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第二十章 第2节 电生磁
辅导科目
物理
年 级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
拔高版(适用于考试得分率高于80%的学员)
教学目的
1.了解奥斯特实验,认识电流的磁效应。
2. 探究通电螺线管外部的磁场方向,了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。
3. 会用安培定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。
重、难点
重点:1.奥斯特实验;
2.用安培定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。
难点:1.探究通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场分布规律。
2.用安培定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
将小磁针放在桌面上,让条行磁铁靠近小磁针,观察小磁针的指向有何变化?
把小磁针放在导线的下方,给导线通电,观察小磁针的指向有何变化?
电和磁从现象上看有非常相似的地方,它们之间有没有一定的联系呢?
【新知讲解】
※知识点一: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。1820年丹麦物理学家奥斯特,在一次偶然的机会发现电流的周围存在磁场,这一重大发现轰动了科学界,今天,我们一起来做这个实验。
想想做做 奥斯特实验
实验1:如图所示,将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下,使导线和电池触接,连通电路,观察小磁针的变化。(观察实验,注意观察小磁针在开关断开前后的变化情况。)
师:通电后看到了小磁针有什么变化?说明什么?
生:通电后磁针转动,说明小磁针受到了磁场施加的力的作用。
分析:
(1)小磁针偏转→受到了磁力的作用;
(2)由磁场的基本的性质可判断出小磁针处于某个磁场中;
(3)导线通有电流,小磁针就偏转,断开电流,又会恢复原来的状态;说明是通电导线产生了磁场,即通电直导线产生了磁场。
实验2:改变电流的方向,观察磁针偏转方向
师:小磁针的转向和刚才比,有什么变化?
生:磁针转动方向相反。
分析:改变电流方向,发现小磁针的偏转方向也发生了改变,说明磁场方向也改变了。
结论:电流产生的磁场方向与电流方向有关系。
奥斯特实验说明:
(1)通电导线周围存在着磁场;
(2)电流的磁场方向与电流方向有关。
【注意】奥斯特实验中,直接用一根导线将电池“短路”,这是为了获得较大的电流,从而有较强的磁性,否则小磁针会因为受力太小而不偏转。为了保护电池,要采用试触,不要长时间让电池短路,否则易烧坏电源。
电流的磁效应:通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。。
想想议议:既然电能生磁,为何手电筒在通电时连一根大头针都吸不上?
师生总结:这是因为磁场太弱了。
师:在实验中利用短路能获得较强的电流来增加磁性,但是在一般情况下是不允许的.那么在实际生活中,我们用什么办法来增强通电导体的磁场呢?
师: 刚才是一根导线,如果把导线绕在圆筒上,就做成了螺线管(线圈),各条导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。在生产生活中的用途很大,下面让我们也来制作一个螺线管
◎例题
【例1】如图所示,给直导线通电时,其下方的小磁针发生偏转.这说明通电导体周围存在着 ;在直导线正下方的不同位置,小磁针静止的N极指向相同,说明该区域 相同.
【答案】磁场;磁场方向.
£练习
1、如图所示,把小磁针放在桌面上,将一根直导线平行架在静止的小磁针上方,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转。请运用场的观点解释小磁针发生偏转的原因: 。
【答案】因为电流具有磁效应,通电导体周围有磁场,磁场能使小磁针发生偏转。
§知识小结
※知识点二:通电螺线管的磁场
怎样才能使电流的磁场变强呢?
如果把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈),各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
我们已经知道借助铁粉可以研究磁体周围磁场的分布情况,也可以利用类似的方法来研究通电螺线管周围的磁场.
在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑.通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况.改变电流方向,再观察一次.
实验:探究通电螺线管外部的磁场分布
问题:
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