内容正文:
§16.2 电流的磁场
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。电荷相互作用规律与磁极相互作用规律惊人的相似。是否是巧合呢?还是他们之间存在某种联系呢?科学家基于这样的想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。通过实验你发现电与磁有联系吗?
奥斯特实验
探究过程
要哪些器材?几个实验?有什么现象?有什么注意事项?
平行
短时间
奥斯特实验
现象结论
结论1:通电导线周围存在磁场。 (电流的磁效应)
结论2:电流磁场方向与电流方向有关。
由实验AB可以得出什么结论?即什么?怎么想到的?由实验BC可以得出什么结论?最初有哪个国家的谁什么时候得出的?
丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电流的磁效应,即电生磁现象。
奥斯特实验
分析讨论
你能通过实验看出通电直导线周围的磁场是怎样吗?有什么特点?能否判别?你现在能否理解奥斯特实验中小磁针最终指向为什么总与导线垂直?导线为什么必须平行与小磁针?
通电螺线管磁场
概念
你知道什么叫螺线管?为什么要把直导线绕成螺线管?图你能认识吗?有几种绕法?你会画吗?
通电螺线管磁场
探究1
通电螺线管周围的磁场是怎样的?如何探究?通过实验你发现与什么磁场类似?有何区别?有其他方法探究吗?你能画出它的磁感线吗?
通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
通电螺线管磁场
探究2
通电螺线管周围的磁场方向与什么有关呢?如何探究?还可以怎么探究?你猜想还与什么有关?
通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
演示螺线管磁极变化实验
通电螺线管磁场
探究2
通电螺线管周围的磁场方向与螺线管绕法有关。其实绕法改变的仍然是电流方向。
当螺线管的绕法改变时,螺线管的磁场方向改变吗?为什么?本质是什么?
Ab ac bd
N S
N S
S N
S N
( a )
( b )
( c )
( d )
安培定则
安培定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管的磁场方向什么有关?如何不通过实验判断其磁场方向?判断时要注意什么呢?
边上一根线 内外 书导线演示 下面对不对
N
S
用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
S
N
安培定则
边上一根线 内外 书导线演示 上到这
磁极(磁感线)、电流方向、绕法知二求一
练一练
1.如图所示,请标出螺线管的N、S极。
边上一根线 内外 书导线演示
练一练
2.下图中为两只轻小的通电螺线管,当它们互相靠近时,它们将 ( )
A.静止不动 B.互相吸引
C.互相排斥 D.一齐向左运动
3.如图所示,标出螺线管中电流的方向。
练一练
4.如图所示,请标出电源的正负极。
练一练
练一练
5.如图所示,试把两个螺线管串联在电路中,使电路闭合后两个通电螺线管互相排斥。
练一练
6.如图所示,请画出螺线管的绕法。
7. 闭合开关S后,小磁针的北极N将向 (选填“左”或“右”)转动。
练一练
练一练
电源
S
N
8.根据图中小磁针静止时指针的指向,判断出电源的正负极。
9.根据小磁针的偏转,标出螺线管中的电流方向。
练一练
N
S
10.如图所示,根据小磁针静止时的位置,标出电磁铁的磁极和电源的正负极。
练一练
11.如图所示,请根据小磁针静止的指向,画出磁感线的方向并标出螺线管的电流方向.
练一练
12.如图,根据通电螺线管的磁感线方向,标出电源的正极和小磁针的N极.
练一练
13.如图,闭合开关S后,通电螺线管与磁极间的磁感线形状如图所示,在图中用箭头标明磁感线的方向,并用“+”、“一”号标出电源的正、负极.
练一练
14.根据图中给出的条件画出螺线管的绕线。
练一练
练一练
15.在图中用箭头标明磁感线的方向,并画出通电螺线管的绕法.
16.如图所示,请画出通过小磁针的一条磁感线,并画出两个通电螺线管的绕法.
练一练
17.如图所示,当闭合开关S时,小磁针将向 (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电磁铁的磁性将 。(填“增强”、“不变”或“减弱”)
练一练
电磁铁的结构
在通电螺线管研究的基础上,1825年英国人斯特金将通有电流的螺线管缠绕在绝缘的铁棒上,发现螺线管的磁场大大增强,发明了更为实用电磁铁。
内部带有铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
什么是电磁铁?怎么发明的?有什么特点?铁芯是由什么