17-2电流的磁场

1、17-2电流的磁场电流的磁场綦江中学：毕祥奎綦江中学：毕祥奎简单电现象和磁现象的简单电现象和磁现象的相似之处相似之处1 1、带电体能吸引轻小物体，磁体、带电体能吸引轻小物体，磁体能吸引铁磁性物质；能吸引铁磁性物质；2 2、电只有正负两种电荷，磁体只、电只有正负两种电荷，磁体只有南北两种磁极；有南北两种磁极；3 3、同种电荷相互排斥，异种电荷、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同名磁极相互排斥，相互吸引。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。异名磁极相互吸引。在历史上，人们最初认为电和磁是在历史上，人们最初认为电和磁是互不相关的两件事。两位著名的物互不相关的两件事。两位著名的物理学家理学家安培安

2、培和和库仑库仑也这么认为，你也这么认为，你是怎么想的？是怎么想的？电现象和磁现象之间是否电现象和磁现象之间是否具有某种联系？具有某种联系？奥斯特，奥斯特，丹麦物理丹麦物理学家，学家，18201820年年第一第一个成功的发现电与个成功的发现电与磁之间的联系。磁之间的联系。揭揭开了物理学史的新开了物理学史的新纪元纪元丹麦物理学家，电流磁效应的发现者。丹麦物理学家，电流磁效应的发现者。1777年年8月月14日生于丹麦鲁兹克宾城的一个药剂师家庭，日生于丹麦鲁兹克宾城的一个药剂师家庭，1794年考入年考入哥本哈根大学，哥本哈根大学，1799年获哲学博士学位。年获哲学博士学位。18011803年间他先后到

3、德国和法国游学，年间他先后到德国和法国游学，1806年他担任哥本哈根年他担任哥本哈根大学物理学教授，大学物理学教授，1824年，他倡议成立丹麦自然科学促年，他倡议成立丹麦自然科学促进会，进会，1829年出任哥本哈根理工学院院长，直到年出任哥本哈根理工学院院长，直到1851年年3月月9日在哥本哈根逝世。奥斯特从事物理学和化学许日在哥本哈根逝世。奥斯特从事物理学和化学许多方面的研究，主要贡献是发现电流磁效应。自从库仑根多方面的研究，主要贡献是发现电流磁效应。自从库仑根据电荷可以传导，磁荷不能传导的事实断定电和磁是不相据电荷可以传导，磁荷不能传导的事实断定电和磁是不相同的实体以后，当时的一些物理学家

4、都认为电和磁不会有同的实体以后，当时的一些物理学家都认为电和磁不会有任何联系。奥斯特在康德的哲学思想引导下，任何联系。奥斯特在康德的哲学思想引导下，坚信电力和坚信电力和磁力有着共同的根源磁力有着共同的根源。他从。他从1807年开始研究电和磁的关年开始研究电和磁的关系，受系，受1751年富兰格斯所证明的莱顿瓶放电使钢针磁化年富兰格斯所证明的莱顿瓶放电使钢针磁化的事实启发，认识到电向磁转化不是不可能的，他决心要的事实启发，认识到电向磁转化不是不可能的，他决心要把这种可能变为现实。把这种可能变为现实。1820年年4月的一天晚上，他在做讲座快要结束时月的一天晚上，他在做讲座快要结束时，发现接上电池的导

5、线附近的磁针发生大的振动，发现接上电池的导线附近的磁针发生大的振动，他感到十分震惊，他把电流方向倒过来，磁针，他感到十分震惊，他把电流方向倒过来，磁针朝相反方向偏转。他完全楞住了，并紧紧抓住了朝相反方向偏转。他完全楞住了，并紧紧抓住了这一现象，苦苦进行了连续这一现象，苦苦进行了连续3个多月的研究，做了个多月的研究，做了60多个实验，终于在多个实验，终于在1820年年7月月21日发表了题为日发表了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。他向科的论文。他向科学界宣布了学界宣布了“电流的磁效应电流的磁效应“：一根通电的导线：一根通电的导线会绕磁极旋转；反之，一个磁铁会绕一根固定的

6、会绕磁极旋转；反之，一个磁铁会绕一根固定的导线旋转。奥斯特发现的这种向旋转力，与当时导线旋转。奥斯特发现的这种向旋转力，与当时已知的诸如万有引力、静电力和磁力都沿纵向直已知的诸如万有引力、静电力和磁力都沿纵向直线进行的作用方式截然不同。他的发现为制造电线进行的作用方式截然不同。他的发现为制造电动机奠定了理论基础。动机奠定了理论基础。奥斯特奥斯特20年前的信念年前的信念，终于靠一次偶然的发，终于靠一次偶然的发现在一夜之间得到证实现在一夜之间得到证实。对此拉格朗日说过：。对此拉格朗日说过：“这样的偶然性仅仅被这样的偶然性仅仅被那些理应得到它们的人那些理应得到它们的人碰上。碰上。”机遇属于有准机遇属

7、于有准备的头脑。备的头脑。2、给导线通电时、给导线通电时,你看到了什么现象？你看到了什么现象？5、你有办法让小磁针反向偏转吗？、你有办法让小磁针反向偏转吗？3、断电后、断电后,你又看到了什么现象？你又看到了什么现象？一、一、奥斯特实验奥斯特实验1、导线该怎样摆放、导线该怎样摆放?4、这能说明什么？、这能说明什么？奥斯特实验表明：奥斯特实验表明：（）、通电导线周围存在着磁场（）、通电导线周围存在着磁场（）、（）、通电导线周围通电导线周围磁场的方向磁场的方向与电流方向有关与电流方向有关一根导线通电后能吸引大头针吗一根导线通电后能吸引大头针吗1、通电螺线管周围的磁场与我们、通电螺线管周围的磁场与我们

8、已经知道的哪种磁体的磁场相似？已经知道的哪种磁体的磁场相似？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通电螺线管的磁通电螺线管的磁场与条形磁体的场与条形磁体的磁场相似。磁场相似。1、通电螺线管周围的磁场与我们、通电螺线管周围的磁场与我们已经知道的哪种磁体的磁场相似？已经知道的哪种磁体的磁场相似？2、你能改变通电螺线管的磁场、你能改变通电螺线管的磁场（、极）吗？（、极）吗？3、要找出通电螺线管的磁极（、要找出通电螺线管的磁极（、极）你有什么好办法？极）你有什么好办法？二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场磁针？定则？磁针？定则？安培定则的由来安培定则的由来 18201820年年7

9、 7月月2121日日, ,丹麦物理学家奥斯特丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应发现了电流的磁效应, ,轰动了整个欧洲轰动了整个欧洲.9.9月月1111日日安培安培得知这一消息后得知这一消息后, ,第二天就重新做第二天就重新做了奥斯特的实验了奥斯特的实验. .实验中他惊奇的发现实验中他惊奇的发现, ,磁磁针转动的方向和电流的方向有一定的规律针转动的方向和电流的方向有一定的规律. . 9 9月月1818日日, ,在法国科学院学术报告会上在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安培高兴地报告了他的重要发现, ,使科学家使科学家们赞叹不已们赞叹不已. .后来后来, ,这个定则就被命

10、名为这个定则就被命名为安安培定则培定则.通电螺线管磁极的判断通电螺线管磁极的判断（右手螺旋定则、安培定则）（右手螺旋定则、安培定则）1、伸开、伸开右手右手，2、大拇指和四指、大拇指和四指在同一平面在同一平面，拇拇指和四指垂直。指和四指垂直。3、握住螺线管，且四指、握住螺线管，且四指指指尖的指向与电流方向一致。尖的指向与电流方向一致。4 4、大拇指大拇指所指那端为通电螺线管所指那端为通电螺线管N N极极。1、练习画螺线管的绕线（按范、练习画螺线管的绕线（按范例绕线）例绕线）练习展示练习展示2、练习画螺线管的绕线（按范、练习画螺线管的绕线（按范例绕线）例绕线）练习展示练习展示3、用安培定则判定下列

11、螺线管、用安培定则判定下列螺线管的、极的、极练习展示练习展示NS4、用安培定则判定下列螺线管、用安培定则判定下列螺线管的、极的、极练习展示练习展示NS5、用安培定则判定下列螺线管、用安培定则判定下列螺线管的、极的、极练习展示练习展示NS6、用安培定则判定下列螺线管、用安培定则判定下列螺线管的、极的、极练习展示练习展示NS通过以上几个练习。通过以上几个练习。你猜通电螺线管的磁极除了通你猜通电螺线管的磁极除了通过改变过改变电流方向电流方向可可以改变之外，以改变之外，还可以通过什么方法来改变？还可以通过什么方法来改变？导线的绕向导线的绕向 7、（、（2014福州）根据图通电福州）根据图通电螺线管的螺

12、线管的N,S极，在导线中标极，在导线中标出电流方向。出电流方向。练习展示练习展示8、如图标出螺线管的电流方向、如图标出螺线管的电流方向练习展示练习展示NS9、如图标出电源的正负极。、如图标出电源的正负极。练习展示练习展示NS+-你能自制一个电磁铁吗？你能自制一个电磁铁吗？在通电螺线管内插入一个铁芯，在通电螺线管内插入一个铁芯，就构成一个就构成一个_你能改变电磁铁的磁性强弱吗？你能改变电磁铁的磁性强弱吗？你可以用哪些方法来改变？你可以用哪些方法来改变？电磁铁电磁铁你有哪些收获你有哪些收获? ?基本基本知识知识物理物理方法方法1、控制变量法、控制变量法2、转换法、转换法知识小结知识小结1、奥斯特实

13、验表明：、奥斯特实验表明：2、通电螺线管外部磁场与条形磁体的、通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似磁场相似（）、通电导线的周围存在着磁场（）、通电导线的周围存在着磁场（）、电流磁场的方向与导线的电流（）、电流磁场的方向与导线的电流方向有关方向有关3、通电螺线管两端的磁极跟螺线管中的、通电螺线管两端的磁极跟螺线管中的电流方向和螺线管上导线的绕向有关。电流方向和螺线管上导线的绕向有关。用安培定则判定通电螺线管的磁极。用安培定则判定通电螺线管的磁极。 （2014安徽）安徽）练习巩固练习巩固1、（2014安徽）如图所示，把小磁安徽）如图所示，把小磁针放在桌面上，将一根直导线平行架针放在桌面上，将一根

14、直导线平行架在静止的小磁针上方，当导线中有电在静止的小磁针上方，当导线中有电流通过时，小磁针就会发生偏转请流通过时，小磁针就会发生偏转请运用场的观点解释小磁针发生偏转的运用场的观点解释小磁针发生偏转的原因：原因： 通电导体周围产生磁场，小磁通电导体周围产生磁场，小磁针在磁场力作用下偏转针在磁场力作用下偏转 练习巩固练习巩固 2、（2014广安）如图所示广安）如图所示，如闭合开关，请用箭头符号，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针标出小磁针N极的偏转方向极的偏转方向 练习巩固练习巩固3、如图所示，在光滑支架上套有、如图所示，在光滑支架上套有L1、L2两个线圈，闭合电键两个线圈，闭合电键S后，后，两个螺线管的情况是：两个螺线管的情况是：A、静止不动、静止不动 B、互相排斥、互相排斥C、互相吸引、互相吸引 D、不能确定、不能确定B 练习巩固练习巩固4、如图所示，、