電與磁第一課時(shí)

1、第1章 電和磁第2節(jié) 電 生 磁 帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，這些相似是一種巧合呢？還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢？ 一、奧斯特實(shí)驗(yàn)一、奧斯特實(shí)驗(yàn)科學(xué)家們基于這種想法，一次又一次地科學(xué)家們基于這種想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系尋找電與磁的聯(lián)系.1820年丹麥物理學(xué)家年丹麥物理學(xué)家奧斯特奧斯特終于用實(shí)驗(yàn)終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場(chǎng)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場(chǎng).這一重這一重大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期個(gè)新的發(fā)展時(shí)期 演示實(shí)驗(yàn)將直導(dǎo)線與小磁針平行并放在小磁將直導(dǎo)線與小磁針平行并放在小磁針的上方和下方針的上方和下方. .觀察觀察（點(diǎn)擊

2、觀看實(shí)驗(yàn)視頻）（點(diǎn)擊觀看實(shí)驗(yàn)視頻）1 1當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)產(chǎn)生什么現(xiàn)當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)產(chǎn)生什么現(xiàn)象象2 2斷電后發(fā)生什么現(xiàn)象斷電后發(fā)生什么現(xiàn)象3 3改變通電電流的方向后發(fā)生什改變通電電流的方向后發(fā)生什么現(xiàn)象么現(xiàn)象 . .總結(jié)奧斯特實(shí)驗(yàn)總結(jié)奧斯特實(shí)驗(yàn)： 現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反反 結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；磁場(chǎng)方結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)向與電流方向有關(guān) 結(jié)論：結(jié)論：越靠近直導(dǎo)線，磁性越強(qiáng)。越靠近直導(dǎo)線，磁性越強(qiáng)。磁感線是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心磁感線是以導(dǎo)線上

3、各點(diǎn)為圓心的同心圓，都在與導(dǎo)線垂直的平面上。圓，都在與導(dǎo)線垂直的平面上。直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)有何特點(diǎn)？直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)有何特點(diǎn)？安培定則（一）安培定則（一） 內(nèi)容：用右手握住導(dǎo)線，讓大拇指所指內(nèi)容：用右手握住導(dǎo)線，讓大拇指所指的方向跟電流方向一致，那么彎曲的四的方向跟電流方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是磁力線環(huán)繞方向。指所指的方向就是磁力線環(huán)繞方向。如何判斷磁場(chǎng)的方向？練習(xí)練習(xí)1.已知通電直導(dǎo)線周圍的磁力線方向，標(biāo)已知通電直導(dǎo)線周圍的磁力線方向，標(biāo)出導(dǎo)線中的電流方向出導(dǎo)線中的電流方向2.根據(jù)通電導(dǎo)線上的電流方向，標(biāo)出根據(jù)通電導(dǎo)線上的電流方向，標(biāo)出磁力線方向。磁力線方向。（A）I（B）如下圖所

4、示：如下圖所示：I根據(jù)通電導(dǎo)線的電流方向，標(biāo)出小磁針根據(jù)通電導(dǎo)線的電流方向，標(biāo)出小磁針N、S極極NN4.圖圖11-17中能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)小磁針中能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)小磁針a、b放放在直導(dǎo)線在直導(dǎo)線CD附近，并與導(dǎo)線平行，當(dāng)電流的方附近，并與導(dǎo)線平行，當(dāng)電流的方向從向從C流向流向D時(shí)，兩個(gè)小磁針時(shí)，兩個(gè)小磁針a、b的轉(zhuǎn)動(dòng)方向正的轉(zhuǎn)動(dòng)方向正確的是（確的是（ ） （A）a磁針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，磁針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，b磁針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)磁針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（B）兩磁針的）兩磁針的N極都轉(zhuǎn)向讀者極都轉(zhuǎn)向讀者（C）a磁針的磁針的N極、極、b磁針的磁針的S極轉(zhuǎn)向讀者極轉(zhuǎn)向讀者（D）a磁針的磁針的S極、極、b磁針的磁針的N極轉(zhuǎn)向讀

5、者極轉(zhuǎn)向讀者C二、通電螺線管的磁場(chǎng)二、通電螺線管的磁場(chǎng)觀察鐵屑的分布和小磁針的指向在板上均觀察鐵屑的分布和小磁針的指向在板上均勻撒滿鐵屑在螺線管兩端各放一個(gè)小磁針，勻撒滿鐵屑在螺線管兩端各放一個(gè)小磁針，通電后觀察小磁針的指向輕輕敲板，觀察通電后觀察小磁針的指向輕輕敲板，觀察鐵屑的排列改變電流方向再觀察一次鐵屑的排列改變電流方向再觀察一次實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示在板上均勻撒滿鐵屑，通電后輕輕敲板，觀在板上均勻撒滿鐵屑，通電后輕輕敲板，觀察鐵屑的排列察鐵屑的排列實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示想一想想一想通電前小磁針如何指向，通電后發(fā)生什通電前小磁針如何指向，通電后發(fā)生什么現(xiàn)象？么現(xiàn)象？原來小磁針指南北，通電后磁針偏轉(zhuǎn)原

6、來小磁針指南北，通電后磁針偏轉(zhuǎn)想一想通電后，輕輕敲板，鐵屑為什么會(huì)產(chǎn)生通電后，輕輕敲板，鐵屑為什么會(huì)產(chǎn)生規(guī)則排列？鐵屑的排列與什么現(xiàn)象一樣？規(guī)則排列？鐵屑的排列與什么現(xiàn)象一樣？鐵屑被磁化變成鐵屑被磁化變成“小磁針小磁針”，輕敲使鐵，輕敲使鐵屑可自由轉(zhuǎn)動(dòng)使鐵屑按磁場(chǎng)進(jìn)行排屑可自由轉(zhuǎn)動(dòng)使鐵屑按磁場(chǎng)進(jìn)行排列其排列與條形磁體的排列相同，通列其排列與條形磁體的排列相同，通電螺線管相當(dāng)于條形磁體電螺線管相當(dāng)于條形磁體想一想改變通電方向，小磁針的指向有什么不改變通電方向，小磁針的指向有什么不同，說明什么？同，說明什么？小磁針指向相反，說明通電螺線管兩端小磁針指向相反，說明通電螺線管兩端的極性與通電電流有關(guān)的

7、極性與通電電流有關(guān).三、安培定則三、安培定則 通電螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁體，其極通電螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁體，其極性和電流方向的關(guān)系符合：性和電流方向的關(guān)系符合： 安培定則安培定則(二二)右手螺旋定則右手螺旋定則安培定則安培定則用右手握螺用右手握螺線管，讓四線管，讓四指彎向螺線指彎向螺線管電流的方管電流的方向，則大拇向，則大拇指所指的那指所指的那端就是螺線端就是螺線管的北極管的北極應(yīng)用安培定則的方法和順序：應(yīng)用安培定則的方法和順序： 1：查清螺線管的繞線方向。：查清螺線管的繞線方向。 2：標(biāo)出電流在螺線管中的方向。：標(biāo)出電流在螺線管中的方向。 3：用安培定則確定螺線管的磁極方向。：用安培定則確

8、定螺線管的磁極方向。例例1： 如圖所示，標(biāo)出如圖所示，標(biāo)出電源的正負(fù)極。電源的正負(fù)極。分析：由小磁針的指向確定磁感線方向，由分析：由小磁針的指向確定磁感線方向，由磁感線方向確定螺線管左端為磁感線方向確定螺線管左端為N極，再根據(jù)極，再根據(jù)安培定則可確定電流是由安培定則可確定電流是由B經(jīng)線圈流到經(jīng)線圈流到A，所，所以以B為電源正極、為電源正極、A為電源負(fù)極。為電源負(fù)極。例例2：如圖：如圖1所示，當(dāng)電鍵所示，當(dāng)電鍵S閉合后，小磁針的閉合后，小磁針的N，S極按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)到與螺線管軸線方向一致時(shí)極按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)到與螺線管軸線方向一致時(shí)靜止不動(dòng)，試判斷電源的正、負(fù)極。靜止不動(dòng)，試判斷電源的正、負(fù)極。分析

9、分析螺線管通電后兩端出現(xiàn)螺線管通電后兩端出現(xiàn)N，S極，根據(jù)同名磁極相斥、異名磁極相吸這一特點(diǎn)，可以判定螺線管的左端一定為N極。由安培定則畫出螺線管中的電流方向，再由電流總是由電源正極流出，通過螺線管回到電源負(fù)極，便可確定電源正、負(fù)極。答答電源左端為正極，右端為負(fù)極。電源左端為正極，右端為負(fù)極。例例3：要使圖：要使圖4中通電螺線管中通電螺線管附近小磁針的指向如圖中所附近小磁針的指向如圖中所示，試在圖中畫出通電螺線示，試在圖中畫出通電螺線管的繞法。管的繞法。答答可分三步進(jìn)行：可分三步進(jìn)行：(1)若使小磁針能靜止在圖示位置，由磁極若使小磁針能靜止在圖示位置，由磁極間的相互作用規(guī)律可判定，繞成的通電螺線管的左端應(yīng)為間的相互作用規(guī)律可判定，繞成的通電螺線管的左端應(yīng)為N極；極；(2)根據(jù)已確定的根據(jù)已確定的N極位置，用安培定則可判定螺線管中電流方極位置，用安培定則可判定螺線管中電流方向（從向（從N端看去，電流的環(huán)繞方向是逆時(shí)針的）；端看去，電流的環(huán)繞方向是逆時(shí)針的）；(3)繞制可有繞制可有兩種方式，如圖兩種方式，如圖5中（甲）、（乙）二圖所示。中（甲）、（乙）二圖所示。例例4：如圖：如圖3所示，在光滑支架上套有所示，在光滑支架上套有L1、L2兩個(gè)兩個(gè)線圈，閉合電鍵線圈，閉合電鍵S后，兩個(gè)螺線管的情況是后，兩個(gè)螺線管的情況是 A靜止不動(dòng)。靜止不