第2节《电生磁》.ppt

第二十章电与磁 第二节电生磁 1 库仑提出电和磁有本质上的区别安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系 当时 有些人做过实验 寻求电和磁的联系 结果都失败了 科学家的探索 2 一 电流的磁效应 奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人 奥斯特一直相信电 磁 光 热等现象相互存在内在的联系 3 一 电流的磁效应 1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭 12岁开始帮助父亲在药房里干活 同时坚持学习化学 由于刻苦攻读 17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生 他一边当家庭教师 一边在学校学习药物学 天文 数学 物理 化学等 1806年任哥本哈根大学物理学教授 1820年4月发现了电流的磁效应 1821年被选为英国皇家学会会员 1823年被选为法国科学院院士 后来任丹麦皇家科学协会会长 4 如果把电源 极与导线连接 可观察到的现象是 断开电路则可观察到 一 电流的磁效应 5 如果把电源 极与导线连接 可观察到的现象是 断开电路则可观察到 改变电流方向则可观察到 甲通电 乙断电 丙改变电流方向 奥斯特实验 小磁针偏转 小磁针不偏转 小磁针又偏转 6 导线通电 周围小磁针发生偏转 通电电流方向改变 小磁针偏转方向相反 现象 1 电流周围有磁场 说明 2 电流的磁场方向跟电流方向有关 7 实验结论 奥斯特实验证明了 通电导线的周围存在着 它的方向与方向有关 这种现象叫做电流的磁效应 磁场 电流 8 电磁炉 9 既然电能生磁 为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动 磁性太弱 磁场太弱 怎样才能使电流的磁场变强呢 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 想一想 10 1 将导线绕在圆筒上 做成螺线管 也叫线圈 通电后各圈导线磁场产生叠加 磁场增强 二 通电螺线管的磁场 11 二 通电螺线管的磁场 设计实验 1 将小磁针放在螺线管的不同位置 从两端开始 记下小磁针静止时北极的指向 也就是该点的磁场的方向 2 改变电流的方向重做以上实验 看一下当电流方向改变时 通电螺线管中的磁场方向是否改变 12 通过实验 判断螺线管的N S极 并标在图中 N S N S N S N S 13 1 通电螺线管周围存在着磁场 2 当电流方向改变时 小磁针指向相反 说明通电螺线管两端的极性 N S极 与电流方向有关 结论 14 探究通电螺线管外部的磁场分布 演示 在螺线管的两端各放一个小磁针 在硬纸板上均匀地撒满铁屑 通电后观察指针指向 轻敲纸板 观察铁屑的排列情况 实验 改变电流方向 两侧小磁针的指向反转 15 实验 把小磁针放到螺线管周围不同位置 在图上记录磁针N极的方向 结合以上两个实验 对比右图可知 通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似 16 蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行 说 N极就在我的左边 17 猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下 说 如果电流沿着我右臂所指的方向流动 N极就在我的前方 18 1 通电螺线管周围存在着磁场 2 通电螺线管的外部磁场分布与条形磁体的磁场相似 3 通电螺线管两端的极性取决于线圈中的电流方向 通电螺线管的磁场结论 4 通电螺线管的磁性强弱取决于线圈中的电流大小 19 比较通电螺线管与条形磁铁的异同 相同点 1 都能吸引铁 钴 镍等磁性材料 2 悬挂起来都指南北 3 磁极位于两端 外部磁感线形状相同 磁极间相互作用规律也相同 不同点 1 条形磁铁是永磁体 通电螺线管在通电时才有磁性 2 条形磁铁N S极不变 通电螺线管的N S极与电流方向有关 3 条形磁铁的磁性强弱是固定的 通电螺线管的磁性强弱由电流大小决定 归纳与提升 20 用右手握住螺线管 让四指指向螺线管中电流的方向 则拇指所指的那端就是螺线管的N极 三 安培定则 N S 21 通过实验 判断螺线管的N S极 并标在图中 N S N S N S N S 22 用安培定则判断螺线管N S极 N S 螺线管的磁感线是闭合曲线 在螺线管外部磁感线从N极出发回到S极 在螺线管内部又从S极到N极 23 1 判断下面螺线管中的N极和S极 N S 练一练 24 2 判断下面螺线管中的N极和S极 N S 练一练 25 3 判断螺线管中的电流方向 S 练一练 26 4 判断螺线管中的电流方向 N 练一练 27 5 根据小磁针静止时指针的指向 判断出电源的正负极 N S 练一练 28 3 小磁针逆时针转动90 即小磁针将转动到N极水平向右 最后稳定静止 4 把通电螺线管水平挂起来后 就像指南针一样 一定指向南北 5 这是一个开放性的问题 自然界中很多现象与物理知识是相通的 可以自己去调查 初步领略自然现象中的美妙与和谐 不一定要得出结论 动手动脑学物理 1 略 2 略 29 1 奥斯特的