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14.3 电流的磁场
新课导入
小魔术:会吸引订书钉的螺丝
猜一猜:螺丝能吸引订书钉可能与是什么因素有关?这是什么原理呢?
(1)知道电与磁有密切的联系,电流周围存在着磁场。
(2)知道通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。
(3)会用右手螺旋定则确定通电螺线管的极性或螺线管中的电流方向。
学习目标
奥斯特实验
1820年4月,丹麦的物理学家奥斯特通过实验首先发现了电流的磁效应,打开了通向电与磁联系的大门。
新知讲解
电流的磁场
一
活动1 观察通电直导线周围的磁场
把小磁针放在桌面上,将一根直导线平行架在小磁针的上方,然后把导线的两端接入电路中。
(1)闭合开关,观察小磁针是否发生偏转?
(2)断开开关,导线中无电流时,观察小磁针是否又回到原来的位置?
(3)再把接入电路的导线两端对调一下,观察小磁针的转向是否改变?
通电时小磁针发生偏转
说明电流周围有磁场
通电
触接
断电后,小磁针恢复到原来的位置
磁针转动方向相反
电流的磁场方向跟电流方向有关
触接
断电
改变电流方向
注意:导线与磁针平行摆放,通电时间不易太长。
想一想: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?
磁性太弱——磁场太弱。
怎样才能使电流的磁场变强呢?
螺线管
将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
在嵌有螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,给螺线管通电,并轻敲有机玻璃板,观察螺线管周围的铁屑分布情况。
活动2 探究通电螺旋管外部磁场的方向
结论: 通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的
磁场分布很相似。
思考:条形磁体有两个磁极,那么通电螺线管也有两个磁极吗?如果有,它们与电流方向有何关系?
把小磁针放到螺线管周围不同的位置,通电后观察小磁针N极的指向。
N
S
N
S
结论:通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗?看看图中蚂蚁和猴子是怎么说的:
想想议议
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:N 极就在我的左边。
猴子说:如果电流沿着我右臂所指的方向流动,N极就在我的前方。
判定方法:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极.
右手螺旋定则是判定通电螺线管的磁极方向与电流方向的关系。
右手螺旋定则
二
注意:1、用右手
2、四指弯向螺线管电流的方向
3、大拇指所指的那端就是螺线管的N极
N
N
S
S
S
N
N
S
1.判断下面螺线管中的N极和S极:
针对练习
2.根据极性判定电流方向
N
+
-
S
在下图中小磁针静止,标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极.
3.根据极性画出导线的绕法
S
N
在下图中已知通电螺线管的磁极的极性和电池正负极,请画出线圈的绕线。
1. (多选)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A.丹麦科学家奥斯特首先发现电流周围存在磁场
B.发电机和电动机都是利用电流的磁效应来工作的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的北极出发,最后回到南极
D.通电螺线管的磁极与线圈中的电流大小和线圈的绕法有关
AC
当堂检测
2.小磁针静止时的指向如图所示,由此可知( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
B
电流的磁场
电流的磁场
奥斯特实验
通电螺线管的磁场
电流磁效应的验证
通电螺线管的磁场
右手螺旋定则
课堂小结