奥斯特的发现教学课件

电磁铁与自动控制16.2奥斯特的发现-第十六章16.2奥斯特的发现新知梳理

应用示例课堂小结课堂反馈课时作业第十六章电磁铁与自动控制一电流的磁场新知梳理1．1820年4月，________首先发现了电流的磁效应。2．奥斯特实验说明：通电导线周围存在着________，磁场的方向与____________有关。奥斯特磁场电流的方向二通电螺线管的磁场新知梳理1．导线在圆柱形空心筒上绕成的________线圈，叫做螺线管。2．通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场________，其磁场的极性与螺线管中__________的方向有关。[点拨]通电螺线管外部的磁感线是从N极出来，回到S极；通电螺线管内部也有磁场，其磁感线的方向是从S极指向N极。螺纹状相似电流环绕三右手螺旋定则新知梳理通电螺线管的极性跟管中电流方向间的关系，可以用右手螺旋定则来判定。判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中____________一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的______极。电流的方向N类型一电流的磁效应应用示例例1如图16－2－1所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。图16－2－1应用示例(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在________。(2)改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向改变，说明_____________________________________。(3)实验中小磁针的作用是_______________________________。磁场电流的磁场方向与电流的方向有关检测磁场的存在并显示磁场的方向应用示例(4)实验中用到的一种重要的科学研究方法是________(填字母)。A．类比法 B．转换法C．控制变量法 D．等效替代法B应用示例[解析]

(1)直导线通电时,小磁针发生偏转,从而可知通电导线的周围存在磁场。(2)改变电流的方向,小磁针偏转的方向改变,从而说明磁场的方向与电流的方向有关。(3)虽然磁场看不见,但对放入磁场中的小磁针有力的作用,所以用小磁针来检测磁场的存在并显示磁场的方向。(4)实验中磁场看不见,可转换为小磁针的转动来判断。应用示例(1)导线南北放置,即导线与静止在南北方向的小磁针平行,从而避免地磁场的干扰;(2)导线用铜线或铝线,不用铁线,从而避免铁对磁体的影响;(3)把小磁针放在磁场中,通过小磁针的偏转来反映磁场的存在及磁场的方向变化,这是转换法的应用。实验点拨类型二通电螺线管的磁场应用示例例2[2020·青海]如图16-2-2所示,闭合开关后,位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是 (

)图16-2-2A应用示例[解析]图A,根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为N极,左端为S极,异名磁极相互吸引,则左边小磁针的右端为N极,右边小磁针的左端为S极,故A正确;图B,根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为N极,左端为S极,异名磁极相互吸引,则左边小磁针的右端为N极,右边小磁针的左端为S极,故B错误;图C,根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为S极,左端为N极,异名磁极相互吸引,则左边小磁针的右端为S极,右边小磁针的左端为N极,故C错误;图D,根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为S极,左端为N极,异名磁极相互吸引,则左边小磁针的右端为S极,右边小磁针的左端为N极,故D错误。应用示例方法指导四步法判断通电螺线管的磁极标出螺线管上电流环绕的方向右手握住螺线管四指指向与螺线管中电流的方向一致大拇指所指的那端就是螺线管的N极应用示例例3[2020·黔东南州]如图16-2-3所示,已画出永磁体与通电螺线管之间的磁感线分布情况中的一条,请标出:①磁感线的方向;②在括号中标出电源右侧的极性(用“+”或“-”表示)图16-2-3[答案]如图所示应用示例[解析]由图可知,永磁体的右端为S极,在磁体外部,磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,所以螺线管的左端为N极,右端为S极,根据右手螺旋定则可知,螺线管中电流的方向是向上的,所以电源的右端为正极。应用示例方法指导逆向思考判断电源的正、负极根据电流环绕的方向标出电源的正、负极右手握住螺线管四指弯曲的方向就是电流环绕的方向让大拇指指向螺线管的N极课堂小结奥斯特实验通电导线周围存在磁场通电螺线管的磁场通电螺线管的极性右手螺旋定则四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，大拇指指向为螺线管的N极课堂反馈1.如图16-2-4所示，比较甲、乙两实验说明了__________________________；比较甲、丙两实验说明了电流的磁场方向与____________

有关。图16-2-4通电导体周围存在磁场电流方向课堂反馈2.如图16-2-5所示,在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有

,小磁针静止时

极的指向为该点磁场的方向,调换电源正、负极,小磁针的偏转方向改变,说明通电螺线管的磁场方向与_____________

有关。图16-2-5磁场N电流方向[解析]由图可知,闭合开关前,小磁针静止且指向南北方向,这是由于地磁场的作用;闭合开关后,螺线管周围的小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场;小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向;调换电源正、负极,即改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时N极所指的方向与原来相反,说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。课堂反馈课堂反馈3.根据如图16-2-6所示的电流方向,判断通电螺线管的右端是

极。图16-2-6N课堂反馈4.如图16-2-7所示,标出小磁针的N极和A点处的磁感线方向。图16-2-7[答案]如图所示课堂反馈5.如图16-2-8所示,小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向,标出通电螺线管和小磁针甲、乙的N、S极及电源的正、负极。图16-2-8[答案]如图所示课时作业一、选择题1.如图16-2-9所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”的实验装置的一部分,置于水平桌面上的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验,下列说法中正确的是 链接例1实验点拨(

)图16-2-9达标巩固课时作业A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向不变[答案]C[解析]首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;当直导线通电时,直导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,不会悬浮起来,故B错误;小磁针偏转,能说明通电直导线周围存在磁场,所以小磁针可用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向改变,故D错误。课时作业课时作业2.[2020·益阳]如图16-2-10所示,在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是(

)A.a、b B.b、c C.c、d D.a、dA图16-2-10[解析]由图可知,螺线管中电流的方向是向上的,由右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,只有小磁针a、b的指向正确。课时作业课时作业3.[2020·常州]如图16-2-11所示,闭合开关S1、S2,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是

链接例2方法指导(

)A.相斥,A端为N极,B端为N极B.相斥,A端为S极,B端为S极C.相吸,A端为S极,B端为N极D.相吸,A端为N极,B端为S极C图16-2-11[解析]两个通电螺线管中的电流都是向下,根据右手螺旋定则可知,A端为S极,B端为N极,因此它们相互靠近的两端是异名磁极,相互吸引,故C正确。课时作业课时作业4.有一小磁针静止在通电螺线管上方,如图16-2-12所示,则关于通电螺线管和电源正、负极的说法正确的是链接例3方法指导(

)A.左侧为N极,a端为正极B.左侧为S极,a端为正极C.左侧为N极,b端为正极D.左侧为S极,b端为正极C图16-2-12[解析]本题考查磁场和右手螺旋定则的应用。由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向,利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极,所以可以确定电源的b端为正极,a端为负极。课时作业课时作业5.[2020·绵阳改编]某初中学校的小明同学,在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验:如图16-2-13所示,把螺线管水平悬挂起来,闭合开关,发现螺线管缓慢转动后停了下来,改变螺线管B端的初始指向,重复操作,停止时B端的指向都相同。则闭合开关,螺线管停下来后B端指向(

)A.东方 B.南方 C.西方 D.北方D图16-2-13[解析]电流从通电螺线管的左端进入,从右端流出,根据右手螺旋定则可以判断,通电螺线管的B端是N极,A端是S极,通电螺线管在地磁场作用下,N极指向地磁南极,即地理北极附近。课时作业课时作业6.[2021·眉山]如图16-2-14所示,将发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关后,通电螺线管旁边小磁针的S极向右偏转。下列判断正确的是 (

)A.通电螺线管右端为N极B.电源左端为正极,右端为负极C.发光二极管c端接b点,d端接a点D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端C图16-2-14[解析]磁体根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极靠近螺线管的左端,则通电螺线管的左端为N极,故A错误;由右手螺旋定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,电流从右端流入,左端流出,则电源右端为正极,故B错误;发光二极管c端接b点,d端接a点,电路中有电流,故C正确;在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外P点的磁场方向从螺线管左端到右端,故D错误。课时作业课时作业7.[2020·自贡]弹簧测力计悬挂一条形磁铁置于螺线管的正上方,如图16-2-15所示。闭合开关S,弹簧测力计的示数将(

)A.变小 B.不变C.变大 D.无法确定图16-2-15A[解析]闭合开关,电流从螺线管的上端流入,根据右手螺旋定则可知,螺线管的上端是N极,条形磁铁的下端是N极,因为同名磁极相互排斥,所以当闭合开关,弹簧测力计的示数将变小。课时作业课时作业二、填空题8.如图16-2-16所示是奥斯特实验电路,实验结论:通电导线周围存在

。如果移走小磁针,该结论

(选填“仍成立”或“不成立”),此实验中小磁针的作用是

。

图16-2-16磁场仍成立检测磁场的存在并显示磁场的方向[解析]当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了通电导线周围存在磁场,该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立;此实验中小磁针的作用是检测磁场的存在并显示磁场的方向。课时作业课时作业9.如图16-2-17所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,通电螺线管的左端为

极,通电螺线管外A点磁场的方向向

,小磁针静止时N极指向

。S图16-2-17左右[解析]闭合开关,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管右端为磁场的N极;在通电螺线管外,磁感线从N极出发,回到S极,故A点磁场的方向向左;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故小磁针N极指向右。课时作业课时作业三、作图题10.[2020·鞍山]请根据图16-2-18中磁感线的方向标出永磁体的N极,并在括号内标出电源右侧的极性(用“+”或“-”表示)。

图16-2-18课时作业[答案]如图所示[解析]图中磁感线从左向右,可以判断永磁体的右端为N极,螺线管的左端为S极,右端是N极。根据右手螺旋定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,则四指所指的方向为电流的方向,则电流从螺线管的右端流入,从左端流出,所以电源的右端为正极。课时作业课时作业11.[2021·铁岭]如图16-2-19所示,开关断开时,小磁针静止,a端指向北方,开关闭合时,小磁针顺时针旋转90°后静止。要求:(1)标出图中磁感线的方向;(2)在括号内标出电源的“+”“-”极;(3)标出电磁铁右端的极性。

图16-2-19课时作业[答案]如图所示课时作业四、实验探究题12.(1)如图16-2-20甲所示是奥斯特实验装置,接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了

;断开开关,小磁针在

的作用下又恢复到原来的位置,改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明

。通电导线周围存在磁场图16-2-20地磁场电流的磁场方向与电流的方向有关(2)探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后

(填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图乙所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与

周围的磁场分布是相似的,将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时