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第五节奥斯特实验的启示

目标导航预习导引

目标导航预习导引二一一、奥斯特的发现1820年,丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场.预习交流1如图所示,小磁针为什么会发生偏转呢?答案:电流在其周围的空间产生磁场,磁场对放在其中的小磁针有力的作用,使小磁针发生偏转.

目标导航二一预习导引二、安培与安培力法国物理学家安培对电流与磁场的相互作用进行了深入的研究.他发现两根通电导体间存在着作用力.由于安培在电磁学上的贡献,人们把磁场对通电导体的作用力称为安培力.通过深入研究,安培得到两个结论:一是与安培力方向有关的规律,伸开左手,使拇指与四指在垂直并跟四指在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向.二是与安培力大小有关的规律,磁场越强,通电导体中电流越大,通电导体在磁场中的有效长度越大,通电导体所受安培力越大.

迁移应用典题例解知识精要一、奥斯特的发现1.奥斯特发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场.2.由教科书第16页的图1-5-2我们可以看出:当导线中通以竖直向下的电流时,小磁针的N极指向呈顺时针排列;当导线中通以竖直向上的电流时,小磁针的N极指向呈逆时针排列.这种排列正好符合安培定则.3.通电直导线周围的磁场的判定方法:用右手握住直导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.一二

迁移应用典题例解知识精要4.三种常用的直线电流磁场的特点及不同画法比较.磁感线为同心圆,非匀强磁场,距导线越远处磁场越弱,画法如图所示.一二

知识精要迁移应用一二典题例解【例1】如图所示,垂直纸面向外的直线电流周围的磁场,其磁感线分布和方向哪个是正确的()解析:由安培定则可知,垂直纸面向里的直线电流的磁场方向为顺时针方向,D项错误;垂直纸面向外的直线电流的磁场方向为逆时针方向,B项错误;又因为离直线电流越远的地方磁场越弱,磁感线越稀疏,A项正确,C项错误.答案:A

知识精要迁移应用一二典题例解

知识精要迁移应用典题例解一二1.如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的()A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ解析:根据安培定则可得水平向左的直线电流产生的磁场在区域Ⅰ和区域Ⅱ是垂直纸面向里的,竖直向上的直线电流产生的磁场在区域Ⅰ和区域Ⅳ是向里的.所以都向里的只有区域Ⅰ,选项A正确.答案:A

知识精要迁移应用典题例解一二2.1820年,有一次,奥斯特在大学讲课,他在结束时把连接电池的导线放在一个和小磁针平行的位置上,磁针立即产生了一种不可思议的现象,就是这个现象揭示了电和磁的联系,后人称这个实验为实验.?将一根与电源、开关相连接的直导线用支架架高,沿南北方向水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,观察到通电时小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生了磁场力的作用,由此我们可以得出通电导线和磁体一样,周围也存在着.这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,这个现象称为电流的.?

知识精要迁移应用典题例解一二解析:奥斯特所做的这个实验揭示了电和磁的联系,为了纪念奥斯特,后人称这个实验为奥斯特实验.实验的现象是当导线中通以南北方向的电流时,小磁针会发生偏转,这说明导体对小磁针产生磁场力的作用,也就说明电流的周围存在磁场,这个现象称为电流的磁效应.答案:奥斯特磁场磁效应

迁移应用典题例解知识精要一二二、安培力1.通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力.2.安培力的大小:实验表明磁场越强,通电导体中的电流越大,通电导体在磁场中的长度越长,通电导体所受的安培力越大.

一二3.安培力的方向:既跟磁场方向有关,又跟电流方向有关,可用左手定则来判断.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心穿入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(如图所示)迁移应用典题例解知识精要

一二【例2】画出图中安培力的方向. 解析:题中所给的都是电流方向与磁场方向垂直的情况.由左手定则可得(a)图中安培力的方向水平向左,(b)图中安培力的方向水平向右,(c)图中安培力的方向垂直于导线斜向右下方(如下图所示).迁移应用典题例解知识精要

一二答案:如图所示:迁移应用典题例解知识精要

一二1.在图中标出了磁场的方向,通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受安培力F的方向.其中正确的是()解析:由左手定则可知A中安培力的方向应该向下,所以A错.B中电流方向与磁场方向平