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1、第2节电生磁【新新课导课导思思】条形磁体能使小磁条形磁体能使小磁针发针发生偏生偏转转。闭闭合开关合开关给导线给导线通通电电,通通电电的的导线导线能使小磁能使小磁针针偏偏转吗转吗?【目目标导标导学学】1.1.通通过实验过实验了解了解电电流周流周围围存在磁存在磁场场。2.2.探究通探究通电电螺螺线线管外部的磁管外部的磁场场方向方向,了解通了解通电电螺螺线线管外管外部的磁部的磁场场与条形磁体的磁与条形磁体的磁场场相似。相似。3.3.会判断通会判断通电电螺螺线线管中的管中的电电流方向和两端的极性。流方向和两端的极性。【自主自主预习预习】1.1.电电流的磁效流的磁效应应:(1)(1)发现发现:丹麦物理学
2、家丹麦物理学家_第一个第一个发现电发现电和磁之和磁之间间是有是有联联系的。系的。(2)(2)奥斯特奥斯特实验说实验说明明:通通电导线电导线周周围围存在存在_;_;电电流的流的磁磁场场方向跟方向跟_有关。有关。(3)(3)电电流的磁效流的磁效应应:通通电导线电导线周周围围存在与存在与_有关有关的磁的磁场场的的现现象。象。奥斯特奥斯特磁磁场场电电流的方向流的方向电电流方向流方向2.2.通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场:(1)(1)螺螺线线管管:把把_绕绕在在圆圆筒上。筒上。(2)(2)磁磁场场分布分布:外部磁外部磁场场与与_的磁的磁场场相似。相似。(3)(3)极性极性:跟螺跟螺线线管中的管中的_有
3、关。有关。导线导线条形磁体条形磁体电电流方向流方向3.3.安培定安培定则则:(1)(1)用途用途:判定通判定通电电螺螺线线管的极性跟管的极性跟_的关系。的关系。(2)(2)内容内容:用用_握住螺握住螺线线管管,让让四指指向螺四指指向螺线线管中管中_的方向的方向,则则拇指所指的那端就是螺拇指所指的那端就是螺线线管的管的_。电电流方向流方向右手右手电电流流N N极极知知识识点一点一 电电流的磁效流的磁效应应【做一做做一做】思考下面的思考下面的问题问题:如如图图所示所示,将一根将一根导线导线平行拉在静止的小磁平行拉在静止的小磁针针的上方的上方,给给导线导线通通电电、断、断电电,观观察小磁察小磁针针的
4、偏的偏转转情况情况;改改变电变电流的方流的方向向观观察小磁察小磁针针的偏的偏转转情况。情况。1.1.分析分析图图甲和甲和图图乙中的乙中的现现象象,可以得出的可以得出的结论结论是是_。提示提示:图甲中小磁针发生偏转图甲中小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的说明小磁针受到磁场的作用作用,这说明了通电导线和磁体一样这说明了通电导线和磁体一样,周围也存在着磁周围也存在着磁场场;图乙中小磁针不发生偏转图乙中小磁针不发生偏转,说明小磁针没有受到磁说明小磁针没有受到磁场的作用场的作用,故没有电流就没有磁场。由甲、乙两图中的故没有电流就没有磁场。由甲、乙两图中的现象现象,可得出结论可得出结论:通电导线周围存在
5、磁场。通电导线周围存在磁场。参考答案参考答案:通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场2.2.分析分析图图甲和甲和图图丙中的丙中的现现象象,可以得出的可以得出的结论结论是是_ _。提示提示:图丙导线中的电流方向与图甲导线中的电流方向图丙导线中的电流方向与图甲导线中的电流方向相反相反,小磁针偏转的方向也相反小磁针偏转的方向也相反,这说明电流方向改变这说明电流方向改变,电流产生的磁场方向也改变电流产生的磁场方向也改变,故得出结论故得出结论:电流的磁场方电流的磁场方向跟电流的方向有关。向跟电流的方向有关。参考答案参考答案:电流的磁场方向跟电流的方向有关电流的磁场方向跟电流的方向有关3.3.什么是什么
6、是电电流的磁效流的磁效应应?这这是哪位物理学家首先是哪位物理学家首先发现发现的的?参考答案参考答案: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,这这种现象叫作电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特种现象叫作电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特4.4.交流与交流与讨论讨论实验时实验时要要让导线让导线和小磁和小磁针针均均处处于什么方向于什么方向?为为什么什么?参考答案参考答案:南北方向通电前小磁针只受地磁场的作用南北方向通电前小磁针只受地磁场的作用,静止在南北方向静止在南北方向,这样便于比较通电前后小磁针的偏转这样便于比较通电前后小磁针的偏转情况情况【示范示范题题1 1】(2017
7、(2017嘉嘉兴兴中考中考)如如图图是奥斯特是奥斯特实验实验的示意的示意图图,有关分析正确的是有关分析正确的是()A.A.通通电导线电导线周周围围磁磁场场方向由小磁方向由小磁针针的指向决定的指向决定B.B.发发生偏生偏转转的小磁的小磁针对针对通通电导线电导线有力的作用有力的作用C.C.移去小磁移去小磁针针后的通后的通电导线电导线周周围围不存在磁不存在磁场场D.D.通通电导线电导线周周围围的磁的磁场场方向与方向与电电流方向无关流方向无关【精讲精析精讲精析】通电导线周围磁场方向由电流的方向决通电导线周围磁场方向由电流的方向决定定,故故A A、D D错误错误;当将通电导线放在小磁针上方时当将通电导线
8、放在小磁针上方时,小磁小磁针会发生偏转针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用说明了小磁针受到了力的作用,改变了改变了运动状态运动状态,故故B B正确正确;该磁场与小磁针的有无无关该磁场与小磁针的有无无关,故移故移走小磁针后走小磁针后,该结论仍成立该结论仍成立,故故C C错误。故选错误。故选B B。答案答案:B B【微点微点拨拨】(1)(1)实验实验中中,导线应导线应放在小磁放在小磁针针上方且与上方且与导线导线平行平行,若两者若两者垂直垂直,通通电时电时小磁小磁针针不会偏不会偏转转。(2)(2)采用采用“触接触接”的方法用的方法用电电源瞬源瞬间间短路的形式可以在短路的形式可以在导导线线中中获获
9、得得较较大的大的电电流流,使通使通电导线电导线周周围围的磁的磁场场更更强强些些,小小磁磁针针偏偏转转更明更明显显,但要注意但要注意闭闭合合电电路的路的时间时间一定要短一定要短,否否则则会会烧烧坏坏电电源。源。(3)(3)导线导线要用要用铜铜、铝线铝线,不能用不能用铁线铁线,以避免磁体的吸以避免磁体的吸铁铁性性影响。影响。知知识识点二点二 通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场在螺在螺线线管周管周围围放上小磁放上小磁针针,并在硬并在硬纸纸板上均匀地撒板上均匀地撒满铁满铁屑屑,通通电电后后观观察小磁察小磁针针的指向的指向,轻轻敲敲纸纸板板,观观察察铁铁屑的排屑的排列情况列情况,如如图图甲所示。改甲所示。
10、改变电变电流方向流方向,小磁小磁针针的指向和的指向和铁铁屑的分布如屑的分布如图图乙所示。乙所示。1.1.根据根据铁铁屑的排列情况屑的排列情况,发现发现通通电电螺螺线线管外部的磁管外部的磁场场与与_磁体的磁磁体的磁场场相似。相似。参考答案参考答案:条形条形2.2.根据甲、乙两根据甲、乙两图图,分析如何判断通分析如何判断通电电螺螺线线管周管周围围各点各点的磁的磁场场方向方向?参考答案参考答案:小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。的方向。3.3.若改若改变变螺螺线线管中管中电电流的方向流的方向,发现发现小磁小磁针针的指向与原的指向与原来来_(_(选选填
11、填“相同相同”或或“相反相反”),),说说明此明此时时通通电电螺螺线线管的管的极性与原来极性与原来_(_(选选填填“相同相同”或或“相反相反”),),由此可得出的由此可得出的结论结论是是_。参考答案参考答案:相反相反通电螺线管两端的极性跟螺线相反相反通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关管中电流的方向有关4.4.交流与交流与讨论讨论为为什么将什么将导线绕导线绕成螺成螺线线管管,产产生的磁生的磁场场会会强强得多得多?参考答案参考答案:将导线绕成螺线管将导线绕成螺线管,各圈导线产生的磁场叠加各圈导线产生的磁场叠加在一起在一起,磁场就会强得多磁场就会强得多【示范示范题题2 2】(2017(20
12、17无无锡锡中考中考)如如图图所示所示实验实验,用用_判判断通断通电电螺螺线线管周管周围围各点的磁各点的磁场场方向方向,为为了探究通了探究通电电螺螺线线管的极性与管的极性与电电流方向是否有关流方向是否有关,应该应该采取的操作是采取的操作是_ _ _。【精讲精析精讲精析】本题考查电流的磁场。本实验中本题考查电流的磁场。本实验中,用小磁用小磁针的针的N N极指向来判断通电螺线管周围各点的磁场方向极指向来判断通电螺线管周围各点的磁场方向;为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关,应断开开关应断开开关,将电源的正负极对调。将电源的正负极对调。答案答案
13、:小磁针的小磁针的N N极指向断开开关极指向断开开关,将电源的正负极对将电源的正负极对调调【易易错错易混警示易混警示】内外磁内外磁场场有区有区别别,解答解答问题问题防出防出错错判断放入通判断放入通电电螺螺线线管磁管磁场场中的小磁中的小磁针针的偏的偏转转方向方向时时,要要注意小磁注意小磁针针放置的位置是在通放置的位置是在通电电螺螺线线管的内部管的内部,还还是放是放在通在通电电螺螺线线管的周管的周围围。若小磁。若小磁针针在通在通电电螺螺线线管的周管的周围围,可根据磁极可根据磁极间间的相互作用的相互作用规规律来分析判断律来分析判断;若小磁若小磁针针在在通通电电螺螺线线管的内部管的内部,要根据小磁要根
14、据小磁针针静止静止时时N N极的指向与极的指向与所所处处位置的磁感位置的磁感线线的方向是否一致来判断。的方向是否一致来判断。【知知识识拓展拓展】通通电电螺螺线线管和条形磁体的相同点和不同管和条形磁体的相同点和不同点点1.1.相同点相同点:(1)(1)它它们们都有吸引都有吸引铁铁、钴钴、镍镍等物等物质质的性的性质质。(2)(2)条形磁体磁极位置和通条形磁体磁极位置和通电电螺螺线线管相同。管相同。(3)(3)把条形磁体和通把条形磁体和通电电螺螺线线管管悬悬挂起来都指向南北方向。挂起来都指向南北方向。(4)(4)条形磁体和通条形磁体和通电电螺螺线线管都有两极且都有同名磁极相管都有两极且都有同名磁极相
15、排斥、异名磁极相吸引的特点。排斥、异名磁极相吸引的特点。2.2.不同点不同点:(1)(1)条形磁体属于永久磁体条形磁体属于永久磁体,而通而通电电螺螺线线管通管通电时电时有磁性有磁性,不通不通电时电时就失去磁性。就失去磁性。(2)(2)条形磁体南北极是固定的条形磁体南北极是固定的,而通而通电电螺螺线线管的南北极与管的南北极与电电流方向有关。流方向有关。(3)(3)条形磁体的磁性条形磁体的磁性强强弱是固定的弱是固定的,而通而通电电螺螺线线管的磁性管的磁性强强弱和所通的弱和所通的电电流大小有关。流大小有关。知知识识点三点三 安培定安培定则则及其及其应应用用1.1.安培定安培定则则:用右手握住螺用右手
16、握住螺线线管管,让让四指指向螺四指指向螺线线管中管中电电流的方向流的方向,则则拇指所指的那端就是螺拇指所指的那端就是螺线线管的管的N N极。极。2.2.安培定安培定则则的的应应用用:(1)(1)已知已知电电流方向判断螺流方向判断螺线线管的磁极管的磁极:(2)(2)已知磁感已知磁感线线方向或通方向或通电电螺螺线线管的管的N N、S S极极,判定螺判定螺线线管管中中电电流的方向流的方向:(3)(3)根据通根据通电电螺螺线线管的管的N N、S S极以及极以及电电源的正源的正负负极极,判断判断螺螺线线管的管的绕线绕线方式方式:【示范示范题题3 3】(2017(2017聊城中考聊城中考)如如图图所示所示
17、,小磁小磁针针静止在静止在螺螺线线管附近管附近,闭闭合开关合开关S S后后,下列判断正确的是下列判断正确的是()A.A.通通电电螺螺线线管的左端管的左端为为N N极极B.B.小磁小磁针针一直保持静止一直保持静止C.C.小磁小磁针针的的S S极向右极向右转动转动D.D.通通电电螺螺线线管外管外A A点的磁点的磁场场方向向左方向向左【精讲精析精讲精析】本题考查通电螺线管的磁场、安培定则。本题考查通电螺线管的磁场、安培定则。根据图中电源的正负极位置根据图中电源的正负极位置,可得出在通电螺线管的外可得出在通电螺线管的外侧电流的方向是向下的侧电流的方向是向下的,由安培定则可知由安培定则可知:螺线管的右螺
18、线管的右端为端为N N极极,小磁针的小磁针的S S极会被吸引极会被吸引,向左转动向左转动,A,A、B B、C C错错误。在通电螺线管的外部误。在通电螺线管的外部,磁感线的方向是由磁感线的方向是由N N极指向极指向S S极极,在在A A点点,磁场的方向向左磁场的方向向左,D,D正确。正确。答案答案:D D【示范示范题题4 4】(2017(2017德阳中考德阳中考)请请在在图图中中标标出通出通电电螺螺线线管管和小磁和小磁针针的的S S极。极。【精讲精析精讲精析】电流从螺线管的右端流入电流从螺线管的右端流入,左端流出左端流出,结结合线圈的绕向合线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的右端为利用安培定
19、则可以确定螺线管的右端为N N极极,左端为左端为S S极。小磁针静止时极。小磁针静止时,由于受到通电螺线管由于受到通电螺线管的作用的作用,小磁针的小磁针的N N极一定靠近螺线管的极一定靠近螺线管的S S极极,即小磁针即小磁针的左端为的左端为N N极极,右端为右端为S S极。极。答案答案:如图所示如图所示【微点微点拨拨】决定通决定通电电螺螺线线管磁极极性的根本因素是通管磁极极性的根本因素是通电电螺螺线线管上管上电电流的流的环绕环绕方向方向,与通与通电电螺螺线线管上的管上的导线导线的的绕绕法和法和电电源源正、正、负负极的接法无关。极的接法无关。【教材教材图图片片考点考点阐释阐释】命命题题点点 电电流的磁效流的磁效应应如如图图所示的所示的实验说实验说明明_,_,最早最早发现这发现这一一现现象的是丹麦象的是丹麦物理学家物理学家_。如果移走小磁。如果移走小磁针针,该结论该结论_(_(选选填填“成成立立”或或“不成立不成立”)。答案答案:通电导体周围存在磁场通电导体周围存在磁场奥斯特成立奥斯特成立命命题题点点 安培定安培定则则如果如果电电路沿着右臂弯曲的方向路沿着右臂弯曲的方向,那么左手指的那一端就那么左手指的那一端就是螺是螺线线管的管的_极。极。答案答案:N N