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《2019版高中物理2.2电流的磁场课件新人教版选修.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、二、电流的磁场1.了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁现象所起的重要作用。2.会用磁感线描绘直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场。3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。4.培养识图能力和利用图形解决磁场相关问题的能力。一二一、电流的磁效应1820年,奥斯特发现:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,说明电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。在做“奥斯特实验”时,通电导线如何放置才能使现象最明显?提示:小磁针本身在地磁场的作用下就是指南北方向的,所以把导线沿南北方向放置在处于静止状态的磁针
2、的正上方,通电导线在其正下方产生东西方向的磁场,磁针发生明显的偏转。一二二、电流磁场的方向1.直线电流磁场的磁感线是围绕导线的一些同心圆。直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断:右手握住导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。2.环形导线、螺线管通电时产生的磁场的磁感线的方向是:外部从N极到S极,内部从S极到N极,每一条磁感线都是闭合的曲线。3.环形电流的磁场方向的判断:用右手握住环形导线,让弯曲的四指与环形电流的方向一致,拇指的指向就是环形导线中心附近的磁场方向。4.通电螺线管的磁场方向也可用安培定则来判
3、断:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。一二放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时,N极的指向是怎样的?甲、乙两位同学的回答相反。甲说,小磁针的位置如图(1),因为管内的磁感线向右,所以小磁针的N极指向右方。乙说,小磁针的位置如图(2),他的理由是通电螺线管的N极在右侧,根据异名磁极相吸引可知,小磁针的S极指向右方。你的看法是怎样的?他们谁的答案错了?错在哪里?一二提示:在磁场中保持静止的小磁针,它的N极一定指向磁感线的方向。甲回答的根据是对的,因此结论是正确的。“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸
4、引”只适用于两个磁体互为外部磁极间的相互作用。一二三一、对奥斯特实验的理解1.奥斯特的实验方法(1)把水平导线沿南北方向放在小磁针的正上方,让电流分别由南向北和由北向南通过。(2)将水平导线移到小磁针的正下方,让电流再次由南向北和由北向南通过。2.观察到的现象以上四种情况下小磁针均发生了偏转,但每次实验的两次偏转的情况有所不同,小磁针稳定后的N极指向正好相反。一二三3.实验结论导线通入电流后,小磁针发生了偏转,说明小磁针受到了磁场力的作用,可见电可以生磁。但是通入不同方向的电流时小磁针的偏转方向不同,说明通入电流的方向不同,产生的磁场方向也不一样。特别提醒
5、(1)实验成功的关键:①导线要沿南北方向放置;②通电以前导线在小磁针的正上方或正下方,且与小磁针平行放置。(2)实验现象说明了通电导线周围存在磁场,磁场对小磁针有作用力。一二三二、小磁针偏转问题的判定已知通电螺线管或通电直线导体上的电流方向,判定通电螺线管或通电直线导体周围的小磁针如何偏转的问题,可以按照下述思维程序进行分析:1.认清小磁针所在的位置,即弄清小磁针是在通电直导线上方还是下方、左侧还是右侧,是在通电螺线管内部还是外部。2.根据已知的电流方向,利用安培定则判定小磁针所在处的磁场方向(即小磁针所在处的磁感线方向)。3.由于小磁针N极所受磁场力的方
6、向与所在处的磁场方向相同,所以小磁针N极将沿着小于180°的角旋转,直到N极的指向与所在处的磁场方向相同为止。在说明小磁针的偏转方向时,必须说明是从什么方向观察的。一二三三、几种典型的磁场1.直线电流的磁场直线电流的磁感线是在垂直于导线平面上的以导线上某点为圆心的同心圆。其分布呈现“中心密边缘疏”的特征,从不同角度观察,如图1、2、3所示。一二三2.环形电流的磁场如图4、5、6,从不同角度观察,环形电流的磁感线是一组穿过环所在平面的曲线,在环形导线所在平面处,各条磁感线都与环形导线所在的平面垂直。一二三3.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁感线与条形磁体相似,
7、一端相当于N极,另一端相当于S极。由于在螺线管内部磁感线从S极指向N极,因此不能用“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”来判断在管内部的小磁针的指向,小磁针在通电螺线管周围空间的指向,不论是在管内或管外,应根据磁感线的方向加以判断,如图7、8所示。环形导线可以看作只有一匝的螺线管。一二三特别提醒要对各种电流产生的磁场的空间分布特点有一个清晰的认识,在转换为截面图的时候,需要较高的空间想象能力,从而能从不同的方向看这个立体图,画出截面图。类型一类型二类型三类型四电流的磁效应【例1】某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方。当通电后发现小磁针不
8、动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动了180°后静止不动。由此可
