《九年级物理下册第十六章第二节电生磁课件鲁科版五四制.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理下册第十六章第二节电生磁课件鲁科版五四制.ppt（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二节电生磁 一、电流的磁效应一、电流的磁效应1.1.发现：丹麦物理学家发现：丹麦物理学家_在在18201820年发现年发现_之间是有之间是有联系的。联系的。2.2.奥斯特实验表明：奥斯特实验表明：(1)(1)通电导线周围有通电导线周围有_。(2)(2)磁场的方向跟磁场的方向跟_有关。有关。3.3.电流的磁效应：通电导线的周围有电流的磁效应：通电导线的周围有_,_,磁场的方向跟磁场的方向跟_有关。有关。奥斯特奥斯特电和磁电和磁磁场磁场电流的方向电流的方向磁场磁场电流电流的方向的方向二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场1.1.螺线管：把螺线管：把_绕在圆筒上就做成了螺线管。绕在圆筒上就做成了
2、螺线管。2.2.磁场分布：外部的磁场与磁场分布：外部的磁场与_的磁场一样。的磁场一样。3.3.极性：通电螺线管两端的极性与极性：通电螺线管两端的极性与_有关。有关。三、安培定则三、安培定则1.1.作用：判定通电螺线管的极性跟作用：判定通电螺线管的极性跟_的关系。的关系。2.2.判断方法：用判断方法：用_握螺线管握螺线管,让四指指向螺线管中让四指指向螺线管中_的的方向方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的则大拇指所指的那端就是螺线管的_。导线导线条形磁体条形磁体电流方向电流方向电流方向电流方向右手右手电流电流N N极极【名师点拨名师点拨】利用安培定则时利用安培定则时,不要将电流方向和线圈的绕向不要
3、将电流方向和线圈的绕向相混淆相混淆,而且一定要用右手。而且一定要用右手。探究探究1 1 电流的磁效应电流的磁效应回顾磁体周围是否存在磁场的判断方法及磁场方向的判断方法回顾磁体周围是否存在磁场的判断方法及磁场方向的判断方法,结合结合“演示实验演示实验”注意观察小磁针方向的偏转情况。注意观察小磁针方向的偏转情况。1.1.如图如图,将导线水平架设在小磁针的上面。在直导线触接电池将导线水平架设在小磁针的上面。在直导线触接电池通电以前小磁针的指向是怎样的通电以前小磁针的指向是怎样的?直导线触接电池通电时直导线触接电池通电时,小磁小磁针的指向会有什么变化针的指向会有什么变化,此现象说明了什么此现象说明了什
4、么?提示：提示：因因为为小磁小磁针针是一个磁体是一个磁体,而磁体具有指示南北的性而磁体具有指示南北的性质质,故故在直在直导线导线触接触接电电池通池通电电前前,小磁小磁针针会指示南北方向。直会指示南北方向。直导线导线触触接接电电池通池通电电后后,小磁小磁针针不再指示南北方向不再指示南北方向,而是而是发发生了偏生了偏转转,说说明了通明了通电导线电导线周周围围有磁有磁场场。参考答案：参考答案：指示南北指示南北发发生偏生偏转转通通电导线电导线周周围围有磁有磁场场2.2.在完成上面实验时在完成上面实验时,导线导线ABAB应该在什么方向上应该在什么方向上?直导线触接电直导线触接电池通电的时间有什么要求池通
5、电的时间有什么要求?提示：提示：在完成在完成该实验时该实验时,为为了防止由于地磁了防止由于地磁场场的影响的影响,需要将需要将导导线线ABAB南北方向放置南北方向放置,即与小磁即与小磁针处针处于平行状于平行状态态,这样这样小磁小磁针针的的转转动动幅度最明幅度最明显显。由于在。由于在进进行行实验时实验时,电电路是短路的路是短路的,目的是减小目的是减小电电阻阻,增大增大电电流流,从而使通从而使通电导线电导线周周围围磁磁场场最最强强,但是通但是通电时间电时间长长了了,会影响会影响电电池的使用寿命池的使用寿命,故不能故不能长时间长时间通通电电。参考答案：参考答案：南北不能南北不能长时间长时间通通电电3.
6、3.在实验中在实验中,如果改变导线中电流方向如果改变导线中电流方向,小磁针的指向会小磁针的指向会_。可以得出的结论是可以得出的结论是_。提示：提示：在在实验实验中中,如果改如果改变变了了导线导线中中电电流的方向流的方向,小磁小磁针针的指向反的指向反向偏向偏转转,说说明通明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的方向有关流的方向有关,当当电电流流方向相反后方向相反后,磁磁场场的方向也改的方向也改变变。参考答案：参考答案：反向偏反向偏转转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的方向有流的方向有关关,当当电电流方向改流方向改变时变时,磁磁场场的方向也改的方向也改变变【归
7、纳提升归纳提升】(1)(1)通电螺线管磁性的有无取决于螺线管中电流通电螺线管磁性的有无取决于螺线管中电流的通断的通断,而磁极的极性取决于电流的方向及螺线管的缠绕方式而磁极的极性取决于电流的方向及螺线管的缠绕方式,磁性的强弱取决于电流的大小磁性的强弱取决于电流的大小;(2);(2)通电螺线管的磁感线方向：通电螺线管的磁感线方向：在其外部从在其外部从N N极指向极指向S S极极;在其内部从在其内部从S S极指向极指向N N极。极。【拓展延伸拓展延伸】奥斯特发现电流磁效应奥斯特发现电流磁效应自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来,很少有人再会去考虑它们之间的联系。而
8、安培很少有人再会去考虑它们之间的联系。而安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系互存在内在的联系,尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化钢针磁化,更坚定了他的观点。当时更坚定了他的观点。当时,有些人做过实验有些人做过实验,寻求电寻求电和磁的联系和磁的联系,结果都失败了。奥斯特分析这些实验后认为：在结果都失败了。奥斯特分析这些实验后认为：在电流方向上去找效应电流方向上去找效应,看来是不可能的看来是不可能的,那么磁
9、效应的作用会不那么磁效应的作用会不会是横向的会是横向的?在在18201820年年4 4月月,有一次晚上讲座有一次晚上讲座,奥斯特演示了电流磁效应奥斯特演示了电流磁效应的实验。当伽伐尼电池与铂丝相连时的实验。当伽伐尼电池与铂丝相连时,靠近铂丝的小磁针摆动靠近铂丝的小磁针摆动了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意,而奥斯特非常兴而奥斯特非常兴奋奋,他接连三个月深入地研究他接连三个月深入地研究,在在18201820年年7 7月月2121日日,他宣布了实验他宣布了实验情况。情况。奥斯特将导线的一端和伽伐尼电池正极连接奥斯特将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线沿南
10、北导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方方向平行地放在小磁针的上方,当导线另一端连到负极时当导线另一端连到负极时,磁针磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁针之间导线和磁针之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样磁针照样偏转。偏转。奥斯特认为在通电导线的周围奥斯特认为在通电导线的周围,发生一种发生一种“电流冲击电流冲击”。这种冲击只能作用在磁性粒子上这种冲击只能作用在磁性粒子上,对非磁性物体是可以穿过的。对非磁性物体是可以穿过的。磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时磁性物质或磁性粒子
11、受到这些冲击时,阻碍它穿过阻碍它穿过,于是就被带于是就被带动动,发生了偏转。发生了偏转。导线放在磁针的下面导线放在磁针的下面,小磁针就向相反方向偏转小磁针就向相反方向偏转;如果导线如果导线水平地沿东西方向放置水平地沿东西方向放置,这时不论将导线放在磁针的上面还是这时不论将导线放在磁针的上面还是下面下面,磁针始终保持静止。磁针始终保持静止。他认为电流冲击是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播他认为电流冲击是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播,螺纹方向与轴线保持垂直。这就是形象的横向效应的描述。螺纹方向与轴线保持垂直。这就是形象的横向效应的描述。奥斯特对磁效应的解释奥斯特对磁效应的解释,虽然不完全正确虽
12、然不完全正确,但并不影响这一但并不影响这一实验的重大意义实验的重大意义,它证明了电和磁能相互转化它证明了电和磁能相互转化,这为电磁学的发这为电磁学的发展打下了基础。展打下了基础。【针对训练针对训练】(2011(2011淮安中考淮安中考)如图所示如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的将一根直导线放在静止小磁针的正上方正上方,并与小磁针平行。接通电路后并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。观察到小磁针偏转。(1)(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在实验探究的是通电直导线周围是否存在_。(2)(2)改变直导线中的电流方向改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变小磁针偏转方向也发生
13、改变,表表明明_。(3)(3)实验中小磁针的作用是实验中小磁针的作用是_。(4)(4)实验中用到的一种重要科学研究方法是实验中用到的一种重要科学研究方法是_。A.A.类比法类比法 B.B.转换法转换法C.C.控制变量法控制变量法 D.D.等效替代法等效替代法【教你解题教你解题】回顾磁场的性质回顾磁场的性质,提取题目信息提取题目信息信息信息1 1：电路中有电流：电路中有电流,小磁针偏转。小磁针偏转。信息信息2 2：电流方向改变：电流方向改变,小磁针偏转方向改变。小磁针偏转方向改变。【精精讲讲精析精析】本本实验实验考考查查的是的是电电流的磁效流的磁效应应,小磁小磁针针偏偏转说转说明明小磁小磁针针受
14、到了力的作用受到了力的作用,通通电导电导体周体周围围存在磁存在磁场场,电电流方向改流方向改变变时时,小磁小磁针针偏偏转转方向也改方向也改变变,说说明明电电流周流周围围磁磁场场方向与方向与电电流方向流方向有关。磁有关。磁场场看不看不见见,摸不着摸不着,利用小磁利用小磁针针的偏的偏转转判断通判断通电导电导体周体周围围是否存在磁是否存在磁场场,采用的是采用的是转换转换法。法。答案：答案：(1)(1)磁磁场场 (2)(2)电电流周流周围围的磁的磁场场方向与方向与电电流方向有关流方向有关(3)(3)判断判断电电流周流周围围是否存在磁是否存在磁场场 (4)B(4)B探究探究2 2 探究通电螺线管的磁场探究
15、通电螺线管的磁场为了探究通电螺线管外部的磁场情况为了探究通电螺线管外部的磁场情况,将小磁针放在螺线管的将小磁针放在螺线管的两端两端,通电后观察小磁针的通电后观察小磁针的N N极指向极指向,思考以下问题：思考以下问题：1.1.闭合开关闭合开关,观察小磁针的偏转情况观察小磁针的偏转情况,你能得出什么结论你能得出什么结论?提示：提示：把小磁把小磁针摆针摆在通在通电电螺螺线线管的周管的周围围,会看到小磁会看到小磁针针的指向的指向发发生了偏生了偏转转,这说这说明小磁明小磁针针受到了磁受到了磁场场力的作用。力的作用。参考答案：参考答案：通通电电螺螺线线管周管周围围存在着磁存在着磁场场。2.2.图甲是某同学
16、做该实验时拍摄的一幅图片图甲是某同学做该实验时拍摄的一幅图片,请与乙图对照请与乙图对照,你你能得出什么结论能得出什么结论?提示：提示：通通电电螺螺线线管外部的磁管外部的磁场场跟条形磁跟条形磁铁铁的磁的磁场场相似相似,螺螺线线管管的两端相当于条形磁的两端相当于条形磁铁铁的两极。的两极。参考答案：参考答案：通通电电螺螺线线管周管周围围的磁的磁场场与条形磁与条形磁铁铁的磁的磁场场相似。相似。3.3.把电源的正负极对调把电源的正负极对调,再做一次实验再做一次实验,会有什么发现会有什么发现?提示：提示：通通电电螺螺线线管两极的性管两极的性质质跟跟电电流方向有关。当通流方向有关。当通电电螺螺线线管管中的中
17、的电电流方向流方向发发生生变变化化时时,螺螺线线管的极性也随之改管的极性也随之改变变。参考答案：参考答案：改改变电变电流的方向再做流的方向再做实验实验,可以可以发现发现小磁小磁针针的的N N极指极指向与第一次向与第一次实验刚实验刚好相反好相反,这说这说明通明通电电螺螺线线管管产产生的磁生的磁场场方向方向与与电电流的方向有关。流的方向有关。【归纳提升归纳提升】通电螺线管的磁性与条形磁体的磁性相比有很多通电螺线管的磁性与条形磁体的磁性相比有很多优点：优点：(1)(1)通电时有磁性通电时有磁性,断电时失去磁性。断电时失去磁性。(2)N(2)N、S S极与电流极与电流的方向有关。的方向有关。(3)(3
18、)磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关。磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关。【拓展延伸拓展延伸】电磁铁电磁铁电磁铁是内部带有铁芯的螺线管。电磁铁的铁芯是软铁电磁铁是内部带有铁芯的螺线管。电磁铁的铁芯是软铁,当给当给电磁铁通电时电磁铁通电时,内部的铁芯被磁化后产生的磁场与通电螺线管内部的铁芯被磁化后产生的磁场与通电螺线管本身的磁场方向一致本身的磁场方向一致,使通电螺线管的磁场大大增强使通电螺线管的磁场大大增强;断电时断电时,其磁性会很快消失。电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的其磁性会很快消失。电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、铁芯的粗细有关。电磁铁制作简单匝数、铁芯的粗细有关。电磁铁制作简单
19、,操作方便。电磁铁操作方便。电磁铁在实际生活中有广泛的应用在实际生活中有广泛的应用,如电铃、电话听筒、电磁继电器、如电铃、电话听筒、电磁继电器、录音磁头、电磁起重机及很多控制电路中都用到了电磁铁。录音磁头、电磁起重机及很多控制电路中都用到了电磁铁。【针对训练针对训练】如图所示如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电然后给导线通电,请你想一想会发生的现象是请你想一想会发生的现象是()A.A.通电螺线管仍保持静止不动通电螺线管仍保持静止不动B.B.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C.C.通电螺线管转动通电螺线管转动,直至直至A A端
20、指向南端指向南,B,B端指向北端指向北D.D.通电螺线管转动通电螺线管转动,直至直至B B端指向南端指向南,A,A端指向北端指向北【教你解题教你解题】分析题目的关键点分析题目的关键点关键点关键点1 1：利用安培定则判断：利用安培定则判断N N、S S极。极。关键点关键点2 2：地磁场方向的特点。：地磁场方向的特点。【精精讲讲精析精析】选选D D。由安培定。由安培定则则知知,螺螺线线管左管左侧为侧为N N极极,右右侧为侧为S S极极,由于螺由于螺线线管管处处在地磁在地磁场场中中,则则N N极会受到地磁南极的吸引而极会受到地磁南极的吸引而转转向北向北,即即A A端指向北端指向北,B,B端指向南。端
21、指向南。安培定则的理解和运用安培定则的理解和运用1.1.关键词理解：安培定则中的关键词理解：安培定则中的“电流方向电流方向”指的是螺线管中电指的是螺线管中电流的环绕方向流的环绕方向,要让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流环要让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流环绕方向一致。绕方向一致。2.2.运用运用“三步曲三步曲”：(1)(1)标出螺线管上电流的环绕方向标出螺线管上电流的环绕方向;(2)(2)由环绕方向确定右手的握法由环绕方向确定右手的握法;(3)(3)由握法确定大拇指的指向由握法确定大拇指的指向,大拇指所指的一端就是螺线管的大拇指所指的一端就是螺线管的N N极。极。【规律方法规律方法】安培
22、定则的安培定则的“三个应用三个应用”(由二知三由二知三)(1)(1)已知螺线管中的电流方向已知螺线管中的电流方向(或电源正负极或电源正负极)及缠绕方式判断及缠绕方式判断通电螺线管的南北极通电螺线管的南北极;(2)(2)已知螺线管中的南北极及缠绕方式判断电流方向已知螺线管中的南北极及缠绕方式判断电流方向(或电源正或电源正负极负极););(3)(3)已知螺线管中的电流方向已知螺线管中的电流方向(或电源正负极或电源正负极)及南北极判断通及南北极判断通电螺线管的缠绕方式。电螺线管的缠绕方式。【典例典例】(2012(2012莱芜中考莱芜中考)请在图中标出通电螺线管外磁感线请在图中标出通电螺线管外磁感线的
23、方向和小磁针的的方向和小磁针的N N、S S极。极。【思路点拨思路点拨】本题可按下列思路分析：本题可按下列思路分析：【精精讲讲精析精析】本本题题考考查查安培定安培定则则的的应应用。根据安培定用。根据安培定则则可判断可判断通通电电螺螺线线管右管右侧侧是是N N极极,所以螺所以螺线线管外磁感管外磁感线线的方向从右的方向从右(N)(N)向向左左(S),(S),根据磁极根据磁极间间的相互作用的相互作用规规律可判断小磁律可判断小磁针针左左侧为侧为S S极极,右右侧为侧为N N极。极。答案：答案：如如图图所示所示1.(20111.(2011聊城中考聊城中考)在研究电和磁的漫长历史中在研究电和磁的漫长历史中
24、,许多科学家做许多科学家做出了卓越贡献出了卓越贡献,首先发现电流周围存在磁场的科学家是首先发现电流周围存在磁场的科学家是()A.A.奥斯特奥斯特 B.B.瓦特瓦特C.C.法拉第法拉第 D.D.焦耳焦耳【解析解析】选选A A。本。本题题考考查查了科学家的卓越了科学家的卓越贡贡献。奥斯特献。奥斯特发现发现了了电电流周流周围围存在磁存在磁场场,瓦特瓦特发发明了蒸汽机明了蒸汽机,法拉第法拉第发现发现了了电电磁感磁感应现应现象象,焦耳的焦耳定律。故焦耳的焦耳定律。故A A正确。正确。2.2.小明将导线小明将导线ABAB水平架设在小磁针的上面水平架设在小磁针的上面,当通有如图所示电当通有如图所示电流时流时
25、,小磁针的小磁针的N N极向里偏转极向里偏转,若电流方向改变时若电流方向改变时,小磁针的小磁针的N N极极将将()A.A.向里偏转向里偏转 B.B.静止不动静止不动C.C.向外偏转向外偏转 D.D.不能确定不能确定【解析解析】选选C C。电电流流产产生的磁生的磁场场与与电电流方向有关流方向有关,当当电电流方向改流方向改变时变时,其其产产生的磁生的磁场场方向也随之改方向也随之改变变,对对小磁小磁针针N N极极产产生的作用生的作用力的方向也随之改力的方向也随之改变变,故故选选C C。3.3.下列对电流和磁极方向间关系的判断下列对电流和磁极方向间关系的判断,正确的是正确的是()【解析解析】选选D D
26、。用右手握住螺。用右手握住螺线线管管,让让四指弯曲和螺四指弯曲和螺线线管中的管中的电电流的方向一致流的方向一致,大拇指所指的方向是通大拇指所指的方向是通电电螺螺线线管的管的N N极。极。4.(20124.(2012南充中考南充中考)1820)1820年年,丹麦科学家奥斯特在课堂上做实丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时验时偶然发现：当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生了偏它旁边的磁针发生了偏转转,他进而继续研究他进而继续研究,终于证实了电流周围存在终于证实了电流周围存在_,_,在世在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。如果把导线绕在圆筒上界上第一个发现了电和磁之间的联系
27、。如果把导线绕在圆筒上做成螺线管做成螺线管,磁场就会强得多磁场就会强得多,通电螺线管的极性与螺线管中的通电螺线管的极性与螺线管中的_方向有关。方向有关。【解析解析】(1)(1)丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验证实验证实实了了电电流周流周围围存在磁存在磁场场。(2)(2)通通电电螺螺线线管周管周围围也存在磁也存在磁场场,并且并且其周其周围围的磁的磁场场与条形磁体的磁与条形磁体的磁场场相似。通相似。通电电螺螺线线管的极性与通管的极性与通电电螺螺线线管中管中电电流的方向有关。流的方向有关。答案：答案：磁磁场场电电流流5.(20115.(2011广安中考广安
28、中考)如图所示如图所示,通电螺线管的右端是通电螺线管的右端是_极极(选填选填“S S”或或“N N”););电源的右端是电源的右端是_极极(选填选填“正正”或或“负负”)。【解析解析】磁磁场场外部磁感外部磁感线线的方向是从的方向是从N N极出极出发发到达到达S S极极,所以螺所以螺线线管的右端是管的右端是S S极。根据安培定极。根据安培定则则可以判断螺可以判断螺线线管的正面的管的正面的导导线线中中电电流的方向是向上的流的方向是向上的,由此可以看出由此可以看出电电源的右端是正极。源的右端是正极。答案：答案：S S正正6.6.根据图中已给出的电流方向根据图中已给出的电流方向,在图中标出通电螺线管的在图中标出通电螺线管的N N、S S极和磁感线的方向。极和磁感线的方向。【解析解析】根据安培定根据安培定则则可以判定通可以判定通电电螺螺线线管的左端管的左端为为N N极极,右端右端为为S S极极;根据磁体周根据磁体周围围的磁感的磁感线线都是从磁体的都是从磁体的N N极出极出发发,回到磁体回到磁体的的S S极极,可以可以标标出磁感出磁感线线的方向。的方向。答案：答案：