磁体
带电体
能吸引磁性物质
能吸引轻小物体
有南、北极之分,
磁极不能单独存在
有正、负电荷之分,
电荷能单独存在
同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合吗?
它们之间有联系吗??
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(电生磁)。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。
第一课时
电生磁
电流的磁效应(奥斯特实验)
步骤:
1.将导线放在小磁针的上方,让它和小磁针相平行。
2.接通电源(短路),观察小磁针是否转动以及转动方向。
3.改变电流方向重做以上实验,再观察小磁针的转动方向。当电流方向发生改变时,小磁针转动的方向一致吗?
注意事项:
1.小磁针静止后才通电
2.通电时间要短
现象一:通电后,小磁针发生偏转;断电后,小磁针回到原位。
结论一:通电导线的周围存在磁场或电流的周围存在磁场。
现象二:改变电流方向,小磁针偏转的方向相反。
结论二:电流的磁场方向与电流的方向有关。
请描述你所见到的实验现象,尝试概括得出结论。
通电直导线周围的磁场
在有机玻璃板上穿一个小孔,一根直导线垂直穿过小孔,在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑,给直导线通电后,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
以直导线上各点为圆心的同心圆
这些同心圆所在平面与直导线垂直
离直导线越近,磁场越强;
离直导线越远,磁场越弱。
实验现象:
实验结论:
通电直导线周围的磁场
结论:越靠近直导线,磁性越强。磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,都在与导线垂直的平面上。
直导线周围的磁场有何特点?
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。
通电螺线管的磁场
设计实验:
1.自制螺线管。(我们要将导线绕在铁钉上)
2.将小磁针放在螺线管的不同位置(从两端开始)记下小磁针静止时北极的指向,也就是该点的磁场的方向。
3.改变电流的方向重做以上实验,看一下当电流方向改变时,通电螺线管中的磁场是否改变。
4.用铁粉演示通电螺线管的磁场。
(①在玻璃板上撒铁粉时一定要均匀②如果螺线管的磁场不够强,可以在螺线管中插入铁棒,铁棒被磁化,二者的磁场合在一起,磁场会大大增强)
电磁铁
结论:通电螺线管外部的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个极。
那么,其极性和电流方向有什么关系呢?
安培定则
螺线管极性的判定:
右手握住螺线管,
四指随着电流转,
大拇指指向N极。
决定通电螺线管极性的根本因素是线圈中电流的环绕方向。
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
3.判断磁场方向
N
N
N
4.在所示图中,标出通电螺线管的N极和S极。
N
S
N
S
第二课时
电生磁
我们知道,在螺线管中插入一个铁芯就成为电磁铁,铁芯能使螺线管的磁性大大增强。那么,电磁铁的磁性除了与是否带有铁芯有关之外,还跟哪些因素有关呢?
影响电磁铁磁性强弱的因素
你还记得科学探究的步骤吗?
1.提出问题
2.建立猜想与假设
3.设计实验方案
4.获取事实与证据(进行实验)
5.得出结论
6.评价与交流
1.提出问题:___________________________
2.建立猜想:
(1)电磁铁磁性强弱与是否带铁芯有关
(2)_____________________________
(3)_____________________________
影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些?
电磁铁磁性强弱可能跟电流的大小有关
电磁铁磁性强弱可能跟匝数的多少有关
影响电磁铁磁性强弱的因素
3.设计实验
(1)可能有多个因素影响电磁铁磁性的强弱,一般采取___________方法进行研究。
?如果探究“电磁铁磁性强弱与电流大小有关”的猜想,要保持________不变。
?如果探究“电磁铁磁性强弱与匝数多少有关”的猜想,要保持________不变。
②如何判断电磁铁磁性强弱?
③电路中的电流大小如何改变?
控制变量法
转化法
影响电磁铁磁性强弱的因素
调节滑动变阻器
4.进行实验
线圈的匝数
电流
50匝
0.8A
1.2A
2.0A
100匝
0.8A
1.2A
2.0A
吸引大头针数目
5
8
16
10
10
25
影响电磁铁磁性强弱的因素
5.实验结论
通电螺线管的线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;通过线圈的电流越强,电磁铁的磁性也越强。
影响电磁铁磁性强弱的因素
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