探究电流周围的磁场幻灯片

1、 自主探究：自主探究：电流的磁场分布电流的磁场分布 阅读课本阅读课本P-104页至页至P-106完成以下问题完成以下问题 (1)直线电流的磁场直线电流的磁场 磁场分布：直线电流的磁场磁感线是一磁场分布：直线电流的磁场磁感线是一 些围绕以导线上各点为圆心的些围绕以导线上各点为圆心的 ， 这些同心圆都在跟导线这些同心圆都在跟导线 的平面上的平面上 安培定则：右手握住导线，让大拇指指安培定则：右手握住导线，让大拇指指 向向 的方向，则弯曲的四指所指的方的方向，则弯曲的四指所指的方 向就是向就是 的环绕方向的环绕方向 同心圆同心圆 垂直垂直 电流电流 磁感线磁感线 (2)通电线圈的磁场通电线圈的磁场

2、环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线 是一些是一些 环形导线的闭合曲线也满环形导线的闭合曲线也满 足足 . 通电螺线管的磁场：就像一根通电螺线管的磁场：就像一根 ， 一端相当于北极，另一端相当于南极长直一端相当于北极，另一端相当于南极长直 通电螺线管内中间部分的磁场近通电螺线管内中间部分的磁场近 似似 通电螺线管的通电螺线管的电流方向跟电流方向跟 它产生的磁场的磁感线方向之间的关系仍然它产生的磁场的磁感线方向之间的关系仍然 满足满足 安培定则安培定则 围绕围绕 条形磁铁条形磁铁 匀强磁场匀强磁场 安培定则安培定则 方向探究方向探究 电电磁磁 磁感线分布特点磁

3、感线分布特点 遵循的规律遵循的规律 直线直线 电流电流 环形环形 电流电流 通电螺通电螺 线管线管 最早发现电流也能产生磁场的科最早发现电流也能产生磁场的科 学家是谁？学家是谁？ 实实 验验 电电 路路 (1820年丹麦物理学家奥斯特年丹麦物理学家奥斯特) 思考：思考：在奥斯特实验中，当导线通电时，在奥斯特实验中，当导线通电时， 要使小磁针发生明显偏转，导线的放置方要使小磁针发生明显偏转，导线的放置方 向应该注意什么？向应该注意什么？ 问题问题:电能生磁，直线电流、环形电流、电能生磁，直线电流、环形电流、 通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？ 他们遵循什

4、么规律呢？他们遵循什么规律呢？ (1)(1)让一直导线垂直穿过一块水平硬纸板，让一直导线垂直穿过一块水平硬纸板， 将小磁针放置在水平硬纸板各处，接通电将小磁针放置在水平硬纸板各处，接通电 源源. .观察小磁针在各处的指向观察小磁针在各处的指向，分析直线电，分析直线电 流的磁感线的分布特点流的磁感线的分布特点. . (2)(2)用细铁屑在磁场中的排列来模拟直线电用细铁屑在磁场中的排列来模拟直线电 流的磁感线的分布，分析其磁感线的特点流的磁感线的分布，分析其磁感线的特点. . 实验探究实验探究1 1：直线电流的磁场的分布：直线电流的磁场的分布 用细铁屑模拟环形电流磁场的磁感线的用细铁屑模拟环形电流

5、磁场的磁感线的 分布，分析其磁感线的特点分布，分析其磁感线的特点. . 实验探究实验探究2 2：环形电流的磁场的分布：环形电流的磁场的分布 用细铁屑模拟通电螺线管的磁感线分布，用细铁屑模拟通电螺线管的磁感线分布， 分析其磁感线的特点分析其磁感线的特点. . 实验探究实验探究3 3：通电螺线管的磁场的分布：通电螺线管的磁场的分布 实验结论实验结论 1.1.通电导线和磁体一样，周围存在着通电导线和磁体一样，周围存在着 磁场，即：电流的磁场磁场，即：电流的磁场 2.2.电流的磁场方向跟电流的方向有关。电流的磁场方向跟电流的方向有关。 I I B B 直线电流小磁针在各处的指向直线电流小磁针在各处的指

6、向 细铁屑模拟直线电流的磁感线的分布细铁屑模拟直线电流的磁感线的分布 直线电流的磁场分布特点：直线电流的磁场分布特点： 以导线上任意点为圆心的同心圆且以导线上任意点为圆心的同心圆且 圆面与直导线垂直，越向外越疏磁场圆面与直导线垂直，越向外越疏磁场 越弱越弱. （无极磁场）（无极磁场） 直线电流的方向跟磁感线方向之间直线电流的方向跟磁感线方向之间 的关系如何判断呢？的关系如何判断呢？ 安培定则：（右手螺旋定则）安培定则：（右手螺旋定则）用右手握住导线，用右手握住导线， 让大拇指指向跟电流的方向，则弯曲的四指所指让大拇指指向跟电流的方向，则弯曲的四指所指 的方向就是磁感线的环绕方向的方向就是磁感线

7、的环绕方向 细铁屑模拟环形电流的磁感线的分布细铁屑模拟环形电流的磁感线的分布 环形电流的磁场分布特点：环形电流的磁场分布特点： 内部比外部强，磁感线越向外越疏内部比外部强，磁感线越向外越疏 环形电流的方向跟中心轴线上的磁环形电流的方向跟中心轴线上的磁 感线方向之间的关系如何判断？感线方向之间的关系如何判断？ 安培定则：（右手螺旋定则）安培定则：（右手螺旋定则）让右手弯曲的四指让右手弯曲的四指 和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方 向就是环形导线向就是环形导线中心轴线上中心轴线上磁感线的方向。磁感线的方向。 细铁屑模拟通电螺线管的磁感线的分布细铁屑

8、模拟通电螺线管的磁感线的分布 通电螺线管的磁场分布特点：通电螺线管的磁场分布特点： 内部为匀强磁场，且内部比外部磁内部为匀强磁场，且内部比外部磁 场强内部磁感线方向由场强内部磁感线方向由S极指向极指向N极极 ，外部由，外部由N极指向极指向S极极 通电螺线管的电流方向跟中心轴线通电螺线管的电流方向跟中心轴线 上的磁感线方向之间的关系如何判断上的磁感线方向之间的关系如何判断 ？ 安培定则：（右手螺旋定则）安培定则：（右手螺旋定则）用右手握住螺线管用右手握住螺线管 ，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大 拇指所指的方向就是螺线管拇指所指的方向就是螺线管内

9、部内部磁感线的方向。磁感线的方向。 想一想：想一想： 1.环形电流、通电螺线管产生的磁感线环形电流、通电螺线管产生的磁感线 和什么磁体的磁感线类似？和什么磁体的磁感线类似？ 2.直线电流和环形电流在应用安培定则直线电流和环形电流在应用安培定则 时弯曲的四指和大拇指有什么不同？时弯曲的四指和大拇指有什么不同？ 物理中规定物理中规定 垂直纸面的磁感线标记法垂直纸面的磁感线标记法 点表示磁场垂直纸面向外点表示磁场垂直纸面向外 叉表示磁场垂直纸面向叉表示磁场垂直纸面向 里里 立体立体 图图 直线电流磁场直线电流磁场 从上向下看？从上向下看？ 横截面图横截面图纵截面图纵截面图 从前向后看？从前向后看？

10、基本技能：基本技能：立体图立体图平面图平面图 想象想象 画画 立体立体 图图 环形电流磁场环形电流磁场 从右向从右向左左看？看？ 横截面图横截面图纵截面图纵截面图 从前向后看？从前向后看？ 基本技能：基本技能：立体图立体图平面图平面图 想象想象 画画 立体立体 图图 通电螺线管磁场通电螺线管磁场 从从左左向向右右看？看？ 横截面图横截面图纵截面图纵截面图 从前向后看？从前向后看？ 基本技能：基本技能：立体图立体图平面图平面图 想象想象 画画 通电的螺线管相当于一个条形通电的螺线管相当于一个条形 磁铁，一端是磁铁，一端是N极，另一端是极，另一端是S极，极， 把一个小磁针放入螺线管内部，小把一个小

11、磁针放入螺线管内部，小 磁针的磁针的N极指向螺线管的哪端呢？极指向螺线管的哪端呢？ 例例1 1、图所示，环形导线周围有三只小磁针、图所示，环形导线周围有三只小磁针 a、b、c，闭合开关，闭合开关S后，三只小磁针后，三只小磁针N极的极的 偏转方向是（偏转方向是（ ） A、全向里、全向里 C、a向里，向里，b、c向外向外 B、全向外、全向外 D、a、c向外，向外，b向里向里 例例2、闭合开关闭合开关S后，小磁针静止时后，小磁针静止时N极指向极指向 如图所示那么图中电源的正极如图所示那么图中电源的正极( ) A一定在一定在a端端 B一定在一定在b b端端 C在在a端或端或b端均可端均可 D无法确定无法确定 延伸探究：延伸探究：如图如图,一根通电直导线垂直放在磁一根通电直导线垂直放在磁 感应强度为感应强度为1 T的匀强磁场中的匀强磁场中, ,以导线截面的中心以导线截面的中心 为圆心为圆心, ,半径为半径为r的圆周上有的圆周上有a、b、c、d四个点，四个点， 已知已知a点的实际磁感应强度为零点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确