电和磁pptPPT课件

电路,磁铁,电和磁,很早以前，人们就认识了磁现象和电现象。大约在两百年前，有人提出问题，电与磁有关系吗？为什么提出这样的问题？因为那时已发现，声、光、电、热之间是有关系的，比如木柴燃烧可以产生热和光；电可以产生光、声和热那么，电与磁也可能有关系吧？在本单元中，我们要去探索电与磁的秘密。在探究中，我们会逐渐发现一个不断变化的能量世界，发现我们天天都生活在能量世界里，我们做的每一件事都和能量有关。什么是能量？能量有哪些形式？能量是怎么变化的？在本单元的学习中，我们会寻找到这些问题的答案，而且还会学习到更多的知识。今天，让我们一起来探究电和磁。,让我们进入电和磁的世界吧！,1820年，丹麦科学家科学家奥斯特在一次实验中，偶然让通电的导线靠近指南针，发现了一个奇怪的现象，就是这个发现，为人类大规模利用电能打开了大门。,在古代，人们常把电和磁一直当作是两种互不相关的现象。有一位丹麦物理学家，叫奥特斯，他从1806年起任哥本哈根大学物理教授，第二年他就开始研究电与磁之间的关系，因为他和一些人都相信电与磁之间可能存在某种联系。研究持续了十几年，仍没有获得科学证据。那是1820年的春天，有一天讲课，他像往常一样给学生做示范试验。当他把电池放在讲台上，用一根白金丝把电池两级连起来时，他突然无意发现放在旁边的磁针转动了。“啊”他的神经想被猛刺了一下。只有长期思考着的,神经才会有这种感觉。他连忙再重复一次，一点也没错，磁针确实是转动了。下课了，学生们散去了，奥斯特仍独自留在教室里激动着。难道长期梦寐以求的电磁关系就这样偶然得到结果了？科学必须考虑一切可能的情况。偶然的发现有可能是偶然的因素起作用，必须要排除一切其他因素的影响。奥斯特冷静下来。他首先想到可能是由于电流是白金丝发热，空气流动使磁针转动了。他用一块纸板放在白金丝和磁针之间，这样就可以隔开产生的气流了。实验结果，磁针仍然转动了，这就否定空气流动的作用。,他又把电池掉个头，使白金丝中的电流向相反的方向流动，情况又将会怎样呢？结果，磁针向相反的方向转动了。这使他更加确信了，磁针与电流之间确有相互相互作用，而且磁针的指向与电流的方向有关。这以后，他又进行了，他又进行了三个月反复的实验和研究，终于在1820年7月21日写成了论文。论文指出：“导体周围产生了一个环形磁场，从而使磁针偏转；反过来，磁体也能使通有电流的导线发生偏转。”这就是从两方面证实了电与磁之间有密切联系了。这年末，奥斯特的论文在,当时著名的法国科学杂志化学和物理学年鉴上发表了。奥斯特用无可怀疑的实验研究奠定了“电磁学”的基础。科学史上，把1820年确定为电磁学诞生的一年。为了纪念物理学家奥斯特，电磁学中“磁场强度”的单位以“奥斯特”命名，简称“奥”。,指南针指向什么方向？指南针有指示南北方向的性质南极为S北极为N,有什么物体能使静止的小指南针偏转吗？,1、磁铁,温馨提示：磁铁具有磁场，即有磁性。,还有什么物体能使静止的小指南针偏转吗？,1、磁铁,2、铁,3、,奥斯特实验,在一百多年前（1820年4月）的一天，丹麦科学家奥斯特在上课时，无意中让通电的导线靠近指南针，他突然发现.这个现象并没有引起在场其他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月深入地研究，反复做了几十次实验。,奥斯特实验,下面就让我们一起来重现这历史性的一刻吧！,当时的奥斯特有什么惊奇的发现呢？,当时奥斯特连接了这样一个简单的电路，你会吗？,电路连接好了以后，将指南针放置在其中一根导线的下面。,电和磁【温馨提示1】,小组合作实验指南针放在桌子中间，让小磁针不动。把连接好的电路中的一根导线拉直，靠近指南针上方，线的方向与小磁针方向一致，手不要碰到指南针，导线可以在指南针上方摆动。一个同学控制开关，让灯泡一会亮，一会不亮。并观察指南针的有无变化。,电路连接好了以后，将指南针放置在其中一根导线的下面。,在开关闭合和断开的一瞬间，观察指南针有什么变化！,实验结论,把导线拉直放在指南针上方与磁针指向一致，接通电流，磁针偏转，电流越大，偏转的角度越大，最大是90度。断开电流，磁针复位。,更多发现,。如通电导线离磁针远近不同，磁针的偏转程度会不同；导线在磁针下方磁针也会偏转，但方向相反；把导线顺着磁针移动，各处都一样,当年奥斯特也碰到这样的问题，他是怎样解决的呢？,好像少了些什么？,有办法使实验效果更明显一些吗？,多用几节电池试试。,电池太多，小灯泡会烧坏的。,如果使电路短路，电流就很强，效果会怎样？,在电路中，不通过任何用电器，直接将电源的正负极相连接。,注意：生活中是严禁人为连接短路的，短路会造成电线和电器起火、烧毁！,正常电路,短路电路,短路：,电和磁【温馨提示2】,1、短路的时候电流很强，几秒钟时间导线和电池就会发热。2、所以我们用短路来做实验，一定要先打开开关，等其他准备工作都好了再通电。3、实验员1：负责开关，观察到接通电流后小磁针的变化了马上断开电源，做到一触即放（2秒）。,原来如此,只有铁或磁铁才能使小磁针发生偏转，而导线是铜的，磁针偏转不可能是导线的原因。接通电流，磁针偏转；断开电流，磁针复位，应该是电流产生了磁性。,奥斯特的思考：既然短路可以使实验现象更加明显，有没有别的更有效的办法呢？,如果把一根导线换成一个线圈，通电后是不是现象更明显呢？,那赶快动手试试吧,做一个线圈。用导线在手指上绕10圈左右取下，用胶带固定线圈和引出的线。,给线圈通上电流，线圈会产生磁性吗？试一试，线圈怎么放置，指针偏转的角度最大？,通电线圈和指南针【温馨提示3】,必须先把指南针放平并待小磁针完全静止。把线圈靠近指南针小磁针。先放好，再通电，看清现象后应马上断开。,实验结论,发现把线圈立着放，指南针尽量靠近线圈的中心，指南针偏转的角度最大。,为什么通电导线可以使小磁针发生偏转呢,磁铁（有磁性）铁（能干扰磁性）,小磁针（有磁性）,发生偏转,发生偏转,小磁针（有磁性）,通电导线,（产生磁性？）,经过大量的实验研究，到1820年7月21日，终于确定并公布了科学史上的这个重大发现：电流可以产生磁性！就是这个发现，为人类大规模利用电能打开了大门。,奥斯特,拓展延伸：电池用完后我们一般认为它里面没有电了，是不是一点电都没有了呢？,你有办法进行检测吗？,用完了的废电池，一点电都没有了吗？能用我们的线圈和指南针检测一下吗？,交流与质疑,，对于“电与磁”你们还知道些什么？还想知道什么？,课堂总结,1、电流可以产生磁性。2、通电直导线使指南针磁针偏转。3、通电线圈能使指南针偏转。4、线圈立着放，用线圈的平面靠近指南针，或者把线圈套在指南针上，指针偏转角度最大。,当堂检测题,一、判断题（对的打，错的打）1、通电导线能产生磁性。（）2、做实验时，导线不能长时间接在电路中。（）3、加大导线中的电流不会影响小磁针的偏转。（）4、在电流相同时，通电线圈的磁性比通电直导线的磁性大。（）5当导线中有电流通过时，导线的周围会产生磁场。（）,二、选择题1、电与磁（）A、有关系B、没关系C、可有可无2、如果使电路短路，电流就（）A、很弱B、很强C、消失3、指南针静止后，指针指示方向是（）。A、指向西北B、指向南北C、指向东西4、下列方法中不能增加电流大小的是（）。A、增加电池节数B、铜C、短路5、（）是第一个发现电能转化成磁的人。A、牛顿B、奥斯卡C、奥斯特,A,B,B,B,C,简答题,1、怎样才能使小灯泡发光？,3、你知道哪些关于“磁铁”的科学知识？,答：A、具有磁性；B、同极相斥、异极相吸；C、指示南北方向,2、什么叫短路？,实验1：,按下图组装一个电路,是什么使小灯泡亮起来的？,电,实验2：,在不碰到指南针的情况下，谁有办法使指南针的指针发生偏转？,1、用磁铁,2、用铁,实验3：,电和磁,电能否产生磁的实验,操作方法：在桌上放一个指南针，指针停止摆动后，把电路中的导线拉直靠在指南针的上方，与指针指的方向一致。接通电流观察指南针的变化。断开电流后指南针有什么变化？反复做几次。,我们发现：指南针指针偏转了,实验说明：电能产生磁,实验4：,电和磁,电产生磁的现象更明显,操作方法：A、用短路的方法做通电直导线和指南针的实验（提示：电路短路，电流很强，电池会很快发热。所以只能接通一下，马上断开，时间不能长）,我们发现：指南针指针偏转角度比原来大,实验说明：电流越大，指南针指针偏转角度越大,实验5：,电和磁,电产生磁的现象更明显,操作方法：B、做通电线圈和指南针的实验（增加电线圈数）,我们发现：指南针指针偏转角度比原来大,实验说明：电流强度相同时，电线圈数越多，指南针指针偏转角度越大,判断,1、丹麦奥斯特实验中发现电与磁之间有密切的联系，奠定了“电磁学”的基础。（）2、当导线中有电流通过时，导线的周围会产生磁场。（）3、电路短路电流很强电池很快发热，所以只能接通一下就断开时间不能长。（）4、只有磁铁、铁一类的物质才能使磁针发生偏转。（）5、我们可以利用通电线圈和指南针来检测电池是否用完。（）6、通过一根导线和用这根导线做成线圈，它们产生的磁性大小是一样的。（）,电和磁,1、奥斯特实验说明了（）。A、通电导体的周围存在磁场B、导体周围存在磁场C、磁体的周围存在磁场2、指南针静止后，指针指示方向是（）。A、指向西北B、指向南北C、指向东西3、（）能产生磁性。A、玻璃B、铜C、电流4、下列方法中不能增加电流大小的是（）。A、增加电池节数B、铜C、短路5、（）是第一个发现电能转化成磁的人。A、牛顿B、奥斯卡C、奥斯特,A,C,B,B,C,电和磁,画图题,1、把小磁针放在通电导线旁，观察小磁针偏转的方向，画在下图中。,电和磁,画图题,2、小磁针靠近下列哪个电路的导线时，偏转的角度最大？请打“”。,电和磁,（）,（）,（）,安培定则,回顾：,安培定则,回顾：,安培定则,回顾：,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,安培定则,回顾：,结论：通电导线的周围有磁场，,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,安培定则,回顾：,当导体中电流方向发生改变时，它旁边小磁针的偏转方向也发生改变,结论：通电导线的周围有磁场，,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,安培定则,回顾：,当导体中电流方向发生改变时，它旁边小磁针的偏转方向也发生改变,结论：通电导线的周围有磁场，磁场的方向和电流的方向有关。,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,安培定则,回顾：,当导体中电流方向发生改变时，它旁边小磁针的偏转方向也发生改变,结论：通电导线的周围有磁场，磁场的方向和电流的方向有关。,这种现象叫做电流的磁效应。,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,安培定则,回顾：,当导体中电流方向发生改变时，它旁边小磁针的偏转方向也发生改变,结论：通电导线的周围有磁场，磁场的方向和电流的方向有关。,这种现象叫做电流的磁效应。,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,奥斯特实验,安培定则,回顾：,当导体中电流方向发生改变时，它旁边小磁针的偏转方向也发生改变,结论：通电导线的周围有磁场，磁场的方向和电流的方向有关。,这种现象叫做电流的磁效应。,电源短路,当导线通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。,奥斯特实验,安培定则,回顾：,电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？,安培定则,回顾：,电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？,这是因为它的磁场太弱了。,安培定则,回顾：,电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？,这是因为它的磁场太弱了。,如果把导线饶在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。,安培定则,回顾：,电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？,这是因为它的磁场太弱了。,如果把导线饶在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。,安培定则,回顾：,电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？,这是因为它的磁场太弱了。,如果把导线饶在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。,通电螺线管外部的极性与条形磁体的磁场相似。,安培定则,问题：,通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？,安培定则,1820年9月11日安培在法国科学院听到关于奥斯特实验的报告后，引起极大兴趣，第二天就重做了奥斯特的实验，并于9月18日向法国科学院报告了第一篇论文，提出磁针转动方向和电流方向的关系服从右手定则(以后这个定则被命名为安培定则)。,安培思考科学问题专心致志，在这方面流传不少佳话。据说有一次，安培在街上走着走着，想出了一个电学问题的算式，正为没有地方运算而发愁，突然，他见到面前有一块“黑板”，就拿出随身携带的粉笔，在上面运算起来。那“黑板”原来是一辆马车的车厢背面。马车走动了，他也跟着走，边走边写；马车越走越快，他就跑了起来，一心一意要完成他的推导，直到他实在追不上马车了才停下脚步。安培这个失常的行动，使当时街上的人笑得前仰后合。,安培定则,安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。,安培定则,安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。,理解：,（1）将右手移至胸前（亦可放在桌面上），作握住螺线管状；,安培定则,安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。,（1）将右手移至胸前（亦可放在桌面上），作握住螺线管状；,（2）让眼睛看见四指时，四指的指向与螺线管正面的绕线所标的电流方向（即箭头方向）一致；,理解：,安培定则,安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。,（1）将右手移至胸前（亦可放在桌面上），作握住螺线管状；,（2）让眼睛看见四指时，四指的指向与螺线管正面的绕线所标的电流方向（即箭头方向）一致；,（3）此时大拇指所指的那端就是螺线管的北极。,理解：,安培定则,安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。,（1）将右手移至胸前（亦可放在桌面上），作握住螺线管状；,（2）让眼睛看见四指时，四指的指向与螺线管正面的绕线所标的电流方向（即箭头方向）一致；,（3）此时大拇指所指的那端就是螺线管的北极。,理解：,安培定则,练习：,1、请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。,安培定则,练习：,1、请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。,安培定则,练习：,1、请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。,安培定则,练习：,1、请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。,N,安培定则,练习：,2、请你标出下图中通电螺线管的电流方向。,安培定则,练习：,2、请你标出下图中通电螺线管的电流方向。,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将手转致眼睛能正视四指为止；,（3）标出电流的方向。,安培定则,练习：,2、请你标出下图中通电螺线管的电流方向。,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将手转致眼睛能正视四指为止；,（3）标出电流的方向。,安培定则,练习：,2、请你标出下图中通电螺线管的电流方向。,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将手转致眼睛能正视四指为止；,（3）标出电流的方向。,试一试：,安培定则,练习：,2、请你标出下图中通电螺线管的电流方向。,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将手转致眼睛能正视四指为止；,（3）标出电流的方向。,试一试：,安培定则,练习：,2、请你标出下图中通电螺线管的电流方向。,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将手转致眼睛能正视四指为止；,（3）标出电流的方向。,试一试：,安培定则,练习：,3、请你根据下图的条件，画出通电螺线管线圈的绕线方法。,安培定则,练习：,3、请你根据下图的条件，画出通电螺线管线圈的绕线方法。,了解：,安培定则,练习：,3、请你根据下图的条件，画出通电螺线管线圈的绕线方法。,了解：,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,安培定则,练习：,3、请你根据下图的条件，画出通电螺线管线圈的绕线方法。,了解：,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将与四指指向相同的箭头那根线直拉绕上螺线管，并绕向另一箭头那一侧，并按这样的方法绕几圈即可。,安培定则,练习：,3、请你根据下图的条件，画出通电螺线管线圈的绕线方法。,了解：,方法：（1）将大拇指与图中N极一致；,（2）将与四指指向相同的箭头那根线直拉绕上螺线管，并绕向另一箭头那一侧，并按这样的方法绕几圈即可。,安培定则,练习：,4、如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流方向和电源的“+、-”极。,安培定则,练习：,4、如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流方向和电源的“+、-”极。,知道：螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。,安培定则,练习：,4、如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流方向和电源的“+、-”极。,知道：螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。,知道：小磁针N极所指的方向与该点磁场方向相同。,安培定则,练习：,4、如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流方向和电源的“+、-”极。,知道：螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。,知道：小磁针N极所指的方向与该点磁场方向相同。,S,N,知道：磁感线南进北出。,安培定则,练习：,4、如下图所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流方向和电源的“+、-”极。,知道