新人教版九年级物理第二十章《电和磁》第2节《电生磁》

1、.电磁炉.能吸引磁性物质能吸引磁性物质吸引轻小物体吸引轻小物体有南、北极之分，有南、北极之分，磁极不能单独存在磁极不能单独存在有正、负电荷之分，有正、负电荷之分，电荷能单独存在电荷能单独存在同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引. 库仑提出电和磁有本质上的区别库仑提出电和磁有本质上的区别 安培安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。有任何联系。 当时，有些人做过实验，寻求电和磁的当时，有些人做过实验，寻求电和磁的联系，结果都失败了。联系，结果都失败了。. 1731年，一

2、名英国商人发现，雷电过后，他的年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉竟然有了磁性一箱刀叉竟然有了磁性 1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。磁化。 奥斯特奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系。存在内在的联系。 在在18201820年年4 4月，有一次晚上做讲座，当伽伐尼电月，有一次晚上做讲座，当伽伐尼电池与铂丝相连时，靠近铂丝的小磁针摆动了。池与铂丝相连时，靠近铂丝的小磁针摆动了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意，而奥这一不显眼的现象没有引起听众的注意，而奥斯特非常兴奋，他接连三个月深入地研

3、究，做斯特非常兴奋，他接连三个月深入地研究，做了六十多个实验，在了六十多个实验，在18201820年年7 7月月2121日，他发表了日，他发表了题为题为关于磁针上电流碰撞的实验关于磁针上电流碰撞的实验的论文。的论文。（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？如右图所示，将一枚磁针放置在如右图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。电路，观察小磁针的变化。磁针发生转动。磁针发生转动。这个磁场与地磁场方向不同，所以这个磁场与地磁场方向不同，所以磁针转动。磁针转动。（2）磁针转动说明了什么？磁针转动说明了什么？演示演示1通电后磁针转动，说

4、明电流周围通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。有磁场。磁针转动方向相反。磁针转动方向相反。（2）说明什么？说明什么？（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？改变电流的方向，观察磁针改变电流的方向，观察磁针的变化。的变化。演示演示2电流的磁场方向跟电流方向电流的磁场方向跟电流方向有关。有关。2电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。方向有关。3通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。种现象叫做电流的磁效应。一、电流的磁效应一、电流的磁效应1 1、实验名称：、实验名称：奥斯特实验奥斯特实验1

5、.1.现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；现象：导线通电，周围小磁针发生偏转； 电流方向改变，小磁针偏转方向相反电流方向改变，小磁针偏转方向相反2.结论结论(1）、）、通电通电导线周围存在着导线周围存在着磁场磁场；(2）电流的）电流的磁场方向磁场方向与与电流方向电流方向有关。有关。奥斯特的故事奥斯特的故事奥斯特是丹麦物理学家，他奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，从小聪明好学，1794年以优异的年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。来成为这所大学的物理教授。 他相信各种自然现象间存在他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，联系

6、。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，在多次失败后，1820年，奥斯特年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。之间的联系。奥斯特奥斯特(1777(177718511851）.1.18201.1820年，丹麦物理学家年，丹麦物理学家 在静止的小在静止的小磁针上放置一根与磁针平行的导线，给磁针上放置一根与磁针平行的导线，给导线通电时，小磁针立即导线通电时，小磁针立即，切断电，切断电流时，小磁针又流时，小磁针又，其实验说明：，其实验说明：_。奥斯特奥斯特转动转动复原复原通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场及时巩固直线电流的磁场直线电流的磁场.小练习图甲和图乙

7、说明_图甲和图丙说明_ 电流周围存在着磁场电流周围存在着磁场 电流磁场的方向与电流的方向有关电流磁场的方向与电流的方向有关.既然电能生磁，为什么手电筒既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？在通电时连一根大头针都吸不动？ 磁性太弱磁性太弱磁场太弱。磁场太弱。怎样才能使电流的磁场变强呢？怎样才能使电流的磁场变强呢？ 如果把导线绕在圆筒上，就做成了如果把导线绕在圆筒上，就做成了螺线管螺线管（线圈），各条导线产生的磁场叠加在一起，（线圈），各条导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。磁场就会强得多。1将导线绕在圆筒上，做成将导线绕在圆筒上，做成螺线管螺线管（也叫线（也叫线圈）。通电

8、后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。螺线管螺线管二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场. 条形磁体条形磁体 蹄形磁体蹄形磁体 没放任何磁体没放任何磁体比一比：通电螺线管的磁场分布更像哪个图？比一比：通电螺线管的磁场分布更像哪个图？比一比：通电螺线管的磁场分布更像哪个图？比一比：通电螺线管的磁场分布更像哪个图？探究通电螺线管外部的磁场分布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

9、情况。敲纸板，观察铁屑的排列情况。实验实验改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针图上记录磁针N极的方向。极的方向。结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线结合以上两个实验，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管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。方向之间的关系。使用图中实验装置，组成实验电路。使用图中实验装置，组成实验电路。仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图

10、，仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。预想可能的不同种情况，小组间交流。预想可能的不同种情况，小组间交流。通过实验，判断螺线管的通过实验，判断螺线管的N、S极，并标在图极，并标在图中。中。 2实验结论：实验结论：通电螺线管通电螺线管外部外部的磁场和条形磁体的磁场一样。的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。.1 1、通电螺线管周围、通电螺线管周围存在着磁场；存在着磁场；2 2、通电螺线管的磁场分布与、通电螺线管的磁场分布与条形磁体条形磁体

11、的磁场相似；的磁场相似； 3 3、通电螺线管的极性取决于、通电螺线管的极性取决于电流方向电流方向SNNSNS 4、通电螺线管的、通电螺线管的磁性强弱磁性强弱取决于取决于电流大小电流大小;.比较通电螺线管与条形磁铁的异同：比较通电螺线管与条形磁铁的异同：相同点相同点：1 1、都能吸引铁、钴、镍等磁性材料、都能吸引铁、钴、镍等磁性材料. .2 2、悬挂起来都指南北、悬挂起来都指南北. .3 3、磁极位于两端，外部磁感线形状相同，、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磁极间相互作用规律也相同. .不同点不同点：1 1、条形磁铁是永磁体，通电螺线管在、条形磁铁是永磁体，通电螺线

12、管在通电通电 时才有磁性时才有磁性. .2 2、条形磁铁、条形磁铁N N、S S极不变，通电螺线管的极不变，通电螺线管的N N、 S S极与极与电流方向电流方向有关有关. .3 3、条形磁铁的磁性强弱是固定的，通电螺、条形磁铁的磁性强弱是固定的，通电螺 线管的磁性强弱由线管的磁性强弱由电流大小电流大小决定决定. .归纳归纳与与提升提升你能用一个巧妙的方法把你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的通电螺线管两端的极性极性与其中的与其中的电流方向电流方向的关系表述出来吗？的关系表述出来吗？猴子用右手把一个大螺线管夹猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指

13、的方向流动，右臂所指的方向流动，N 极就极就在我的前方。在我的前方。蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：行，说：N 极就在我的左边。极就在我的左边。用右手握住螺线管，让用右手握住螺线管，让四指四指指向螺线管中指向螺线管中电流电流的方向的方向，则，则拇指拇指所指的那端就是螺线管的所指的那端就是螺线管的N极极。三、安培定则三、安培定则.安培定则的由来安培定则的由来 1820年7月21日,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,轰动了整个欧洲.9月11日安培得知这一消息后,第二天就重新做了奥斯特的实验.实验中他惊奇的发现,磁针转动的方向和电流的方向有一定的规律. 9月18日,在

14、法国科学院学术报告会上,安培高兴地报告了他的重要发现,使科学家们赞叹不已.后来,这个定则就被命名为安培定则.1判断下面螺线管中的判断下面螺线管中的N极和极和S极：极：2判断螺线管中的电流方向：判断螺线管中的电流方向：NSSNNS练一练练一练3根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。的正负极。SNNS+练一练练一练.4.根据小磁针的偏转，标出螺线管中的电流方向根据小磁针的偏转，标出螺线管中的电流方向。NSS.5.下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将相靠近时，它们将 （ ）D.一齐向左运动一齐向左运动A.静止不动静止不动 B.互相吸引互相吸引C.互相排斥互相排斥NSNS相斥相斥C.NSNS6.如图所示，请画出螺线管的绕法。如图所示，请画出螺线管的绕法。.1.1.奥斯特的实验表明奥斯特的实验表明：_通电导体周围存在着磁场通电导体周围存在着磁场, ,磁场的方向与电流的方向有关。磁场的方向与电流的方向有关。2.2.通电螺线管周围存在通电螺线管周围存在_，通电螺线管周围的磁感线的分布与通电螺线管周围的磁感线的分布与_的相