选修电流的磁场精品文稿.ppt

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1、选修电流的磁场第1页，本讲稿共27页一、电流的磁效应一、电流的磁效应 1 1、前言、前言：电现象和磁现象之间存在着许多相似性。电现象和磁现象之间存在着许多相似性。例如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排斥，例如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。类似地，自然界中只有南北两种磁异种电荷相互吸引。类似地，自然界中只有南北两种磁极，同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引。电现象和极，同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引。电现象和磁现象之间是否具有某种联系？磁现象之间是否具有某种联系？2、电流产生磁场电流产生磁场（1 1）奥斯特奥斯特实验：如图实验：如图（2 2）现象：）现

2、象：当导线有电流时，当导线有电流时，小磁针会发生转动。小磁针会发生转动。（3 3）电流的磁效应：电电流的磁效应：电流也流也能产生磁场。这个现象称为能产生磁场。这个现象称为电电流的磁效应。流的磁效应。第2页，本讲稿共27页二、电流磁场的方向二、电流磁场的方向演示实验一演示实验一 观察观察直线电流直线电流磁感线的形状磁感线的形状 使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑。轻敲硬纸板，同时均匀地撒一层细铁屑。轻敲硬纸板，同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并在磁场作用下有规则地排列起来。这时细在磁场作用下有规则地排列

3、起来。这时细铁屑排列的形状显示出直线电流磁场磁感铁屑排列的形状显示出直线电流磁场磁感线的形状（图）线的形状（图）第3页，本讲稿共27页实验现象和结果：实验现象和结果：从图乙可以看出，从图乙可以看出，直线电流直线电流磁场的磁感线，是围绕导线的磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到下述的安培定则。到下述的安培定则。观察观察直线电流直线电流磁感线的形状磁感线的形状第4页，本讲稿共27页1、安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）（也叫右手螺旋定则）(一一)：用右手握住导线，让伸直的用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方

4、大拇指所指的方向跟电流的方向一致，向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向就是磁感线的环绕方向(图乙图乙)图甲表示直线电图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况流磁场的磁感线分布情况第5页，本讲稿共27页 直线电流的磁场的几种图直线电流的磁场的几种图第6页，本讲稿共27页二、电流磁场的方向二、电流磁场的方向演示实验演示实验 二二 观察观察环形电流环形电流磁感线的形状磁感线的形状把把环形环形导线穿过一块硬纸板，导线穿过一块硬纸板，纸板纸板水平放置，水平放置，在纸板上均匀地撒一些铁在纸板上均匀地撒一些铁屑。轻敲纸板，同时给导线通电，可以屑。轻敲纸板，同时给导线通

5、电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。看到铁屑所显示的模拟磁感线。如果把小磁针放在环形导线的中央，如果把小磁针放在环形导线的中央，由由NN极所指的方向可以知道环形电流中极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向。心附近磁场的方向。第7页，本讲稿共27页观察观察环形电流环形电流磁感线的形状磁感线的形状第8页，本讲稿共27页2.安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）：（也叫右手螺旋定则）（二）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线中心轴线上上磁感线的方向。磁感线的方向。第9页，本讲

6、稿共27页环形电流的磁场几种图环形电流的磁场几种图 一个环形电流的磁场与小磁针一个环形电流的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理相似，故可看成小磁针来处理第10页，本讲稿共27页通电螺线管通电螺线管的磁感线的磁感线通电螺线管的磁感线方向通电螺线管的磁感线方向也可用也可用安培定则安培定则来判定来判定通电螺线管通电螺线管外部的磁感外部的磁感线和线和条形磁条形磁铁铁外部的磁外部的磁感线相似感线相似.N第11页，本讲稿共27页通电螺线管通电螺线管所产生的磁场的多种视图所产生的磁场的多种视图（正、侧、俯）（正、侧、俯）一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。第1

7、2页，本讲稿共27页ABC第13页，本讲稿共27页练习练习:在奥斯特实验中在奥斯特实验中,小磁针小磁针N极怎样极怎样偏转偏转?为什么为什么?小磁针小磁针N N极垂直极垂直纸面向里偏转纸面向里偏转第14页，本讲稿共27页练习：如图所示，练习：如图所示，a a、b b、c c三枚小磁三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧当这些小磁针静止时，小磁针右侧当这些小磁针静止时，小磁针N N 极极的指向是的指向是()()A Aa a、b b、c c均向左均向左B Ba a、b b、c c均向右均向右C Ca a向左，向左，b b向右，向右，c c向右向右D Da

8、 a向右，向右，b b向左，向左，c c向右向右C第15页，本讲稿共27页3 3、下列关于磁场的说法中，正确的、下列关于磁场的说法中，正确的是是()()A A、只有磁铁周围才存在磁场、只有磁铁周围才存在磁场B B、磁场是假想的，不是客观存在的、磁场是假想的，不是客观存在的C C、磁场是在磁极与磁极、磁极和电、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生流发生作用时才产生D D磁极与磁极，磁极与电流、电流与磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用电流之间都是通过磁场发生相互作用D第16页，本讲稿共27页4 4、关于磁感线，下列说法中正确的是关于磁感线，下列说法中正确的是(

9、)A A磁感线上每一点的切线方向都跟该磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致点的磁场方向一致B B两条磁感线的空隙处不存在磁场两条磁感线的空隙处不存在磁场C C不同磁场形成的磁感线可以相交不同磁场形成的磁感线可以相交D D磁感线是磁场中客观存在的、肉磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线眼看不见的曲线A第17页，本讲稿共27页5 5、一条竖直放置的长直导线，通有、一条竖直放置的长直导线，通有由下向上的电流，在他正东方某处的由下向上的电流，在他正东方某处的磁场方向为磁场方向为()()A A向东向东 B B、向西、向西 C C、向南、向南 D D向北向北D第18页，本讲稿共27页6 6

10、、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图下方，如图所示，此时小磁针的所示，此时小磁针的S S极极向纸内偏转，这一束粒子可能是向纸内偏转，这一束粒子可能是 ()A A向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束B B、向左飞行的负离子束、向左飞行的负离子束C C、向右飞行的电子束、向右飞行的电子束 D D、向左飞行的电子束、向左飞行的电子束 NSABD第19页，本讲稿共27页7 7、通电螺线管附近放置四个小磁针，如图通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是可能的是(涂黑的一端为涂黑的一端为N N

11、极极)()()A Aa Ba Bb Cb Cc Dc Dd dB第20页，本讲稿共27页8 8、如图如图所示，环形导线周围有三只小所示，环形导线周围有三只小磁针磁针a a、b b、c c，闭合开关，闭合开关S S后，三只小后，三只小磁针磁针N N极的偏转方向是极的偏转方向是 ()()A A全向里全向里 B B全向外全向外C Ca a向里，向里，b b、c c向外向外 D Da a、c c、向外，、向外，b b向里向里D第21页，本讲稿共27页9 9、有一束电子流沿有一束电子流沿x x轴正方向高速运轴正方向高速运动，如图所示，电子流在动，如图所示，电子流在z z轴上的轴上的P P点点处所产生的磁

12、场方向是沿（处所产生的磁场方向是沿（）A Ay y轴正方向轴正方向 B By y轴负方向轴负方向 C Cz z轴正方向轴正方向 D Dz z轴负方向轴负方向 A第22页，本讲稿共27页 答答:小磁针将顺时针方小磁针将顺时针方向转动。小磁针停止转动向转动。小磁针停止转动时，其时，其N极指向沿磁场极指向沿磁场方向（即方向（即N极指向右）极指向右）1.如图如图2.25，把小磁针放在磁场中，把小磁针放在磁场中，说明小磁针将怎样转动并停在哪个方向说明小磁针将怎样转动并停在哪个方向？问题与练习问题与练习第23页，本讲稿共27页 答：当接通电路后，答：当接通电路后，小磁针的小磁针的N极指向垂极指向垂直纸面向

13、外。直纸面向外。第24页，本讲稿共27页答：电源右接线柱为正极。当电路接通电源后，小磁答：电源右接线柱为正极。当电路接通电源后，小磁针的针的N极偏向螺线管，说明螺线管的右端为极偏向螺线管，说明螺线管的右端为S极，极，根据根据安培定则判断出电路中电流从电源的右接线柱流出，流安培定则判断出电路中电流从电源的右接线柱流出，流入电源的左接线柱，则电源的右接线柱为正极。入电源的左接线柱，则电源的右接线柱为正极。第25页，本讲稿共27页答：由图中磁感线的疏密答：由图中磁感线的疏密程度及弯曲程度可知，程度及弯曲程度可知，M点磁场强，点磁场强，P点磁场弱。点磁场弱。M点和点磁场方向为各点和点磁场方向为各自磁感

14、线的切线方向，自磁感线的切线方向，它们的磁场方向不同。它们的磁场方向不同。第26页，本讲稿共27页小结小结 一、电流的磁效应一、电流的磁效应：电流也能产生磁场。这个现象称电流也能产生磁场。这个现象称 为为电流的磁效应。电流的磁效应。二、电流磁场的方向：二、电流磁场的方向：由安培定则由安培定则（也叫右手螺旋定（也叫右手螺旋定 则）则）确定确定三、安培定则：内容分三种不同情况。三、安培定则：内容分三种不同情况。1、直线电流：、直线电流：用右手握住导线，让伸直用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向绕方向2、环形电流：、环形电流：大拇指所指的方向大拇指所指的方向就是环形导线就是环形导线中心中心 轴线轴线上磁感线的方向。上磁感线的方向。3、通电螺线管：类似通电螺线管：类似环形电流、条形磁环形电流、条形磁铁。分别类似小磁针、条形磁铁。铁。分别类似小磁针、条形磁铁。第27页，本讲稿共27页