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1、电生磁电生磁 第二十章第二十章 第节第节少林学校理综组少林学校理综组2013年12月1日（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？如右图所示，将一枚磁针放置在如右图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。电路，观察小磁针的变化。磁针发生转动。磁针发生转动。这个磁场与地磁场方向不同，所以这个磁场与地磁场方向不同，所以磁针转动。磁针转动。（2）磁针转动说明了什么？磁针转动说明了什么？演示演示1通电后磁针转动，说明电流周围通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。有磁场。磁针转动方向相反。磁针转动方向相反。（2）说明什么？说明什么？（1）磁针会
2、转动吗？磁针会转动吗？改变电流的方向，观察磁针改变电流的方向，观察磁针的变化。的变化。演示演示2电流的磁场方向跟电流方向电流的磁场方向跟电流方向有关。有关。1电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。流方向有关。2通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，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。这种现象叫做电流的磁效应。一、电流的磁效应一、电流的磁效应奥斯特的故事奥斯特的故事奥斯特是丹麦物理学家，他奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，从小聪明好学，1794年以优异的年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后成绩考入哥本哈根大学学习
3、，后来成为这所大学的物理教授。来成为这所大学的物理教授。他相信各种自然现象间存在他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，在多次失败后，1820年，奥斯特年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。之间的联系。1将将导线绕导线绕在在圆圆筒上，做成筒上，做成螺螺线线管管（也叫（也叫线线圈）圈）。通。通电电后各圈后各圈导线导线磁磁场产场产生叠加，磁生叠加，磁场场增增强强。螺线管螺线管二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场探究通电螺线管外部的磁场分布探究通电螺线管外部的磁场分布演示：在螺线管的两端各放一个小磁针，
4、在硬演示：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。敲纸板，观察铁屑的排列情况。实验实验改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针图上记录磁针N极的方向。极的方向。结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流实验：通电螺线管的极
5、性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。方向之间的关系。使用图中实验装置，组成实验电路。使用图中实验装置，组成实验电路。仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。预想可能的不同种情况，小组间交流。预想可能的不同种情况，小组间交流。NSNSNSNS通过实验，判断螺线管的通过实验，判断螺线管的N、S极，并标在图极，并标在图中。中。2实验结论：实验结论：通电螺线管通电螺线管外部外部的磁场和条形磁体的磁场一样。的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。通电螺线管
6、两端的极性与其中的电流方向有关。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？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猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，右臂所指的方向流动，N 极就极就在我的前方。在我的前方。蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：行，说：N 极就在我的左边。极就在我的左边。用右手握住螺线管，让用右手握住螺线管，让四指四指指向螺线管中指向螺线管中电流的电流的方向方向，则，则拇指拇指所指的那端就是螺线管的所
7、指的那端就是螺线管的N极极。三、安培定则三、安培定则1判断下面螺线管中的判断下面螺线管中的N极和极和S极：极：2判断螺线管中的电流方向：判断螺线管中的电流方向：NSSNNS练一练练一练3根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。的正负极。电源电源电源电源SNNS+练一练练一练（20122012 龙岩）如图所示，闭合开关后，三个小磁龙岩）如图所示，闭合开关后，三个小磁针指向（黑色为针指向（黑色为N N极）都正确的是（极）都正确的是（）看看中考看看中考A AN NS SN NS S（20122012日照）如图日照）如图5 5所示，所示，电磁铁电磁铁P P
8、和和Q Q通电后通电后【】A.A.P P的右端是的右端是N N极，极，Q Q的左端是的左端是S S极，它们相互吸引极，它们相互吸引B.B.P P的右端是的右端是S S极，极，Q Q的左端是的左端是S S极，它们相互排斥极，它们相互排斥 C.C.P P的右端是的右端是N N极，极，Q Q的左端是的左端是N N极，它们相互排斥极，它们相互排斥D.D.P P的右端是的右端是S S极，极，Q Q的左端是的左端是N N极，它们相互吸引极，它们相互吸引 看看中考看看中考PQ图5B B（20112011四川成都）标出四川成都）标出下图中通电螺线管和小磁下图中通电螺线管和小磁针（静止）的南北极（用针（静止）的
9、南北极（用“S S“和和“N N”表示）。表示）。看看中考看看中考N NS SS SN N（20112011江苏宿迁）如图所江苏宿迁）如图所示，请标出小磁针静止时的示，请标出小磁针静止时的N N极与极与S S极极看看中考看看中考N NS SN NS SN NS S+_N NS SS SN N+_+_（20092009 昆明）昆明）答：小磁针逆时针答：小磁针逆时针转动转动9090。转动。转动到到N N极水平向右，极水平向右，最后稳定静止。最后稳定静止。看看中考看看中考（20062006年莱芜市）根据如年莱芜市）根据如图图 所示的小磁针指向，画所示的小磁针指向，画出通电螺线管的导线绕法出通电螺线管
10、的导线绕法（20112011年年辽宁鞍山）小辽宁鞍山）小磁针静止时的指向如图所示。磁针静止时的指向如图所示。请你标出电磁铁的极性，请你标出电磁铁的极性，并用笔画线代替导线给电磁并用笔画线代替导线给电磁铁绕线。铁绕线。N NS SS SN N看看中考看看中考（20042004陕西）如图，当开关陕西）如图，当开关S S闭合后，小磁针指向如图所示，闭合后，小磁针指向如图所示，请画出螺线管导线的绕法，并标明电流方向请画出螺线管导线的绕法，并标明电流方向（20112011年甘肃天水卷）请年甘肃天水卷）请在图中标出导线中电流方在图中标出导线中电流方向，向，并画出螺线管的绕线并画出螺线管的绕线（小磁针黑色为
11、（小磁针黑色为N N极）。极）。N NS SS SN NN NS SN NS S答：能用电流来使它的磁性增强。答：能用电流来使它的磁性增强。如图所示，将条形磁铁插入如图所示，将条形磁铁插入通电螺线管内，注意螺线管中电通电螺线管内，注意螺线管中电流的方向，使条形磁铁的极性与流的方向，使条形磁铁的极性与通电螺线管的极性相同。使它在通电螺线管的通电螺线管的极性相同。使它在通电螺线管的强磁场中，通过磁化的方法使其磁性增强。强磁场中，通过磁化的方法使其磁性增强。（20082008滨州）滨州）18201820年，安培在科学院的例年，安培在科学院的例会上做了一个小实验引起与会科学家的极会上做了一个小实验引起
12、与会科学家的极大兴趣如图所示，把螺线管沿东西方向水大兴趣如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到的现象平悬挂起来，然后给导线通电，看到的现象是：通电螺线管（是：通电螺线管（）A A、通电螺线管仍保持原位置静止、通电螺线管仍保持原位置静止 B B、通电螺线管转动，直到、通电螺线管转动，直到A A指南，指南，B B指北指北 C C、不停地转动下去、不停地转动下去D D、通电螺线管能在任意位置静止、通电螺线管能在任意位置静止 B B线管在电流的作用下产生磁性，和磁铁一样，线管在电流的作用下产生磁性，和磁铁一样，在地磁场的作用下只在南北方向上停下来。在地磁场的作用下只在南北方向上停下来。电流的电流的磁效应磁效应通电螺线通电螺线管的磁场管的磁场安培定则安培定则课堂小结课堂小结