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20.2电生磁 2014.3.5


磁和电有联系吗?
磁体 带电体

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

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。”

1.电流的磁效应
演示:电流的磁效应(奥斯特实验)
1. 将导线放在小磁针的上方,让它和小磁 针相平行。 2. 接通电源(短路),观察小磁针是否转动以 及转动方向。 3. 改变电流方向重做以上实验,再观察小磁 针的转动方向。当电流方向发生改变时,小磁针 转动的方向一致吗?

现象:
?导线通电,周围小磁针发生偏转; ?通电电流方向改变,小磁针偏转方向相反。

触接

触接

甲 通电

乙 断电

丙 改变电流方向

通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流 的方向有关。这种现象叫做电流的磁效应。

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。如果把导线绕 在圆筒上,就做成了螺线管(线圈),各 条导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会 强得多。

2.通电螺线管的磁场
设计实验:
1、将小磁针放在螺线管的不同位置(从两端 开始)记下小磁针静止时北极的指向,也就是该点 的磁场的方向。

2.改变电流的方向重做以上实验,看 一下当电流方向改变时,通电螺线管中 的磁场是否改变。
3.用铁粉演示通电螺线管的磁场。 (在玻璃板上撒铁粉时一定要均匀)

通电螺线管的磁场

想一想
?改变通电方向,小磁针的指向有什么不 同,说明什么?
小磁针指向相反,说明通电螺线管两 端的极性与通电电流有关。

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

实验结论:
通电螺线管相当于一个条形磁体。
那么其极性和电流方向有什么关系呢?

蚂蚁沿着电流方向 绕螺线管爬行,说: N 极就在我的左边。

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。

3.安培定则
—— 右手螺旋定则

螺线管极性的判定:
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

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

动手动脑学物理
1.甲图中通电螺线管的右端是N极,左端是S 极;乙图中通电螺线管的上端是N极,下端是S极。 2. N
N S N N

N
S

+

-

-

N

S

+

-

+

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____ 负 极.

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)

7、判断磁场方向

N N N

练习 8、在所示图中,标出通电螺线管的N极和S极。

S

N

N

S

练习 9.标出如图所示各图中通电螺线管的正确绕 线法,并标出N、S极.

再见

3.小磁针逆时针转动90。即小磁针将转动到N 极水平向右,最后稳定静止。 4.把通电螺线管挂起来后,就像指南针一样, 一定指向南北。 5.这是一个开放性的问题,自然界中很多现象 与物理知识是相通的。可以自己去调查,初步领 略自然现象中的美妙与和谐,不一定要得出结论。

1.知识与技能
认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种 联系。 知道通电导体的周围存在磁场,通电螺线管的磁 场与条形磁铁的磁场相似。 会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电 流方向。

2.过程与方法
观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用 。 经历探究通电螺线管外部磁场方向的过程。

3.情感态度与价值观
通过电生磁现象,初步认识自然现象之间存 在相互联系,乐于探索自然界的奥秘。

1.电流的磁效应 2.通电螺线管的磁场

3.安培定则


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