探究電流周圍的磁場(chǎng)學(xué)

1、53探究電流周圍的磁場(chǎng)課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.通過探究實(shí)驗(yàn)了解通電直導(dǎo)線和通電線圈的磁場(chǎng)2.掌握用安培定則判斷直線電流，通電線圈周圍磁場(chǎng)的方法3.探究磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，了解安培分子電流假說(shuō).1.認(rèn)識(shí)通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍的磁場(chǎng)(重點(diǎn)) 2.掌握安培定則(重點(diǎn)) 3.通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)(難點(diǎn))4.安培分子電流假說(shuō)(難點(diǎn))電流的磁場(chǎng)1.基本知識(shí)(1)直線電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng)分布：直線電流的磁場(chǎng)磁感線是一些圍繞以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的 ，這些同心圓都在跟導(dǎo)線 的平面上安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓大拇指指向 的方向，則彎曲的四指所指的方向就是 的環(huán)繞方向(2)通電線圈的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)：環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線是一些

2、圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線也滿足 通電螺線管的磁場(chǎng)：就像一根條形磁鐵，一端相當(dāng)于北極，另一端相當(dāng)于南極長(zhǎng)直通電螺線管內(nèi)中間部分的磁場(chǎng)近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線方向判定：電流方向、磁場(chǎng)磁感線方向仍然滿足 右手握住螺旋管，讓四指指向 ，則大拇指 2思考判斷(1)直線電流磁場(chǎng)的磁感線一定和電流方向平行( )(2)直線電流和通電螺線管都符合安培定則( )(3)通電螺線管的磁感線都是從N極指向S極( )3探究交流通電直導(dǎo)線與通電螺線管應(yīng)用右手螺旋定則來(lái)判定磁感線的方向，那么在這兩種情況下，大拇指與四指所代表的指向意義相同嗎？ 探究磁現(xiàn)象的本質(zhì)1.基本知識(shí)(1)安培的分子電流假說(shuō)：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一

3、種 ，叫分子電流，分子電流使每一個(gè)物質(zhì)微粒都成為 ，分子電流的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極(2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由 2思考判斷(1)磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)是相同的( )(2)磁體受到高溫或猛烈敲擊有時(shí)會(huì)失去磁性( )(3)發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是安培( )3探究交流1731年，一名英國(guó)商人的一箱新刀在閃電過后帶上了磁性；1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)縫紉針經(jīng)過萊頓瓶放電后磁化了，電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電和磁之間有無(wú)本質(zhì)的聯(lián)系？電流的磁場(chǎng)和安培定則的應(yīng)用【問題導(dǎo)思】1環(huán)形電流、通電螺線管產(chǎn)生的磁感線和什么磁體的磁感線類似？2直線電流和環(huán)形電流在應(yīng)用安培定則時(shí)有什么不同？三種常見的

4、電流的磁場(chǎng)安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場(chǎng)越弱環(huán)形電流內(nèi)部磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極圖531如圖531所示，螺線管、蹄形鐵芯、環(huán)形導(dǎo)線三者相距較遠(yuǎn)，當(dāng)開關(guān)閉合后小磁針N極(黑色的一端)的指向正確的是()A小磁針a的N極指向正確B小磁針b的N極指向正確C小磁針c的N極指向正確D小磁針d的N極指向正確1圖532中的四幅圖為電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的分布圖，其中正確的是()圖532A B C D探究磁現(xiàn)象的電本質(zhì)【問題導(dǎo)思】1電流的磁場(chǎng)和磁鐵的磁場(chǎng)產(chǎn)生的原因是否

5、相同？2什么是分子電流？1安培分子電流假說(shuō)的內(nèi)容圖533安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為一個(gè)微小磁體，分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，如圖533所示2用假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象(1)磁化：鐵質(zhì)物體與磁鐵接觸后顯示出磁性(2)退磁：原來(lái)有磁性的物體失去磁性3磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣都是由電流產(chǎn)生的，而電流又是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的因此，安培分子電流假說(shuō)成功地揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)一根軟鐵棒被磁化是因?yàn)?)A軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流B軟鐵棒中分子電流取向雜亂無(wú)章C軟鐵棒中分子電流消失D軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同2(2012·上

6、海靜安區(qū)高二檢測(cè))如圖534所示，回形針系在細(xì)線下端被磁鐵吸引，下列說(shuō)法正確的是()圖534A回形針下端為N極B回形針兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷C現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，過一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了，原因是回形針加熱后，分子電流排列無(wú)序了D用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，回形針不被磁鐵吸引，原因是回形針加熱后，分子電流消失了綜合解題方略電流磁場(chǎng)的疊加在紙面上有一個(gè)等邊三角形ABC，在B、C頂點(diǎn)處是通有相同電流的兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線垂直于紙面放置，電流方向如圖535所示，每根通電導(dǎo)線在三角形的A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則三角形A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_，方向?yàn)開若C點(diǎn)處的電流方向反向，則A點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)

7、度大小為_，方向?yàn)開圖535規(guī)律總結(jié)：兩個(gè)或兩個(gè)以上的電流的磁場(chǎng)疊加時(shí)，先根據(jù)安培定則判斷出每條導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，再由矢量合成法則合成奧斯特實(shí)驗(yàn)1820年4月，奧斯特演示了電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)他將導(dǎo)線的一端和伽伐尼電池正極連接，導(dǎo)線沿南北方向平行地放在小磁針的上方，當(dāng)導(dǎo)線另一端連到負(fù)極時(shí)，磁針立即指向東西方向把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導(dǎo)線和磁針之間，甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里，磁針照樣偏轉(zhuǎn)圖教532奧斯特認(rèn)為在通電導(dǎo)線的周圍，發(fā)生一種“電流沖擊”這種沖擊只能作用在磁性粒子上，對(duì)非磁性物體是可以穿過的磁性物質(zhì)或磁性粒子受到這些沖擊時(shí)，阻礙它穿過，于是就被帶動(dòng)，發(fā)生了偏轉(zhuǎn)

8、. 導(dǎo)線放在磁針的下面，小磁針就向相反方向偏轉(zhuǎn)；如果導(dǎo)線水平地沿東西方向放置，這時(shí)不論將導(dǎo)線放在磁針的上面還是下面，磁針始終保持靜止1首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是()A安培 B奧斯特 C庫(kù)侖 D麥克斯韋2下列物體中，周圍一定不存在磁場(chǎng)的有()A地球 B通電直導(dǎo)線C磁鐵附近的鐵棒 D靜止的帶電金屬球3(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()4如圖536所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時(shí)N極指向右，試判定電源的正、負(fù)極圖5361通有恒定電流的長(zhǎng)直螺線管，下

9、列說(shuō)法中正確的是()A該螺線管內(nèi)部是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B該螺線管外部是勻強(qiáng)磁場(chǎng)C放在螺線管內(nèi)部的小磁針靜止時(shí)，小磁針N極指向螺線管的N極D放在螺線管外部中點(diǎn)處的小磁針靜止時(shí)，小磁針N極指向螺線管的N極圖5372(2012·昌江高二檢測(cè))如圖537所示為一通電螺線管，a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點(diǎn)，則三點(diǎn)中磁感線最密處為()Aa處Bb處Cc處 D無(wú)法判斷3閉合開關(guān)S后，小磁針靜止時(shí)N極指向如圖538所示，那么圖中電源的正極()圖538A一定在a端B一定在b端 C在a端或b端均可 D無(wú)法確定4磁鐵在高溫下或者受到敲擊時(shí)會(huì)失去磁性，根據(jù)安培的分子電流假說(shuō)，其原因是()A分子電流消失B分子電流取向

10、變得大致相同C分子電流取向變得雜亂D分子電流減弱圖5395如圖539所示，三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線中電流大小相同，通電電流方向?yàn)椋篵導(dǎo)線和d導(dǎo)線中電流向紙里，c導(dǎo)線中電流向紙外，a點(diǎn)為b、d兩點(diǎn)的連線的中點(diǎn)，ac垂直于bd，且abadac，則a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)?)A垂直紙面指向紙外 B垂直紙面指向紙內(nèi)C沿紙面由a指向b D沿紙面由a指向d圖53106如圖5310所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過對(duì)稱的環(huán)形支路匯合于B點(diǎn)，則環(huán)形支路的圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A垂直于環(huán)形支路所在平面，且指向“紙外”B垂直于環(huán)形支路所在平面，且指向“紙內(nèi)”C大小為零D在環(huán)形支路所在平面內(nèi)，指向B點(diǎn)圖53117鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導(dǎo)

11、線，電流方向如圖5311所示，則鐵環(huán)中心O處的磁場(chǎng)方向?yàn)?)A向下B向上C垂直于紙面向里D垂直于紙面向外8(2012·福建連江一中高二檢測(cè))如圖5312所示，A和B為兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通以同方向等大電流，虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線，則下列說(shuō)法正確的是()圖5312A兩導(dǎo)線間的空間不存在磁場(chǎng)B虛線C處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零CAC間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里DCB間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外圖53139如圖5313所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平固定放置著一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中()Aa、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同Bc、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等Ca點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大Db點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大10在圖5314中，分別給出了其中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針N極的指向，請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向圖531411如圖5315所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r.現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則去掉導(dǎo)線