2019高中物理第一章电与磁1.5奥斯特实验的启示课件粤教版选修.ppt

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B.区域C.区域D.区域,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和区域是垂直纸面向里的,竖直向上的直线电流产生的磁场在区域和区域是向里的.所以都向里的只有区域,选项A正确.,答案:A,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,2.(多选)如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束解析:本题考查正确运用安培定则判断运动电荷(等效电流)的磁场.小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向,题中磁针S极向纸内偏转,说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外,由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向为由右向左,故若为正离子,则应是自右向左运动,选项B正确;若为负离子,则应是自左向右运动,选项C正确.答案:BC,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,答案:如图所示:,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行,通电导线不受安培力,所以B错.C正确.D中的安培力的方向应该垂直纸面向外,所以D错.,答案:C,迁移应用,典题例解,知识精要,一,二,2.试画出图中导线的电流方向或磁场方向.,解析:由左手定则可知(a)图中电流的方向垂直纸面向外,(b)图中磁场的方向竖直向上.,答案:如下图所示:,迁移应用,典题例解,知识精要,案例探究,方法规律,做好奥斯特实验的方法攻略在做“奥斯特实验”时,下列操作现象最明显的是()A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方,解析:磁针仅在地磁场的作用下静止时指向南北方向,只有将导线沿南北方向放置在小磁针的正上方,通电时,磁针发生明显的偏转,才能说明是由于南北方向放置的导线中的