(共20张PPT)
第二十章 电与磁
第 2 节 电生磁
引入新课
电荷间的相互作用:同种电荷相斥,异种电荷相吸。
磁极间的相互作用:同名磁极相斥,异名磁极相吸。
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?
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着磁场。这一重大发现轰动了科学界,使电磁学进入一个新的发展时期。
一、电流的磁效应
演示 1
(1)磁针会转动吗?如右图所示,将指南针放置在直导线下,使导线和电池触接,观察小磁针的变化。
磁针发生转动。
(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。
探究新知
探究新知
演示 2
(1)磁针会转动吗?改变电流的方向,观察磁针转动方向是否变化。
磁针转动方向相反。
(2)说明什么?
电流的磁场方向跟电流方向有关。
探究新知
1.电流的周围存在磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。
2.通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
探究新知
二、通电螺线管的磁场
1.将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线的磁场叠加,磁性增强。
螺线管
探究新知
实验1:探究通电螺线管外部的磁场分布
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,在玻璃板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向,轻敲玻璃板,观察铁屑的排列情况。
(2)改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
探究新知
(3)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。
(4)结合以上现象,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。
探究新知
实验2:探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系
(1)使用图中实验装置,组成实验电路。
探究新知
(2)仔细观察螺线管的绕线方法,并画出示意图;判断螺线管中电流方向,标在示意图上。
(3)预想可能的不同种情况,小组间交流。
探究新知
N
S
N
S
N
S
N
S
(4)通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。
探究新知
2.实验结论:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
探究新知
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?
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:“N 极就在我的左边。”
探究新知
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。”
探究新知
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,则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
探究新知
1.应用安培定则判断通电螺线管磁极的方法
(1)标出螺线管中的电流方向;
(2)用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向和电流的方向一致;
(3)拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
探究新知
2.安培定则的应用
(1)已知螺线管中的电流方向,判断通电螺线管的 N、S 极。
(2)已知通电螺线管的 N、S 极,判断螺线管中电流的方向。
(3)根据通电螺线管的 N、S 极以及电源的正、负极,画出螺线管的绕线方向。
1.奥斯特的实验表明:通电导体周围存在着磁场, 磁场的方向与电流的方向有关。
2.通电螺线管周围存在磁场,通电螺线管周围的磁感线的分布与条形磁铁的相似。
通电螺线管的极性跟电流方向有关, 它们之间的关系可用安培定则来定。
3.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,则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
归纳总结
巩固练习
1.判断下面螺线管中的 N 极和 S 极:
2.判断螺线管中的电流方向:
N
S
S
N
N
S
巩固练习
3.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源的正负极。
电源
S
N
N
S
+
-