资源简介

(共30张PPT)
第2节 电生磁
第1章 电与磁
一、直线电流的磁场
1.奥斯特实验
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象：导体中有电流通过时，其周围空间会产生磁场，这种现象叫电流的磁效应。奥斯特实验是第一个揭示电和磁之间联系的实验，实验说明电现象与磁现象不是各自孤立的，而是有着密切联系的。
实验一
触接
通电时小磁针发生偏转，说明有磁场对小磁针作用，即电流周围存在磁场。
实验二
电路断开，小磁针不发生偏转，说明小磁针没有受到其他磁场的作用，没有电流也就没有磁场。
断开
实验三
改变电流的方向，小磁针的偏转方向和实验一中小磁针的偏转方向相反，说明电流方向改变时，磁场的方向也改变。
触接
实验结论：
①通电导体周围存在磁场；
②通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。
注意事项
①实验时要让导线和小磁针均处于南北方向，因为通电前小磁针静止时南北指向，便于比较通电前后小磁针的偏转情况。
②为使实验现象更明显，实验时是采用短路的方法获得瞬间较大的电流的，所以导线通电时间要短。
2.直线电流的磁场
实验
在有机玻璃上穿一个孔，将一条直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布。
磁感线：以导线为圆心排列的一系列的同心圆。
磁场的强弱：越靠近通电直导线，磁感线越密，磁场越强；越远离通电直导线，磁感线越稀疏，磁场越弱。
磁场的方向：与电流的方向垂直。
牛刀小试
1.如图是奥斯特实验的示意图，下列分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场的方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关　　
B
牛刀小试
2.通电直导线周围的磁感线的环绕方向如图所示，则导线中自由电子定向移动的方向是( )
A.从A到B
B.从B到A
C.顺时针环绕导线
D.逆时针环绕导线　
A
二、通电螺线管的磁场
想一想：
电流能产生磁场，为什么手电筒在通电时连一枚大头针都吸引不起来？
螺线管：把导线绕成几圈，就做成一个螺线管，螺线管也叫线圈。螺线管中的各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场会强得多。
1.通电螺线管的磁场分布
实验：探究通电螺线管的磁场特点
（1）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。
（2）改变电流方向，再次轻敲纸板，观察铁屑的排列情况和小磁针的指向。
实验过程
（1）通电后，观察到放在左端的小磁针的N极与通电螺线管的左端相互吸引，右端的小磁针的S极与通电螺线管的右端相互吸引，说明通电螺线管的两端的极性不同，根据磁极间相互作用的规律可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极。同时发现，铁屑有规则地排列，其排列情况与铁屑在条形磁体磁场中的排列情况相似。
实验现象
（2）改变电流方向后，发现小磁针的指向发生改变，铁屑的排列情况仍与条形磁体磁场中的铁屑类似。
实验结论
通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，其方向受电流方向影响。
判断通电螺线管磁极与电流方向的关系的具体做法：用右手握住螺线管，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北极。如图所示。
2.右手螺旋定则（安培定则）
判断磁场方向（或磁极）和电流的方向的关系时用右手螺旋定则。
判断直线电流周围磁场方向与电流方向的关系的具体做法：右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即磁场方向。如图所示。
牛刀小试
下列四幅图，通电螺线管的N、S极标注正确的是（ ）
A
A
B
C
D
三、影响电磁铁磁性
强弱的因素
电磁铁：在螺线管中插入一个铁芯就成为电磁铁，如图所示。铁芯在磁场中被磁化，能使螺线管的磁性大大增强。
铁芯
线圈
实验：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
提出问题
电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
猜想与假设
电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈匝数有关。
实验设计与探究过程
有两个可能的因素影响电磁铁的磁性，需要应用控制变量法，逐个探究每个因素对电磁铁磁性的影响。实验中由悬挂铁块的弹簧的长度大小来显示电磁铁磁性的强弱。实验装置如图所示。
实验一：探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
按照电路图连接实验电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片改变电路中电流的大小，比较电流较大和电流较小时弹簧的长度。
实验二：探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
保持电流大小不变，更换匝数不同的线圈，比较线圈匝数较多和较少时弹簧的长度。
实验分析
影响因素 弹簧长度 现象分析
电流大小
电流大
电流小
较长
较短
线圈匝数
匝数多
匝数少
较长
较短
电流越大，弹簧越长。说明电流越大，电磁铁的磁性越强
线圈匝数越多，弹簧越长。说明线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
实验结论
线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
牛刀小试
1.在下图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，图中的电磁铁( )
A.b端是N极，磁性减弱
B.b端是S极，磁性减弱
C.a端是N极，磁性增强
D. a端是S极，磁性增强
A
牛刀小试
2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列说法不正确的是（ ）
A.电磁铁A、B上方都是S极
B.通过电磁铁A和B的电流相等
C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的
磁性
D.向右移动滑动变阻器的滑片P，电磁铁A、B的磁性
都减弱
A
一、直线电流的磁场
1.奥斯特实验
2.直线电流的磁场
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管的磁场分布
2.右手螺旋定则（安培定则）
三、影响电磁铁磁性强弱的因素
课堂小结

展开更多......

收起↑