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第1节磁场磁感线
[学习目标]
1.了解磁现象,知道磁场的性质。
2.了解电流的磁效应,体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。
3.知道磁感线的概念,并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点。
4.会用安培定则判断电流周围的磁场方向。
5.知道安培分子电流假说的内容,并能解释简单的磁现象。
知识点1电和磁的联系
1.奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了偏转。
2.实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。
知识点2磁场
磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用,是通过磁场发生的。
[判一判]
1.(1)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特。()
(2)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的。()
提示:(1)√(2)×
知识点3磁感线
1.定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点磁场的方向一致。
2.特点
(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏。
(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。
知识点4安培定则
电流的磁场方向可以用安培定则(右手螺旋定则)判断。
(1)直线电流的磁场方向的判断:右手握住导线,让伸直的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环绕的方向。
(2)环形(螺线管)电流的磁场方向的判断:让右手弯曲的四指与环形(或螺线管)电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线(或螺线管)轴线上磁场的方向。
[判一判]
2.(1)通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的圆。()
(2)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁周围的磁场。()
提示:(1)√(2)√
知识点5安培分子电流假说
1.安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
2.当铁棒中分子电流的取向大致相同时,铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时,铁棒对外不显磁性。
1.(电流的磁效应)如图所示,在长直导线A通电后,小磁针静止在图示位置,则直导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为()
A.垂直于纸面向里,向上 B.垂直于纸面向里,向下
C.垂直于纸面向外,向上 D.垂直于纸面向外,向下
解析:选B。由题意可知,小磁针N极指向即为磁场方向,根据右手螺旋定则可知,通电导线电流方向垂直于纸面向里,那么通电直导线右侧的P点的磁场方向向下,故A、C、D错误,B正确。
2.(对磁感线的理解)下列关于磁感线的说法不正确的是()
A.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向
B.磁场中两条磁感线一定不相交
C.地球的地理北极的磁感线由地面指向空中
D.磁感线分布较密的地方,磁场较强
解析:选C。磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向,A正确;两条磁感线若相交,在交点处磁感应强度就有两个方向,所以磁场中两条磁感线一定不相交,B正确;地球的地理北极在地磁场S极附近,所以磁感线由空中指向地面,C错误;磁感线分布较密的地方,磁感应强度较强,D正确。
3.(对磁感线的理解)某磁场的磁感线如图所示,则下列说法中正确的是()
A.M点的切线方向和该点的磁场方向垂直
B.M点的磁场比N点的磁场弱
C.M点的磁场比N点的磁场强
D.M点的磁场方向和N点的磁场方向相同
解析:选C。M点的切线方向和该点的磁场方向相同,A错误;磁感线越密集的地方磁场越强,则M点的磁场比N点的磁场强,B错误,C正确;磁感线的切线方向是磁场的方向,因M点切线方向与N点的切线方向不同,则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同,D错误。
4.(安培定则的应用)当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()
解析:选C。通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,小磁针所处的位置磁场方向垂直于纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,A错误;通电直导线电流竖直向上,根据右手螺旋定则,磁场的方向为逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,B错误;环形导线的电流方向如题图C所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直于纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,C正确;根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向由右向左,则小磁针静止时北极指向左,D错误。
探究一电流的磁效应
1.奥斯特实验
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,沿南北方向放置的导线通电后,其下方的小磁针发生了偏转,如图所示。
2.实验的注意事项
在做奥斯特实验时,为排除地磁场的影响,导线应南北放置。因为地磁场使小磁针静止时指向南北
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