(共17张PPT)
第二十章 电与磁
第 2 节 电生磁
一
学习目标
1. 通过观察奥斯特实验,认识电流的磁效应,初步了解电与磁之间的联系。
2. 通过实验了解通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似, 以及知道通电螺线管的极性与电流方向有关。
3. 会用安培定则判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管中的电流方向。
二
重难点
重点:实验探究电流的磁效应的规律,探究通电螺线管的磁场规律。
难点:安培定则的熟练运用。
一、引入新课
将一个木盒子靠近大头针,发现大头针被木盒子吸 引,木盒子内装的应该是什么 打开盒子验证发现盒子内装有:几节电池、导线、铁钉、开关。 刚才的磁性是怎么来的呢 电能产生磁吗
三
教学过程
二、讲授新课
1. 电流的磁效应
在桌面上放一个小磁针,小磁针能指南北,在靠近 小磁针且与其平行的方向放置一条直导线,如图所示。
连接电路,检查完毕,观察小磁针在导线通电前后的变化。 这说明了什么
导线通电,有电流通过直导线,小磁针会转动,说 明通电导线周围存在磁场。
改变导线中的电流方向,观察小磁针的变化,说明了什么
改变导线中电流方向,小磁针的偏转方向也改变, 说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关。
总结:这个实验最早是由丹麦物理学家奥斯特做的,也叫奥斯特实验,它说明了通电导线周围存在与电流方向 有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。通过奥斯特实验可以得出哪些结论
(1)通电导线周围存在磁场。
(2)电流的磁场方向与电流的方向有关。
2. 通电螺线管的磁场
(1)探究通电螺线管外部的磁场分布把导线绕在圆筒上,做成螺线管,各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强很多。展示一个螺线管,给螺线管通电,能使小磁针转动。拿一个小磁针在通电螺线管周围移动,观察小磁针的变化。
我们如何研究通电螺线管周围的磁场呢
通电螺线管周围存在磁场,不同位置磁场的方向不同,在螺线管的两端磁极不同。
我们已经知道借助铁屑可以研究磁体周围磁场的分布情况,也可以利用类似的方法来研究通电螺线管 周围的磁场。在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。
通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。改变电流方向,再观察一次。用线画出铁粉的形状。
观察实验,画出通电螺线管的磁感线。
通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,它也有两个磁极。
对比通电螺线管的磁场以及前面学过的磁体 周围的磁场,它的形状与哪种磁体相似
(2)探究通电螺线管的磁极与什么因素有关
通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢
进行猜想:磁极可能与电流方向有关,可能还与螺线管的绕向有关等。
设计实验:在通电螺线管的外部放一些小磁针,利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管,改变电流方向,确定通 电螺线管的磁极。
进行实验:按照课本中的图进行绕线,给螺线管通电。
螺线管有两种绕法,每种绕法电流有两个方向,如下 图所示。尝试确定通电螺线管的磁极。
归纳分析:当通电螺线管的电流方向改变时,小磁针 N 极指向也发生改变。
结论:说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
3. 安培定则
【想想议议】通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 当电流方向变化时,通电螺线管的磁性也发生改变。用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢
请大家看课本想想议议中蚂蚁和猴子是怎么说的,能否受到某种启示呢
你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管中电流的方向与N极的位置关系吗
【安培定则】用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流 的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。 如图 所示。
三、巩固练习 完成教材课后同步练习
四、课堂小结
1. 电流的磁场,通电导线周围存在磁场,通电螺线管就是它的应用。
2. 奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场,并且磁场方向与电流方向有关。 3. 通电螺线管的磁场与条形磁体相似,都有磁极。
4. 利用安培定则来判定通电螺线管的磁极。