(共24张PPT)
第十六章 电磁铁与自动控制
第2节 奥斯特的发现
1.了解奥斯特实验,知道电流的磁效应。
2.知道导体周围存在磁场,能用右手螺旋定则判定。
学习目标
1681年7月,一艘航行在大西洋的商船遭到雷击,结果船上的3个罗盘全部失灵:其中两个退磁了,另一个指针的南北指向颠倒。还有一次,意大利的一家五金商店被闪电击中,事后发现被击毁的盒子里,有的刀叉被烧熔,有的被磁化了。这些现象说明,闪电既能使钢失去磁性,又能让钢带上磁性。据说,富兰克林在一次做莱顿瓶放电实验时,也曾意外地发现,钢针被磁化了。怎么解释这些现象呢?
新知导入
1、磁体周围存在着_____,磁场是一种客观存在的______。
2、磁场的基本性质是对放入其中的磁体有_____的作用.磁极间相互作用是通过_____而发生的. 磁场虽然看不见,摸不着,但我们可以用_______来描述它的存在。
3、条形磁体的磁性_____最强,____最弱,在磁体的外部,磁感线是从____出来,回到磁体的_____。
温故知新:你还记得吗?
磁场
物质
磁力
磁感线
磁场
中间
两极
N极
S极
磁场
物质
电现象 磁现象
1 带电体能吸引________。 磁体能吸引___________等物质
2 自然界中存在___电荷和____电荷 磁体上存在____极和____极。
3 同种电荷相互____,异种电荷相互____。 同名磁极相互____,异名磁极相互____。
轻小物体
铁、钴、镍
正
负
南
北
排斥
排斥
吸引
吸引
电现象与磁现象的相似之处
那么,电与磁的相似,这样的巧合给我们什么启示呢?
磁与电之间是否有联系呢?
奥斯特
奥斯特是丹麦物理学家。1820年发现了电流的磁效应。这一重大发现打开了通向电与磁联系的大门。
新知学习
01 电流的磁场
将直导线与小磁针平行一起,并将导线架在小磁针的上方。
带着下面的问题仔细观察:
1.当直导线通电时产生什么现象。
2.断电后发生什么现象。
3.改变通电电流的方向后发生什么现象。
活动1:观察通电直导线周围的磁场
[实验结论]
1、通电导体周围存在_______
2、磁场方向与___________有关
奥斯特实验(电 磁)
——这种现象叫电流的磁效应
生
磁场
电流方向
丹麦物理学家奥斯特在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。
[实验现象]
1、导线通电时,小磁针发生偏转;
2、电流方向改变,小磁针偏转方向相反。
二
想一想,为何打开的手电筒不能吸引大头针?
螺线管
磁场太弱了,因此通常将导线绕在圆柱空心筒上绕成的螺纹状线圈,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。
02 通电螺线管的磁场
活动2:探究通电螺线管外部磁场的方向
在螺线管周围放上一些铁屑和小磁针,通电后观察铁屑的排列和小磁针的指向.改变电流方向再观察一次。
2、通电前小磁针如何指向,通电后发生什么现象?
3、改变通电方向,小磁针的指向有什么不同,说明什么?
1、通电后,铁屑的排列与什么磁体的一样?
1、对比两图可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。它的两端相当于条形磁体的两极。
2、原来小磁针指南北,通电后磁针偏转。
通电螺线管外部的磁场分布
通电螺线管周围存在着磁场,磁场的极性与螺线管中的电流方向有关。
N
S
N
S
3、改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
说明:螺线管的极性与电流方向有关。
(1)通电螺线管外部的磁场跟______磁铁相似;
(2)通电螺线管____端磁性最强;
(3)通电螺线管的磁极性质跟______方向有关。
条形
两
电流
小结
电流方向
线圈
通电螺旋管的磁极性与电流方向的关系
请伸出你的右手!
右手握住螺线管
四指顺着电流转
拇指指向N极端
安培定则 ——右手螺旋定则
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
注意:“电流的方向”是指螺线管中“电流的环绕方向”
右手
安培定则
四指方向----电流方向
拇指----北极
安培定则 ——右手螺旋定则
右手螺旋定则同样适用于通电直导线磁场判断
奥斯特的发现
电流的磁场
通电螺线管磁场
奥斯特实验
通电导体周围存在磁场
磁场方向与电流方向有关
电流磁效应:电流周围存在磁场,磁场分布与 条形磁铁类似
安培定则:右手握住螺线管、四指弯向螺线管
电流的方向、大拇指所指方向为N极
磁场方向:与电流方向有关
课堂小结
1、如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时,小磁针发生偏转。下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C.只改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向与如图所示相同
D.只改变直导线中的电流大小,小磁针偏转方向与如图所示相反
B
课堂练习
2、在螺线管附近放一小磁针,静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时,小磁
针发生旋转,关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是( )
A.通电螺线管的左侧是N极,小磁针顺时针旋转
B.通电螺线管的左侧是N极,小磁针逆时针旋转
C.通电螺线管的右侧是N极,小磁针顺时针旋转
D.通电螺线管的右侧是N极,小磁针逆时针旋转
D
3、如图所示,通电螺线管周围存在磁场,M是某一磁感线上的一点,小磁针静止在磁场中,则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是( )
A.向左 N极 B.向右 N极
C.向左 S极 D.向右 S极
B
4、如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是( )
A.电源正负极的接法
B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向
D.螺线管中电流的方向
D