20.2《电生磁》课件.ppt

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1、第第2 2节节 电生磁电生磁v 带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？电电荷荷间间的的相互作用：同种相互作用：同种电电荷相斥，荷相斥，异种异种电电荷相吸。荷相吸。磁极磁极间间的的相互作用：同名磁极相斥，相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相异名磁极相吸。吸。思考一、奥斯特实验一、奥斯特实验科学家们基于这种想法，科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联一次又一次地寻找电与磁的联系。系。18201820年丹麦物理学家年丹麦物理学家奥斯奥斯特特终于用实验证实终于用实验证实通电导体通电导体的的周围存在着周围存在着磁场磁场。这一重大发。这一重大发现轰动了科

2、学界，使电磁学进现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。入一个新的发展时期。奥斯特的故事奥斯特的故事奥斯特是丹麦物理学家，他奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，从小聪明好学，1794年以优异的年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。来成为这所大学的物理教授。他相信各种自然现象间存在他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，在多次失败后，1820年，奥斯特年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。之间的联系。（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？如右图所

3、示，将一枚磁针放置在如右图所示，将一枚磁针放置在与小磁针平行的直导线下，使导线和与小磁针平行的直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。变化。磁针发生转动。磁针发生转动。演示演示1思考：小磁针为什么发生偏转？小磁针受到了力的作用。没有其它的物体与之直接接触，那么什么东西能使小磁针受到力的作用呢？v是磁场，是通电导线周围的磁场。结论：通电导线的周围存在_。磁场（2）磁针转动说明了什么？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。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，所以这个磁场与地磁场方向不同，所以磁针转动。磁针转

4、动。磁针转动方向相反。磁针转动方向相反。（2）说明什么？说明什么？（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？改变电流的方向，观察磁针改变电流的方向，观察磁针的变化。的变化。演示演示2电流的磁场方向跟电流方向电流的磁场方向跟电流方向有关。有关。一、电流的一、电流的磁磁效应效应 通电导体周围有磁场。通电导体周围有磁场。1、“奥斯特奥斯特”的实验的实验磁场的方向跟电流的方向有关。磁场的方向跟电流的方向有关。改变改变_方向，磁场的方向也方向，磁场的方向也随之改变。随之改变。2、奥斯特实验说明：、奥斯特实验说明：II图图3图图2图图1电流2通电导线周围存在与电流方向有通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现

5、象叫做电流的磁效应。关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。1,既然通电的直导线周围存在磁场，我们肯定会对磁场的分布（模样）发生兴趣吧。那么怎样才能观察到磁场的分布呢？直线电流的磁场直线电流的磁场2、在有机玻璃上均匀地撒上一些铁屑，给直导线通电后，轻敲玻璃板后，观察铁屑在直导线周围的分布情况。通电通电直导直导线的线的磁感磁感线分线分布布返回v现象：铁屑的分布呈同心圆状，且靠近直导线铁屑越多，即磁感线越密集。说明磁场越强。直线电流的磁场直线电流的磁场直线电流磁场的直线电流磁场的分布规律分布规律：通电直导线周围存在磁场通电直导线周围存在磁场,磁场方磁场方向与向与_有关有关,磁感线是以直磁感线是以直导线

6、上各点为圆心的导线上各点为圆心的_,_,这些这些同心圆都在与导线垂直的平面内。同心圆都在与导线垂直的平面内。越靠近导线越靠近导线,磁场越磁场越_。直线电流的磁场直线电流的磁场电流方向电流方向强强同心圆同心圆 右手螺旋定则右手螺旋定则 可以判定直线电可以判定直线电流的磁场方向与电流的磁场方向与电流方向的关系。流方向的关系。用右手握住直导线，让大拇指所指的方向为电流的方向，则四指弯曲的方向为磁感线的方向。既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？头针都吸不动？磁性太弱磁性太弱磁场太弱。磁场太弱。想一想想一想 怎样才能使电流的磁场变强呢？怎样才

7、能使电流的磁场变强呢？若通电的不是直导线，而是绕成线圈的若通电的不是直导线，而是绕成线圈的螺线管，那么它的磁性强吗？螺线管，那么它的磁性强吗？(演示）演示）1将将导线绕导线绕在在圆圆筒上，做成筒上，做成螺螺线线管管（也叫（也叫线线圈）圈）。通。通电电后各圈后各圈导线导线磁磁场产场产生叠加，磁生叠加，磁场场增增强强。螺线管螺线管二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场1、通电螺线管磁场的磁感线形状如何呢、通电螺线管磁场的磁感线形状如何呢?想一想想一想通电螺线管磁感线的形状与条形磁体相似。通电螺线管磁感线的形状与条形磁体相似。通电螺线管外部磁感应线方向由通电螺线管外部磁感应线方向由N极指向极指向S

8、极极.通电螺线管内部磁感应线方向由通电螺线管内部磁感应线方向由S极指向极指向N极极.3、通电螺线管磁极应该如何判断呢？通电螺线管磁极应该如何判断呢？1、如果把直导线按一定的方向绕螺线圈后再通电，观察能否吸引大头针。活动:说明：通电螺线圈周围也存在_。通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场磁场v现象：能吸引大头针。这现象说明这现象说明了什么呢？了什么呢？插入铁芯后插入铁芯后磁性增强。磁性增强。探究通电螺线管外部的磁场分布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，轻纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察

9、指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。敲纸板，观察铁屑的排列情况。实验实验改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。2、在螺线圈中插入一根铁棒或一枚铁钉，再观察吸引大头针的现象。现象：吸引的大头针更多。结论：插入铁芯后磁性增强。原因：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强，是因为铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁铁。通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场2、改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极有无变化。v改变电流的方向，螺线管的磁极发生了变化。通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场v通电螺线管周围的磁感线跟_的磁感线很相似。它的两端相当于两个磁极，磁极的极

10、性可以用小磁针的指向来确定。条形磁铁实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针图上记录磁针N极的方向。极的方向。结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线结合以上两个实验，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管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。方向之间的关系。使用图中实验装置，组成实验电路。使用图中实验装置，组成实验电路。仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，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

11、上。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。预想可能的不同种情况，小组间交流。NSNSNSNS通过实验，判断螺线管的通过实验，判断螺线管的N、S极，并标在图极，并标在图中。中。2实验结论：实验结论：通电螺线管通电螺线管外部外部的磁场和条形磁体的磁场一样。的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。NS用右手握住螺线用右手握住螺线管，让四指弯曲管，让四指弯曲且跟螺线管中电且跟螺线管中电流的方向一致，流的方向一致，则大拇指所指的则大拇指所指的那端就是螺线管那端就是螺线管的的N N极。极。SN右手螺

12、旋定则（安培定则）右手螺旋定则（安培定则）判定通电螺线判定通电螺线管的磁极方向与电流方向的关系。管的磁极方向与电流方向的关系。通电螺线管极性的判定通电螺线管极性的判定步骤步骤方法：安培定则方法：安培定则I右手右手握螺线管。握螺线管。大拇指大拇指所指的那端就是螺线管的所指的那端就是螺线管的北极北极。四指四指弯向螺线管中的弯向螺线管中的电流方向电流方向。NS标出标出螺线管上螺线管上电电 流环绕的方向。流环绕的方向。1判断下面螺线管中的判断下面螺线管中的N极和极和S极：极：2判断螺线管中的电流方向：判断螺线管中的电流方向：NSSNNS练一练练一练3根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源根据小磁针静止

13、时指针的指向，判断出电源的正负极。的正负极。电源电源电源电源SNNS+练一练练一练(a)(b)(c)(d)1.1.在下图中标出通电螺线管的在下图中标出通电螺线管的N N极和极和S S极。极。NNNSNSSS练一练练一练相斥相斥C2.2.下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将相靠近时，它们将 （）A.A.静止不动静止不动 B.B.互相吸引互相吸引C.C.互相排斥互相排斥 D.D.一齐向左运动一齐向左运动NN练一练练一练 电源电源3.3.根据小磁针静止时指针的指向，判根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。断出电源的正负极。SNNS+-

14、练一练练一练NSNS4.4.如图所示，请画出螺线管的绕法。如图所示，请画出螺线管的绕法。练一练练一练5 5、如下图所示，通电螺线管附近有甲、如下图所示，通电螺线管附近有甲、乙、丙、丁四个小磁针，静止时它们的磁乙、丙、丁四个小磁针，静止时它们的磁极是极是()()A.A.甲右端为甲右端为S S极极 B.B.乙左端为乙左端为N极极C.C.丙右端为丙右端为S S极极 D.D.丁右端为丁右端为N极极C6.图图11-17中能够自由转动的两个小磁针中能够自由转动的两个小磁针a、b放放在直导线在直导线CD附近，并与导线平行，当电流的方附近，并与导线平行，当电流的方向从向从C流向流向D时，两个小磁针时，两个小磁

15、针a、b的转动方向正的转动方向正确的是（确的是（）（A）a磁针顺时针转动，磁针顺时针转动，b磁针逆时针转动磁针逆时针转动（B）两磁针的）两磁针的N极都转向读者极都转向读者（C）a磁针的磁针的N极、极、b磁针的磁针的S极转向读者极转向读者（D）a磁针的磁针的S极、极、b磁针的磁针的N极转向读者极转向读者C7.现有一只蓄电池，仍然向外供现有一只蓄电池，仍然向外供电，但正负标志不清，请你设电，但正负标志不清，请你设计出方案，判别它的正负极计出方案，判别它的正负极练习练习:1 1、请运用安培定则判定下面各通电、请运用安培定则判定下面各通电螺线管的螺线管的N N、S S 极。极。练练 习习 练练 习习

16、2 2、运用安培定则判定下图的通电螺线管的磁、运用安培定则判定下图的通电螺线管的磁 极或电源的极性。极或电源的极性。3.3.标出小磁针静止时的标出小磁针静止时的N N和和S S极。极。电电 源源-+电电 源源-+NNS SS NS4、如图、如图3所示，若磁体的所示，若磁体的N极与通电螺线管极与通电螺线管A端排斥，端排斥，则则a端为电源的端为电源的 极极(填填“正正”或或“负负”)。5、世界上第一个证实电与磁之间联系的物理事实、世界上第一个证实电与磁之间联系的物理事实是是()A、磁化现象、磁化现象 B、地磁场的发现、地磁场的发现C、奥斯特实验、奥斯特实验 D、电磁感应现象、电磁感应现象正正C6课

17、堂上教师做了如图课堂上教师做了如图3的演示实验，同学们根据的演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是：（实验现象得到如下结论，其中不正确的是：（）A.甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场 B.甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用C.甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关电流方向有关D.甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关其磁场方向与电流方向有关B 7如图如图3所示，通电螺

18、线管周所示，通电螺线管周围的小磁针静止时，小磁针围的小磁针静止时，小磁针N极极指向不正确的是（指向不正确的是（）Aa B.b Cc Dd 8、按要求绕线。、按要求绕线。D9图图2所示各图中，条形磁铁与通电螺线管所示各图中，条形磁铁与通电螺线管互相吸引的是（互相吸引的是（）10在下图中标出磁感线的方向。在下图中标出磁感线的方向。B2 2、运用安培定则判定下图的通电螺线管的磁、运用安培定则判定下图的通电螺线管的磁 极或电源的极性。极或电源的极性。1 1、在右图中标出磁感、在右图中标出磁感线的方向。线的方向。课时作业：课时作业：(a)(b)(c)(d)课堂练习课堂练习1.在下图中标出通电螺线管的在下图中标出通电螺线管的N极和极和S极。极。NNNSNSSS电源电源电源电源3.根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。的正负极。SN2.根据小磁针的偏转，标出螺线管中的电流方向。根据小磁针的偏转，标出螺线管中的电流方向。NSS正正负负SN4.下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将相靠近时，它们将 （）D.一齐向左运动一齐向左运动A.静止不动静止不动 B.互相吸引互相吸引C.互相排斥互相排斥NSNS相斥相斥CNSNS5.如图所示，请画出螺线管的绕法。如图所示，请画出螺线管的绕法。