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(共32张PPT)
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
1.通过实验了解电流周围存在磁场。
2.探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的性质相似。
3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
知识与技能：
过程与方法：
1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的空间想象力。
2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。
情感态度与价值观：
通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情,初步领会探索物理规律的方法和技巧
教学目标
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将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。
新课导入
小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系
电流的磁效应
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。
奥斯特实验
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。
实验结论：
通电导线周围存在着磁场；
电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。
电流的磁效应
电流的磁效应：
如果导线在小磁针上方并且两者平行，当导线通电时，小磁针发生偏转；切断电流时，小磁针又回到原位。
电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变。
实验现象：
（奥斯特实验说明了什么）
电流的磁效应
奥斯特实验
1、为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过，手边有下列几组器材，其中最理想的一组是（ ）
A.被磁化的缝衣针和细棉线
B.蹄形磁铁和细棉线
C.小灯泡和导线
D.带电的泡沫塑料球和细棉线
A
课堂练习
2、奥斯特实验说明了（ ）
A.小磁针在没有磁场时也会转动
B.电流在磁场中会受到力的作用
C.导线做切割磁感线运动时会产生电流
D.电流的周围存在着磁场
D
通电螺线管的磁场
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
如果把导线绕在圆筒上，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。
怎样才能使电流的磁场变强呢？
这是因为它的磁场太弱了。
螺线管和螺线管的示意图
在一般情况下短路是不允许的，在实际生活中人们一般把导线弯成各种形状，发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这样在生产生活中用途就大，下面我们也来制作一个螺线管。
通电螺线管的磁场
实 验
探究通电螺线管外部磁场的方向
实验思路
我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场，也可以用同样的方法来研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。
首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系
通电螺线管的磁场
要研究通电螺线管外部磁场的方向，需要哪些器材
需要的器材：螺线管、电源、小磁针等。
1.按照图20.2-3布置器材。为使磁场增强，可以在螺线管中插入一根铁棒。把小磁针放到螺线管四周不同的位置，观察并记录各个点小磁针N极的指向，这个方向就是该点的磁场方向。
【实验过程】
通电螺线管的磁场
在通电螺线管周围放置小磁针
探究通电螺线管外部磁场的方向
如果有铁屑，你还可以怎样进行实验
实 验
探究通电螺线管外部磁场的方向
通电螺线管的磁场
跟上节磁体的磁场分布图对比，通电螺线管外部的磁场跟哪种磁体的磁场相似？
通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
通电螺线管的磁场
2、仔细观察螺线管的结构，把螺线管用导线跟电源连接，弄清螺线管导线中电流的环绕方向。用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。
通电螺线管的磁场
【实验过程】
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
不同的小组可以用不同绕线方式的螺线管进行实验。
根据你的实验，判断电流方向，在图上分别标出通电螺线管的N极和S极。
实验结论
N
S
N
S
N
S
S
N
通电螺线管的磁场
通电螺线管的绕法可能不同，电流流入的端点可能不同，但只要环绕螺线管的电流方向相同，通电螺线管两端的极性就相同。
通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
(1)实验中在螺线管周围放置小磁针的目的是什么？
(2)实验时在某两处各放上小磁针，闭合开关后，发现有一处小磁针未发生偏转，试说明此处小磁针不偏转的可能原因.
(3)小明猜想“通电螺线管磁场强弱与电流大小有关”，在原有电路的基础上，如何进行改进才能完成实验？
通过小磁场N极的指向确定磁场方向.
此处螺线管的磁场方向与地磁场方向相同.
①更换电源电池节数；②在电路中串联一个滑动变阻器.
交流合作，评估反思
通电螺线管的磁场
（4）如何增大通电螺线管的磁场强度？
增加线圈的匝数、增大电流、线圈内部装入一根铁芯
S
N
我们可以充分发挥自己的想象和推理能力，得出一个描述通电螺线管的电流方向与N极位置关系的结论。
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。
安培定则
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（Ampere’s rule）来表述：
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。
安培定则
运用安培定则，标电流方向→握螺线管→定N极。
N
S
N
S
安培定则
3、图中小磁针静止时指向正确的是（ ）多选
B.C
课堂练习
4、通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则 （　　）
A．小磁针的b端为N极
B．通电螺线管左端为N极
C．电源“+”极为c端
D．电源“+”极为d端
C
5、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（　　）
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
课堂练习
6、如图，通电螺线管周围有四个静止的小磁针
a、b、c、d，涂黑端表示N极，其中指向正确的
是（ ）
A.a B.b C.c D.d
A
N
N
7、根据图中小磁针所指方向，画出通电螺线管的绕线情况.
课堂练习
8、如图甲所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转.小明由此推测：若一束电子沿着如图乙所示的水平方向飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转.请你说出小明推测的依据是：______________________________________.你认为磁针的N极会向_____(选填“纸内”或“纸外”)偏转.
电荷定向移动形成电流，电流周围存在磁场
I
纸外
课堂练习
9、请在图中完成合理的电路连接。（要求导线不交叉）
课堂练习
电生磁
电流的磁效应
(奥斯特实验)
通电导线周围存在_____.
_______是世界上第一个发现了电与磁之间的联系.
通电螺线
管的磁场
安培
定则
通电导线周围存在与________有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应.
通电螺线管外部的磁场与____磁体的磁场相似，它的两端相当于该磁体的两个磁极.
通电螺线管两端的极性跟螺线管中__________有关.
用___手握住螺线管，让四指指向螺线管中_____的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的___极.
磁场
电流方向
条形
电流的方向
右
电流
N
奥斯特
课堂小结
1、在图所示的实验中，导线通电时，导线下方的小磁针会发生偏转，但当导线在某种方位下进行实验时却看不到这种现象，这是怎样的方位？为什么看不到这种现象？
将导线沿东西方向放置了。
2、在图所示的实验装置中，小磁针位于通电螺线管的正上方。若开关闭合，请在图中画出一条通过小磁针的磁感线，并标明小磁针的N极。
练习与应用
沿东西方向放置的通电导线，当其周围的磁场与地磁场对小磁针产生的作用方向相同时，小磁针不发生偏转。
3、请你根据图所示的通电螺线管中的电流方向，判定螺线管的N、S极。
4、 如图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性和电流的方向。
练习与应用
5、如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化
6、如图所示，把螺线管水平悬挂起来，给导线通电，螺线管就像指南针一样，静止时指向南北方向。请你判断通电螺线管的哪一端指向北方。
通电螺线管的B端指向北方。
练习与应用
小磁针会逆时针转动90°，最后小磁针的N极水平指向右
7、如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。
下 课
Thanks!
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