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第二十章 电与磁
第二节 电生磁
物理观念：通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。能利用安培定则判断通电螺线管中电流的方向或两端的极性。
科学思维：经历分析通电螺线管外部磁场方向的过程，发展归纳推理能力。
科学探究：通过探究通电螺线管外部磁场方向的实验，培养根据证据进行解释的科学探究能力。
科学态度与责任：通过电生磁的学习，感悟自然现象之间的普遍联系，激发学习热情。
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？只有磁体周围存在磁场吗？
电流也可以产生磁场。
电生磁
奥斯特实验
知识点一：电流的磁效应
在多次失败之后，1820 年，奥斯特在做实验时终于发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针会发生偏转。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，终于证实电流的周围存在着磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。
（1）通电后，小磁针发生偏转
结论：通电导线周围存在磁场
（2）改变电流方向，小磁针的偏转方向发生改变
结论：电流产生的磁场方向跟电流的方向有关
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
奥斯特实验说明：通电导线周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关。
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呢？
思考：单根导线产生的磁场十分微弱，如果只有一根导线，你能想到什么方法可以增强磁场？
把导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈），各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。
知识点二：通电螺线管的磁效应
探究通电螺线管外部磁场的方向
　　实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针N极的方向。
如果有铁屑，还可以怎样进行实验？
　　在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。
改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。
　　结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线管的外部磁场与__________的磁场相似。通电螺线管的两端就相当于条形磁体的两个_______。
条形磁体
磁极
S
N
用图中牵牛花茎的缠绕方向与生长方向的关系进行类比，借用自己手指的关系，请你想一句话来概括通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。
知识点三：安培定则
通电螺线管的极性跟电流方向有什么关系？
根据蚂蚁与猴子的描述，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？
同学们 ……
N
N
如果蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在我的左边。
如果电流沿着我猴子右臂所指的方向，N极就在我的前方。
实验表明，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则来表述：
安培定则
照图那样，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
说明：
1.决定通电螺线管两端极性的根本因素是环绕螺线管的电流方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
2. N极和S极一定在通电螺线管的两端。
3.判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。
1.已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管的极性。
安培定则应用：
①标出螺线管上的电流方向；
②用右手握住螺线管，让弯曲四指指向螺线管中电流的方向；
③大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2.已知通电螺线管的极性，判断通电螺线管中电流的方向。
①先用右手握住螺线管；
②大拇指指向螺线管的N极；
③按照四指弯曲的方向，在螺线管上标出电流方向。
奥斯特实验
通电螺线
管的磁场
安培定则
通电导体周围存在着磁场，磁场的方向与电流方向有关。
外部的磁场与条形磁体的磁场相似；两端的极性与电流的方向有关。
用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
电生磁
1．如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（　　）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
A
2．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
3.如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管
通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与______的关系。
4．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后______玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在______。此时，如果移走小磁针，该结论______ （选填“成立”或“不成立”）；
N
条形
成立
轻敲
磁场

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