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20.2电生磁

发布时间:2014-02-10 16:53:20  

第二节、电生磁

磁和电有联系吗?

磁体
能吸引磁性物质
有南、北极之分
同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引

带电体
吸引轻小物体 有正、负电荷之分
同种电荷相互排斥 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?
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,在世界上第一个发现了电与磁之 间的联系。

奥斯特(Hans Christian Oersted; 1777~1851)丹麦物理学家。

1820 年,奥斯特在课堂上实验时偶
然发现了电可以产生磁。

奥斯特不只是一位著名的物 理学家,还是一位优秀的教师。

法拉第评价这一发现时说: “它猛然打开了一个科学领域的 大门,那里过去是一片漆黑,如 今充满光明。”

一.电流的磁效应
奥斯特实验

演示1 (1)当直导线通电时产生什么现象? 通电时小磁针发生偏转 (2)磁针转动说明了什么? 通电后磁针转动,说明电流周围有磁场。 这个磁场与地磁场方向不同,所以磁针转动。 (3)断电后发生什么现象? 断电时小磁针转回到指南北的方向

演示2 (4)改变通电电流的方向后发生什么现象? 通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反 (5)说明什么?

电流的磁场方向跟电流方向有关。

归纳与提升

总结奥斯特实验:
结论: 1、通电导线周围存在着磁场; 2、电流的磁场方向与电流方向有关。

?——这种现象叫电流的磁效应

中 考 链 接

根据奥斯特实验完成下列结论

甲 通电
比较甲、乙:

乙 断电

丙 改变电流方向

通电导体周围存在磁场

比较甲、丙: 通电导体的磁场方向跟电流的方向有关

二、通电螺线管的磁场
既然电能生磁,为何手电筒在通电时连一根大头针 都吸不上?这是因为磁场太弱了。 1.将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线 圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。

螺线管

二、通电螺线管的磁场

观察铁屑的分布和小磁针的指向.





探究通电螺线管外部的磁场分布 演示:在螺线管的两端各放一个小磁针,在硬 纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向,轻 敲纸板,观察铁屑的排列情况。

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。

想一想
?

通电后,轻轻敲板,铁屑为什么会产生规则 排列?铁屑的排列与什么现象一样?

1.通电螺线管的磁场与条形磁体相似; 2.它的两端相当于条形磁

体的两极.

通电螺线管的磁感线

想一想
★电流的方向改变,小磁针的指向有变化吗?

改变电流的方向重做以上实验,看一下当电 流方向改变时,小磁针的指向是否改变,从 而确定通电螺线管中的磁场是否改变。
实验

实验现象:小磁针指向相反
说明通电螺线管的极性与电流方向有关

归纳与提升

二、通电螺线管的磁场

结论 1、通电螺线管周围存在着磁场; 2、通电螺线管的磁场分布与条形磁体的磁 场相似; 3、通电螺线管两端的极性取决于电流方向;

仔细观察螺线管的绕线方法,并画出示意图, 并判断螺线管中电流方向,标示在示意图上。

预想可能的不同种情况,小组间交流。

二、通电螺线管的磁场
如何判断通电螺线管周围的磁场方向呢?

根据蚂蚁和猴 子所说的,你 能想出它们之 间的规律吗?

你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的 极性与其中的电流方向的关系表述出来吗?
猴子用右手把一个大螺线 管夹在腋下,说:如果电 流沿着我右臂所指的方向 流动,N 极就在我的前方。

蚂蚁沿着电流方向绕 螺线管爬行,说:N 极就在我的左边。

三、安培定则

用右手握住螺 线管,让四指指向 螺线管中电流的方 向,则大拇指所指 的那端就是螺线管 的N极。

N

S

S

N

通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。

N

S

S

N

S

N

N

S

练一练
1.判断下面螺线管中的N极和S极:

S

N

N

S

2.判断螺线管中的电流方向: N S

练一练
3.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源 的正负极。
S N

N

S

电源

+



4、在下图中标出通电螺线管的N极和S极

S

N

N

S

(a)
N
S

(b)
S N

(c)

(d)

5、如图所示,分别标出通电螺线管和 小磁针的N、S极。

S

N

N

S

题型二.判断电流方向.
1、根据小磁针的偏转,标出螺线管中的电流方向.

N

S

S

N

2、根据小磁针静止时的指向,在图 中标明螺线管中电流的方向。

S

N

题型四.判断绕线方法 . 1、练习画螺线管的绕线(按范例绕线)

三.题型判断电源正负极.

1、已知通电螺线管磁极的极性 如图,请标出电源的正负极。

S

N

+ 电源

-

归纳与提升

我学到了--

知识---方法---感受----

我的困惑- - - - - -

2、在下图中已知通电螺线管 的磁极的极性和电池正负极,请 画出线圈的绕线。

S

N

小结:
1、奥斯特实验说明了什么?

2、怎样判断通电螺线管的 N、S极(或电流方向)?

情景再现

看看中考

(2012?龙岩)如图所示,闭合开关后,三个小磁

针指向(黑色为N极)都正确的是(

A



N

S

N
S

看看中考
P Q

(2012日照)如图5所示, 电磁铁P和Q通电后【

B】

图5

A.P的右端是N极,Q的左端是S极,

它们相互吸引

B.P的右端是S极,Q的左端是S极,它们相互排斥
C.P的右端是N极,Q的左端是N极,它们相互排斥

D.P的右端是S极,Q的左端是N极,它们相互吸引

看看中考

(2011四川成都)标出
下图中通电螺线管和小磁

N

S

针(静止)的南北极(用
“S“和“N”表示)。

S

N

看看中考

(2011江苏宿迁)如图所
示,请标出小磁针静止时的

S

N

N

S

N极与S极.

(2009?昆明)

_
N

N

N

S

S

_ +

S

+

_

+

答:小磁针逆时针 转动90°。转动 到N极水平向右, 最后稳定静止。

看看中考

(2006年莱芜市)根据如 N 图 所示的小磁针指向,画 出通电螺线管的导线绕法.

S

(2011年〃辽宁鞍山)小 S 磁针静止时的指向如图所示。 请你标出电磁铁的极性, 并用笔画线代替导线给电磁 铁绕线。

N

看看中考

(2011年甘肃天水卷)请 在图中标出导线中电流方 向, 并画出螺线管的绕线 (小磁针黑色为N极)。

S

N

N

S

(2004陕西)如图,当开关S闭合后,小磁针指向如图所示, 请画出螺线管导线的绕法,并标明电流方向.

N

S

N

S

答:能用电流来使它的磁性增强。 如图所示,将条形磁铁插入 通电螺线管内,注意螺线管中电 流的方向,使条形磁铁的极性与 通电螺线管的极性相同。使它在通电螺线管的 强磁场中,通过磁化的方法使其磁性增强。

线管在电流的作用下产生磁性,和磁铁一样, 在地磁场的作用下只在南北方向上停下来。

(2008滨州)1820年,安培在科学院的例 会上做了一个小实验.引起与会科学家的极 大兴趣.如图所示,把螺线管沿东西方向水 平悬挂起来,然后给导线通电,看到的现象 是:通电螺线管( ) B A、通电螺线管仍保持原位置静止 B、通电螺线管转动,直到A指南,B指北 C、不停地转动下去 D、通电螺线管能在任意位置静止

课堂练习

1、奥斯特实验说明通电导线周围 存在磁场 ____;
同时说明电流的磁场 方向与 电流 方向有关。
通电螺线管两端的极性跟 向有关.可以用 安培定则

电流

方 来判断.

2.根据图中小磁针静止时的指向确定螺线管的 极性、电流的方向和电源的正负极。

+

-

+

-

+

巩固与提高
1、奥斯特实验表明:通电导体的周围存在 着 磁场 ,这种现象叫做 电流的磁效应 。

条形磁铁 2 、通电螺线管周围的磁感线跟 ________ 的磁感线相似,通电螺线管两端也有 南、北极。 __________ 3 、请判定下图中通电螺线管的南、北 极。 N S

4、如图所示的几个通电螺线管,用安培定则判 定它们的两极

5、如下图所示,通电螺线管附近有甲、乙、丙、 丁四个小磁针,静止时它们的磁极是 ( C )

A. 甲右端为S极 C. 丙右端为S极

B. 乙左

端为N极 D. 丁右端为N极

6、当电磁铁线圈中有电流通过时,小磁针静止 在如图所示的位置上,则电源的A端是____ 极. 负

7、如图所示,以下两个通电螺线管一定 互相_______ 吸引 (填吸引或排斥)

作业
节后动手动脑学物理P71—P72 : 1-3题


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