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20.2 电生磁
19世纪初,一些哲学家和科学家意识到,各种自然现象应该存在着相互联系。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。
一、电流的磁效应
电流方向
电流方向
直导线
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
思考: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。
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。
改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
既然电能生磁,为什么通电导线连一根大头针都吸不上来呢?
想一想
怎样才能使电流的磁场变强呢?
螺线管:导线绕在圆筒上。
探究:通电螺线管外部的磁场是什么样的
二、通电螺线管的磁场
实验一:通电螺线管外部的磁场和 ——的磁场相似
实验二:通过这个实验,你可以找出该螺线管的N极和S极吗?
实验三:改变螺线管中的电流方向你发现了什么?
小结:实验表明,通电螺线管外部的磁场和 ____的外部磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以从实验中小磁针的______来判定。改变电流的方向,通电螺线管的N、S极_____,这说明,通电螺线管两端的极性跟螺线管中 __ 的方向有关。
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。
如何判断通电螺线管的极性呢?
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N)极—安培定则。
安培定则12字口诀 :
出右手,看流向,弯四指,拇指北。
教你一招
考考你
1、你能指出下列通电螺线管的磁极吗
出右手,看流向,弯四指,拇指北。
2.根据小磁针静止时的方向,标出螺线
管中的电流方向.
S
N
N
S
3、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
+
-
小 结
一、奥斯特实验(电流的磁效应)
通电导线周围存在着磁场,
磁场方向与电流方向有关.
二、通电螺线管的磁场
1.与条形磁体的磁场相似.
2.极性与电流方向有关.
三、安培定则
用右手握住螺线管,让四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极.