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(共32張PPT)
第2節 電生磁
能說出奧斯特實驗的現象，知道電流周圍存在磁場，知道直線電流磁場的特點。
學習目標
認識通電螺線管產生的磁場的特性，會用右手螺旋定則判斷磁場方向和電流方向的關系。
知道電磁鐵的組成和影響電磁鐵磁性強弱的因素。
1820年，丹麥物理學家奧斯特用實驗證明通電導體的周圍存在著磁場，這是科學史上的重大發現，并且揭示了電與磁不是孤立的，而是緊密聯系的，原來電能夠生磁。
如果不用磁體，能否使南北指向的小磁針受到磁場的作用而發生偏轉？
利用電生磁使小磁針發生偏轉
一、直線電流的磁場
1.奧斯特實驗
實驗：在小磁針上方拉一根與小磁針平行的直導線。
給直導線通電時，觀察到什么現象？
小磁針發生偏轉。
改變直導線中電流的方向，觀察到什么現象？
小磁針向相反方向偏轉。
小磁針
發生偏轉
現象分析：
小磁針受到力的作用
作用力
來自磁場
結論：通電導線周圍存在磁場。
小磁針偏轉方向變化
現象分析：
小磁針受到的力的方向發生變化
結論：通電導線周圍的磁場的方向與電流方向有關。
磁場方向發生改變
這就是奧斯特做過的實驗！
提問：既然通電直導線周圍存在磁場，那么磁場的分布有什么特點呢？
實驗：在有機玻璃板上穿一個孔，將一條直導線垂直穿過小孔，在玻璃板上均勻地撒上鐵屑。給直導線通電，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。
2.直線電流的磁場
實驗現象：如圖所示，鐵屑分布呈同心圓，越靠近導線，鐵屑越多，磁場越強。
結論：直線電流產生的磁場的磁感線是以直導線上各點為圓心的同心圓，距離直線電流越近，磁場越強。
想一想：通電直導線能產生磁場，那么將長直導線繞成螺線管，通電后，它是否也能產生磁場呢？若能，磁場分布又是什么情況呢？
二、通電螺線管的磁場
（1）將導線繞成螺線管，通電后觀察是否能吸引大頭針。
能吸引大頭針。
1.通電螺線管的磁場
（2）在螺線管中插入一根鐵棒，通電后，再觀察吸引大頭針的情況。
能吸引更多的大頭針。
比較兩次實驗現象說明什么？
①通電螺線管具有磁性。
②通電螺線管內部插入鐵芯后，鐵芯在磁場中被磁化，相當于一根磁體。通電螺線管產生的磁場與被磁化的鐵芯的磁場疊加，形成了更強的磁場。
實驗：探究通電螺線管周圍的磁場分布
提出問題：通電螺線管周圍的磁場是如何分布的？
假設：磁場分布可能與條形磁體的相似。
進行實驗：
在有機玻璃板上均勻撒滿鐵屑，并在螺線管兩端各放一個小磁針，通電后觀察小磁針的指向。輕敲玻璃板，觀察鐵屑的排列。改變電流方向再觀察一次。
實驗現象：
①鐵屑在通電螺線管周圍的排列與鐵屑在條形磁體周圍的排列相似；②改變電流方向，小磁針的指向發生變化。
改變電流方向后
給螺線管通電
實驗結論：通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似；改變電流方向，通電螺線管的磁極也發生變化。
通電螺線管的磁極和電流方向之間有什么關系呢？
2.右手螺旋定則
通電螺線管相當于一個條形磁體，其磁極和電流方向的關系符合右手螺旋定則（安培定則）。
用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。
用右手螺旋定則判斷直線電流的磁場方向的方法
用右手握住直導線，讓大拇指向電流方向，四指彎曲的方向就是直線電流產生的磁場方向。
三、影響電磁鐵磁性強弱的因素
電磁鐵：帶有鐵芯的通電螺線管叫電磁鐵。
探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
提出問題：電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關呢？
假設：①可能與電流大小有關；
②可能與線圈匝數有關。
設計實驗：
電磁鐵磁性的強弱可能與多個因素有關，實驗時應采用控制變量法。
用什么方法來判斷電磁鐵磁性的強弱呢？
應用轉換法，將電磁鐵磁性強弱轉換成電磁鐵吸引大頭針的數目。
探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系時，利用滑動變阻器改變電路中的電流。
進行實驗：（1）研究電磁鐵磁性與電流大小的關系
控制線圈匝數不變，改變電流，觀察電磁鐵吸引大頭針的數量的多少。
現象：電路中的電流增大，電磁鐵吸引的大頭針數目增多。
結論：通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強。
進行實驗：（2）研究電磁鐵磁性與線圈匝數的關系
控制電流大小相等，線圈的匝數不同，觀察電磁鐵吸引大頭針的數量的多少。
現象：線圈匝數越多，電磁鐵吸引的大頭針數目越多。
結論：當電流一定時，電磁鐵線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強。
實驗結論：線圈匝數越多，電路電流越大，電磁鐵的磁性越強。
電磁鐵的優點
①磁性的有無可以控制；
②磁性的強弱可以控制；
③磁場的方向可以控制。
拓展
電磁鐵的應用
課堂小結
{電與磁}
奧斯特實驗
通電螺線管的磁場
直線電流的磁場
直線電流的磁場
通電螺線管的磁場
右手螺旋定則
影響電磁鐵磁性強弱的因素
1.1820年，丹麥物理學家_______在靜止的小磁針上放置一根與小磁針平行的導線，給導線通電時，小磁針立即_____，切斷電流時，小磁針又________________，實驗說明：______________________。
奧斯特
通電導線周圍存在磁場
偏轉
及時鞏固
指向原來的方向
2.電流的磁場與_____方向有關，改變______方向，磁場的方向也隨之改變。
電流
電流
及時鞏固
N
3.如圖所示，通電螺線管的A端是____極，滑動變阻器的滑片向b端滑動，通電螺線管的磁性將_______。將電源的正、負極對調后，閉合開關發現小磁針偏轉方向發生改變，由此可知電流的磁場方向與__________有關。
減弱
電流方向
4.在下圖中標出通電螺線管的N極和S極。
甲
丙
丁
S
N
S
N
N
S
S
N
乙
5.如圖所示，開關S閉合后，要使電磁鐵的磁性增強，可采用的方法是（ ）
A.滑片向左移動
B.滑片向右移動
C.減少線圈的匝數
D.增加通電的時間
A
6.能使電磁鐵磁性增強的操作是（ ）
A.將線圈的匝數增加一倍
B.改變電流方向
C.將電流減小
D.將螺線管中的鐵芯抽出來
A
課下作業
1.完成P11練習。
2.上網查找有關電磁鐵應用的其他實例。
3.預習第3節。

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