
S
N
S
实验结论:通电螺线管两端的极性与其中电流的方向有关。
在发现一个物理规律后,如果能够采用一个巧妙的办法把它表述出来,则既方便记忆,又便于我们发现其中各量之间的联系。
对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,我们可以用安培定则来表述。
用右手握住螺线管,
让四指指向螺线管中电流的方向,
则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
安培定则
通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,极性与其中的电流方向有关。
1. 请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。
实战演练
1. 请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。
实战演练
2.按小磁针的指向判定螺线管的极性及电流方向和电源的正、负极。
2.按小磁针的指向判定螺线管的极性及电流方向和电源的正、负极。
2.按小磁针的指向判定螺线管的极性及电流方向和电源的正、负极。
3. 开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化?
N
N
4. 判断下面螺线管中的N极和S极:
>
>
>
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第二节
2. 判断螺线管中的电流方向:
N
S
电现象和磁现象的相似之处
电现象 磁现象
带电体能吸引轻小物体 磁体能吸引磁性物体
电荷有两种电荷 磁体有两个磁极
同种电荷相排斥,异种电荷相吸引 同名磁极相排斥,异名磁极相吸引
电荷不接触就能互相作用 磁体不接触就能互相作用
课堂练习
1. 如图20.2-11所示,开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化?
课堂练习
2.如图所示是小明探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验,
开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示,当开关闭合时,下列说法正确的是( )
A.小磁针甲偏转,小磁针乙不偏转
B.小磁针乙偏转,小磁针甲不偏转
C.滑动变阻器滑片P从左向右滑动时,通电螺线管的磁性逐渐增强
D.滑动变阻器滑片P从右向左滑动时,通电螺线管的磁性逐渐增强
课堂练习
3.如图所示,开关S闭合,弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数 (选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”)。
4.1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验引起到会科学家的兴趣:把螺线管水平悬挂起来,然后给导线通电。想一想会发生什么现象?实际做一做,看看你的判断是否正确。
解答:悬挂的螺线管会发生偏转,一端指南,另一端指北。
5.如图是牵牛花茎的照片。观察自然界中不同缠绕植物的茎,它们的缠绕方向和生长方向有什么关系?这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同?对于不同植物,这种关系都一样吗?
解答:缠绕方向和生长方向符合右手螺旋定则,弯曲的四指表示缠绕方向,大姆指表示生长方向。这跟螺线管中电流的方向与其北极的方向是一致的。对于不同植物,这种关系不一样。
课堂小结
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
谢谢观看
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