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第七章 磁与电
第2节 电流的磁场
1. 通过实验了解电流周围存在着磁场。
2. 探究通电螺线管外部磁场的方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似（重点）。
3. 会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性（难点）。
1、磁体周围存在的一种物质叫什么？
磁场
2、将一枚小磁针放入磁场中，小磁针将会怎样转动？
为什么？
S
N
S
N
磁体通过磁场给小磁针一个磁力的作用
电现象和磁现象的相似之处
电现象和磁现象有很多相似之处，它们之间有没有必然的联系？
电现象 磁现象
带电体能吸引轻小物体 磁体能吸引磁性物体
电荷有两种电荷 磁体有两个磁极
同种电荷相排斥， 异种电荷相吸引 同名磁极相排斥，
异名磁极相吸引
电荷不接触就能互相作用 磁体不接触就能互相作用
一、奥斯特的发现
许多科学家认为，自然界各种现象是相互联系的。这个观点也是奥斯特探究电与磁之间关系的动力。
奥斯特在演示电与磁的联系
1820年，物理学家奥斯特世界上第一次揭示了电和磁之间的联系。
电与磁可能有联系吧
1. 实验：如图所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
（1）甲图中电路连通瞬间，小磁针发生了转动。表明小磁针受到了力的作用。
演示实验
奥斯特实验
（2）乙图中，断电后小磁针转回到指南北的方向
比较甲、乙，说明通电导线周围有磁场。
（3）丙图中，改变电流的方向，观察磁针的转动有什么变化？说明了什么？
和甲图中相比，小磁针转动方向相反。
说明： 电流的磁场方向跟电流方向有关。
奥斯特实验说明了：
①通电导体跟磁体一样，周围也存在着磁场。
②磁场方向跟电流方向有关。
直线电流周围的磁感线，是一些以导线上各点为圆心的同心圆。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。
铁屑显示了通电直导线电流周围的磁感线的分布
2.电流的磁效应
问题
把导线绕成螺线管状的，通电后磁场分布是怎样的呢？
2. 1820年10月安倍在法国科学院的例会上做了一个有趣的小实验：把做好的螺线管中央穿一根细线，把它悬挂起来。请从理论上分析，螺线管通电后会出现什么现象？实际做一做，检验你的判断是否正确。
例1.（多选）某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　 ）
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
AD
二、通电螺线管的磁场
1. 用计算机模拟从直线电流的磁场到通电螺线管的磁场
直线电流产生的磁场
直线电流向环形电流过渡时产生的磁场
导线弯成环形时电流产生的磁场
通电螺线管的磁场可以看成是由许多环形电流的磁场叠加形成的
我们发现通电螺线管的磁场与条形磁体磁场很相似。
把通电螺线管看成一个磁体，那它两端也有N极和S极，通电螺线管的极性怎样确定呢？
电流产生磁场，那通电螺线管的磁场也许与电流方向有关，我们还是用实验来探究吧！
通电螺线管的磁场方向
如图所示，把小磁针放在螺线管附近不同的位置，接通电源后，观察小磁针静止时N极的指向。会发现通电螺线管周围的磁场与 周围的磁场相似。然后再改变通过螺线管的电流方向，重做一次实验，观察现象。发现小磁针N极的指向与原来的 。这说明通电螺线管周围的磁场方向与 有关。
条形磁体
相反
电流方向
实验探究
（1）通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似。
（2）通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，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。
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边。
实验结论：
思考
例2.在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）按照图甲布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存在______ ；小磁针放在螺线管四周不同位置，在图上记录了磁针_____极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（2）小明做了如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极极性与______________有关。
磁场
电流的方向
N
用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
3.通电螺线管的磁场方向——安倍定则
例3.开关S闭合后，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.b端是通电螺线管的N极，d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.a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
D
例4. 请在图中画出通电螺线管的绕法及磁感线的方向。
三、物体磁性从哪里来
电子绕核旋转形成环形电流，每个原子都可以看做是一个微型小磁针。
1.物质是由原子组成的，原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子组成。电子绕核旋转就形成环形电流。
你也许注意到，环形电流的磁场与小磁针的磁场相似。
受到启发，科学家找到了物体磁性的来源。
物体的磁化过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程；磁体的退磁过程，实际上是物体内微型小磁针打乱“队形”的过程。
2.磁化的原因
物体内部小磁针指向紊乱时，不显磁性。
小磁针指向较为一致时，物体具有磁性。
1.完成《七彩作业》；
2.完成“自我评价” 。

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