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1、2 0.2电生磁【学习目标】i.知道电流周围存在着磁场；2.认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系；3.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似；4.会用安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向。【学习重点】过奥斯特实验认识电流的磁效应；通电螺线管的磁场的特点。【学习难点】通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系。【自主学习】预习课本第124-第128页，回答下列问题：1.丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现:当导线中有电流时,它旁边的磁针发生了 触，他做了许多实验终于证实电流周围有磁场存在。2.通电导体的周围有磁场，磁场的方向跟电流方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。3.通电螺线管外部
2、的磁场与条形磁铁的磁场相似,它的极性跟电流方向有关,可以用安培定则来判定。判定方法是：用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电速方向，则大拇指所指的那端即为螺线管的N 极。4.通电导线的周围存在磁 场,磁场方向跟电流方向有关。5.把导线绕在圆柱形骨架上，做成线 圈,也叫螺线管,通电后各条导线的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。6.安培定则：(1)作用：可以判定磁场与电流方向的关系。(2)判定方法：用五手握住螺线管，让四指弯向螺线管中也速的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的M 极。【合作探究】分组进行以下探究活动，最后归纳总结:探究一：奥 斯 特 实 验（电流的磁效应）在磁针上面有一条直导线，当直
3、导线通电时，你能看到什么现象？改变电流的方向，你又能看到什么现象？甲 通 电乙 断 电丙改变电灌方向问 题1:通电时磁针会转动吗？实验现象：通电时小磁针会发生偏转（填会或不会）；断电时小磁针恢复到原状态;问题：2：磁针转动说明了什么？小磁针处产生磁场;问 题3：改变电流的方向，磁针会转动吗？实验现象：通电电流方向相反，小磁针偏转方向发生改变;问题4：这说明了什么？通电导线周围产生的磁场方向与电流方向有关。总结：第一个发现电流磁效应的物理学家是奥斯特。奥斯特实验的意义：这一重大发现轰动了科学界。因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联
4、系的，这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展。探究二：通电螺线管的磁场1.在螺线管中通入电流，把小磁针放到螺线管四周不同的位置，观察小磁针所指的磁场方向，在我们所熟悉的各种磁场中，通电螺线管的磁场与哪种磁体相似？结 论1：通电螺旋管外部的磁场和条发磁铁的磁场一样。通电螺线管的两端就相当于条形磁铁的两个磁2.（1）如图将通电螺线管靠近已知磁极的小磁针，观察小磁针的偏转方向，判断并标出通电螺线管的N、S 极。丁卓3年（2）切断电源，将上图螺线管中的电流方向改变（如 图2）,观察发生什么现象？判断并标出通电螺线管的N、S极。工中我用结论2：当电流的方向改变时，通电螺线管的N、S极正好对调，这说明，通
5、电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向行关。其关系可用安培定则来判定。探究三：安培定则通过图甲，我们能判断出螺线管的右端是电极：若改变电流方向，其磁极方向发生改变。根据该现象，我们可以通过螺线管中的电流方向判断螺线管的磁极：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M极，这就是著名的安培定则,如图乙所示。甲 乙【课堂检测】1.如图所示的通电螺线管的N、S极标注正确的是（）。S W|）NI.1用加坤【答案】C o【解析】A.电流由螺线管的右端流入，由安培定则可知，螺旋管的左端为N 极，故 A 正确;B.电流由螺线管的左端流入，由安培定则可知，螺旋管的右端为N 极
6、，故 B 错误;C 电流由螺线管的左端流入，由安培定则可知，螺旋管的左端为N 极，故 C 正确；D.电流由螺线管的右端流入，由安培定则可知，螺旋管的右端为N 极，故 D 错误。故选C。2.如图所示的装置中，当开关S 闭合后，下列判断正确 的 是（）。A.通电螺线管外A 点的磁场方向向左；B.通电螺线管的左端为S 极：C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性增强；D.小磁针静止后，其 N 极的指向沿水平向右【答案】Co【解析】AB、由于右端是电源的正极，所以电流从右端流入，故据安培定则判断可知，该螺线管的左端 是 N 极，右端是S 极，所以磁感线的方向应该从左向右，故通电螺线管外A 点的磁场方向向右
7、，故 AB错误；C、滑片向左移动，接入电路的电阻变小，故电路的电流变大，磁性变强，故 C 正确；D、据上面的分析可知，该螺线管的右端是S 极，所以小磁针的左端应该是N 极，故 N 极的指向沿水平向左，故 D 错误。故选C。3.如图所示的实验说明,最 早 发 现 这 一 现 象 的 是 丹 麦 物 理 学 家。如果移走小磁针，该结论（选填“成立”或“不成立”）。【答案】通电导体周围存在磁场；奥斯特；成立。【解析】此现象最早是丹麦物理学家奥斯特发现的，实验中，通电时，小磁针发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场.如果移走小磁针，磁场依然存在，所以该结论成立。故答案为：通电导体周围存在磁场；奥斯特；成
8、立。4.小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁 钉 的 尖 端 为(选 填“N”或“S”)极。+【答案】N。【解析】由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，由安培定则可知电磁铁的右端是N 极，左端是S极，铁钉的尖端为N 极。5.图中，静止在通电螺线管周围的小磁针，其 中 指 向 错 误 的 是 (填标号)。【答案】。【解析】由图示知，电流从通电螺线管的右边流入，据安培定则知，通电螺线管的N 极在左端，而名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以号小磁针的N 极应指向左边。6.小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题：(1)闭合开关后，标出通电螺
9、线管的N、S 极及磁感线的方向()；(2)闭合开关后，螺 线 管 右 侧 的 小 磁 针 将 (选填序号)顺时针旋转9 0。逆时针旋转9 0。顺时针旋转1 8 0。逆时针旋转1 8 0(3)要增强此螺线管的磁性，可采用 方法(写出一条即可)。【答案】(1)如图；(2)；(3)增大电路电流。【解析】(1)根据安培定则可判断出，螺线管上电流方向向上，螺线管的左端为N 极，右端为S极，磁体外部的磁感线由磁体的N 极出发，回到S极，如图所示N(2)已判断出螺线管右端为S极，根据磁极间异名磁极相互吸引的作用规律可知，小磁针顺时针旋转9 0。,故应选择。(3)题干中要增强此螺线管的磁性，说明螺线管己经固定
10、，不可改变螺线管的匝数，若改变匝数就不是此螺线管了，故可采用增大电路电流的方法来增强螺线管的磁性。7 .如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的极。【解析】已知开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转。根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为N 极，右端为S极，由右手螺旋定则可得，电流由电源的右侧流出，故电源右侧为正极，左侧为负极；如下图所示：8 .如图所示，请根据通电螺线管的磁感线方向标出螺线管的N 极和A处导线中的电流方向。【解析】由图可知，磁感线在磁体的外部是从N 极出发回到S极，则通电螺线管的上方是N
11、极，根据安培定则，电流从A处流入，如图所示：9.1 8 2 0 年，奥斯特发现了电生磁.进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示;N-四立式XpjS y a N乙（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线 管 外 部 的 磁 场 与 （选填“条形”或 蹄形”）磁体的磁场相似;（4）如果我们把地球磁
12、场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流 流 向 应 该 是 （选填“自西向东 或 自东向西”）；(5)法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N 极和S极，我们规定：磁场中小磁针静止时N 极的指向为磁场方向，则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是(选填“自左向右 或 自右向左”)。【答案】条形；自东向西；自右向左。【解析】(3)通电螺线管外部的磁场和条形磁体磁场相似。在磁体外部，磁感线是由北极出发回到南极。(4)地磁场由南向北，根据安培定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西。(5)由小磁针N 极指向可知，螺线管外部磁感线由N 指向S,因为要形成闭合曲线，所以内部磁感线由 S指向N,即通电螺线管内部的磁场方向应该是自右向左。