内容正文:
5.3 探究电流周围的磁场
学习目标
思维脉络
1.知道通电直导线、环形电流、通电螺旋管周围的磁场分布。
2.会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
3.知道磁现象的电本质。
一
二
一、电流的磁场
通电直导线周围的磁场、环形电流的磁场和通电螺线管的磁场,磁感线的方向都可以用安培定则(右手螺旋定则)判定。
判断方法
磁感线分
布示意图
磁感线分
布特点
直线
电流
右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向
是一组以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。离导线越近,磁感线越密集,磁场越强;离导线越远,磁感线越稀疏,磁场越弱
一
二
环形
电流
让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向
是一系列围绕环形导线的闭合曲线,中心轴线上的磁感线与环形导线的平面垂直,且离环心越远,磁场越弱
通电螺
线管
右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,或拇指指向螺线管的N极
和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于S极,一端相当于N极;内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由S极指向N极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线
一
二
二、探究磁现象的本质
1.安培分子电流假说
安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。如图所示。
一
二
2.分子电流假说对磁现象的解释
(1)磁化:一根软铁棒,未被磁化时,内部分子电流对应的“小磁体”的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显示磁性。如图所示。
未磁化铁棒
已磁化铁棒
铁棒受到磁场的作用时,各分子电流对应的“小磁体”的取向变得大致相同,铁棒被磁化,两端对外显示出较强的磁作用,形成磁极。如图所示。
一
二
(2)退磁:磁体受到高温或猛烈敲击就会失去磁性,是因为这些“小磁体”的取向又变得杂乱无章了。
3.磁现象的电本质
磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。
探究一
探究二
探究一安培定则的理解及应用
问题导引
电流的磁效应是哪位科学家发现的?这一发现又有什么实际意义?我们知道,通电