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课件网) 电生磁 第2节 第二十章 电与磁 (人教版)九年级 全 01 新课标要求+课标解读 02 学习目标 1. 知道是哪位科学家首先发现了电流的磁效应 2. 知道电流的磁效应对应的现象 3. 知道通电螺线管周围磁场的特点 4. 能利用安培定则判断通电螺线管的磁极方向 03 课堂导入 03 课堂导入 ①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料(图甲); ②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次(图乙所示); ③利用充磁机(依靠电流来的)对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性,铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。 磁化 图甲 图乙 充磁机 04 电流的磁效应 在历史上相当长的一段时间里,人们认为电现象和磁现象是互不相关的。到了19世纪初,一些哲学家和科学家意识到,各种自然现象之间应该存在着相互联系。 基于这种思想,丹麦物理学家奥斯特长时间用实验寻找这种联系。 在多次失败之后,1820年,奥斯特在做实验时终于发现:当导线中通过电流时,它下方的磁针会发生偏转。 这个发现令奥斯特极为兴奋,他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验,终于证实电流的周围存在着磁场,在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。 04 电流的磁效应 从图导入的实验可以发现,如果导线在小磁针上方并且两者平行,当导线通电时,小磁针发生偏转;切断电流时,小磁针又回到原位。 这说明通电导线和磁体一样,周围存在磁场。 实验还表明,当电路中的电流反向时,小磁针的偏转方向也相反。这说明电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。 通电 断电 改变电流方向 04 电流的磁效应 通电直导线周围磁场强弱的影响因素 通电直导线周围磁场强弱与到直导线的距离有关,距离越近,磁场越强。 通电直导线周围磁场强弱与通电直导线的电流大小有关,电流越大,磁场越强。 04 电流的磁效应 如图所示,让直导线坚直穿过水平纸面并通电,可以用放在水平纸面上可自由转动的小磁针静止时N极的指向,研究导线周围各点的磁场方向; 在导线周围的水平纸面上均匀地 撒上一些铁屑,轻敲纸面,观察铁屑 的分布情况,从而可以看出直线电流 周围磁场的分布情况。 直线电流周围的磁场 04 电流的磁效应 由实验可以看出,通电直导线周围的磁场,在垂直于通电直导线的平面内呈环形分布;改变电流的方向,小磁针的指向也发生变化,说明磁场的方向也发生了改变。 I 05 通电螺线管的磁场 既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?怎样才能使电流的磁场变强呢? 这是因为它的磁场太弱了。如果将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会增强得多。 螺线管示意图 将导线绕在圆筒上 人们在生产和生活中经常要使用通电螺线管,通电螺线管周围的磁场应该是怎样的? 05 通电螺线管的磁场 通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。当通电螺线管的电流方向改变时,通电螺线管的N、S极正好对调。通电螺线管的极性与电流方向有关。 05 通电螺线管的磁场 仔细观察螺线管的结构,把螺线管用导线跟电源连接,弄清螺线管导线中电流的环绕方向。在螺线管的一端放一个小磁针,用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向,再次判断螺线管的N极和S极。 S N S N N S N S S N S S N N S N 06 安培定则 实验表明,通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,我们可以用安培定则来表述: 如图所示,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 ... ...