人教版高中物理选修1-1《电流的磁场》

1、2.2电流的磁场一、电流的磁效应一、电流的磁效应 1 1、前言、前言 ：电现象和磁现象之间存在着许多相似性。例如，电现象和磁现象之间存在着许多相似性。例如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。类似地，自然界中只有南北两种磁极，同种磁极相互互吸引。类似地，自然界中只有南北两种磁极，同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引。电现象和磁现象之间是否具有某种排斥，异种磁极相互吸引。电现象和磁现象之间是否具有某种联系？联系？2、电流产生磁场电流产生磁场（1 1）奥斯特奥斯特实验：如图实验：如图（2 2）现象：）现象：当导线有电流时

2、，当导线有电流时，小磁针会发生转动。小磁针会发生转动。（3 3）电流的磁效应电流的磁效应：电流也电流也能产生磁场。这个现象称为能产生磁场。这个现象称为电流的磁效应。电流的磁效应。二、电流磁场的方向二、电流磁场的方向安培定则安培定则演示实验一演示实验一 观察观察直线电流直线电流磁感线的形状磁感线的形状 2.2视频直线电流的磁场实验现象和结果：实验现象和结果：从图乙可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围绕导从图乙可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向，线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到下述的安培定则。可以得到下述的安培定则。观察观察直

3、线电流直线电流磁感线的形状磁感线的形状 1、安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）（也叫右手螺旋定则）（一）：一）： 右手握住导线，让伸直的右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟大拇指所指的方向跟电流的方向一致，电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向线的环绕方向(图乙图乙)图甲表示直线电流磁场的磁感图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况线分布情况乙乙 安培定则安培定则 直线电流的磁场的几种图直线电流的磁场的几种图演示实验演示实验 二二 观察观察环形电流环形电流磁感线的形状磁感线的形状 把把环形环形导线穿过一块硬纸板，导线穿过一块硬纸板，纸板纸板水平放

4、置，水平放置，在纸板上均匀地撤一些铁屑。在纸板上均匀地撤一些铁屑。轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。铁屑所显示的模拟磁感线。 如果把小磁针放在环形导线的中央，如果把小磁针放在环形导线的中央，由由NN极所指的方向可以知道环形电流中极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向。心附近磁场的方向。2.2视频2015051环形磁场观察观察环形电流环形电流磁感线的形状磁感线的形状让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线中心轴线上磁上磁感线

5、的方向。感线的方向。环形电流的磁场几种图环形电流的磁场几种图 一个环形电流的磁场与小一个环形电流的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来磁针相似，故可看成小磁针来处理处理通电螺线管通电螺线管的磁感线的磁感线也可用也可用安培定则安培定则来判定来判定通电螺线通电螺线管外部的管外部的磁感线和磁感线和条形磁铁条形磁铁外部的磁外部的磁感线相似感线相似.Nv2.2视频通电螺线管的磁性通电螺线管通电螺线管所产生的磁场的多种视图所产生的磁场的多种视图（正、侧、俯）（正、侧、俯）一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。 v2.2视频素材19.通电螺线管的磁场.exe小结小结

6、一、电流的磁效应一、电流的磁效应：电流也能产生磁场。这个现象称电流也能产生磁场。这个现象称 为为电流的磁效应。电流的磁效应。二、电流磁场的方向：二、电流磁场的方向：由安培定则由安培定则（也叫右手螺旋定（也叫右手螺旋定 则）则）确定确定三、安培定则：内容分三种不同情况。三、安培定则：内容分三种不同情况。1、直线电流：、直线电流：用右手握住导线，让伸直用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向绕方向2、环形电流：、环形电流：大拇指所指的方向大拇指所指的方向就是环形导线就是环

7、形导线中心中心 轴线轴线上磁感线的方向。上磁感线的方向。3、通电螺线管：类似通电螺线管：类似环形电流、条形磁环形电流、条形磁铁。分别类似小磁针、条形磁铁。铁。分别类似小磁针、条形磁铁。举例举例练习练习:在奥斯特实验中在奥斯特实验中, 小磁针小磁针N极怎样偏转极怎样偏转?为什么为什么? 小磁针小磁针N N极垂直纸面向里偏转极垂直纸面向里偏转 练习：如图所示，练习：如图所示，a a、b b、c c三枚小磁三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内针分别放在通电螺线管的正上方、管内 和右侧当这些小磁针静止时，小磁针和右侧当这些小磁针静止时，小磁针N N 极的指向是极的指向是( )( )A Aa a、

8、b b、c c均向左均向左B Ba a、b b、c c均向右均向右C Ca a向左，向左，b b向右，向右，c c向右向右D Da a向右，向右，b b向左，向左，c c向右向右3 3、下列关于磁场的说法中，正确的是、下列关于磁场的说法中，正确的是( ) ( ) A A、只有磁铁周围才存在磁场、只有磁铁周围才存在磁场 B B、磁场是假想的，不是客观存在的、磁场是假想的，不是客观存在的 C C、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发 生作用时才产生生作用时才产生 D D磁极与磁极，磁极与电流、电流与电磁极与磁极，磁极与电流、电流与电 流之间都是通过磁场发生相互作用流之

9、间都是通过磁场发生相互作用D4 4、通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所、通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是能的是( (涂黑的一端为涂黑的一端为N N极极) ( ) ( ) A Aa Ba Bb Cb Cc Dc Dd dB5 5、如图所示，环形导线周围有三只小磁针、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a a、b b、c c，闭合开关，闭合开关S S后，三只小磁针后，三只小磁针N N极的偏转极的偏转方向是方向是 ( ) ( ) A A全向里全向里 B B全向外全向外 C Ca a向里，向里，b b、c c向外向外

10、 D Da a、c c、向外，、向外，b b向里向里D课外作业：课外作业： P P31 31 问题与练习问题与练习 1-41-4 1答答:小磁针将顺时针方向转小磁针将顺时针方向转动。小磁针停止转动时，其动。小磁针停止转动时，其N极指极指向沿磁场方向（即向沿磁场方向（即N极指向右）极指向右） 2答：当接通电路后，小磁针答：当接通电路后，小磁针的的N极指向垂直纸面向外极指向垂直纸面向外。3答：电源右接线柱为正极。当电路接通电源后，答：电源右接线柱为正极。当电路接通电源后，小磁针的小磁针的N极偏向螺线管，说明螺线管的右端为极偏向螺线管，说明螺线管的右端为S极，根据安培定则判断极，根据安培定则判断出电路中电流从电源的出电路中电流从电源的右接线柱流出，流入电右接线柱流出，流入电源的