二電流的磁場

1、二、電流的磁場學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1知道奧斯特、安培等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究對人們認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象的重要意義2理解磁感線方向與電流方向關(guān)系的安培定則(重點(diǎn))3學(xué)會(huì)用磁感線描繪直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管周圍的磁場(重點(diǎn)、難點(diǎn))4掌握用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管周圍的磁場(難點(diǎn)、重點(diǎn))自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知知識(shí)梳理一、電流的磁效應(yīng)1磁作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引2電流磁效應(yīng)：1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)：把一根導(dǎo)線平行地放在磁針的上方，給導(dǎo)線通電時(shí)，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明電流也能產(chǎn)生磁場，這個(gè)現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)3意義：用實(shí)驗(yàn)展示了電與磁的聯(lián)系二、電流磁場的方向

2、1直線電流磁場的磁感線(1)分布：以導(dǎo)線為圓心的一些同心圓(2)安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指的方向與電流的方向一致，那么，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向2環(huán)形導(dǎo)線、螺線管磁感線(1)分布：外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，每一條磁感線都是閉合的曲線(2)安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向3通電螺線管的磁場如圖2­2­1所示，通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵十分相似，左端相當(dāng)于條形磁鐵的N極通電螺線管的磁場圖2­2­1基礎(chǔ)自測1思考判斷(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)(

3、)(2)電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的聯(lián)系()(3)奧斯特做電流的磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電直導(dǎo)線應(yīng)東西放置效果最好(×)(4)直線電流磁場的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的一些同心圓()(5)通電螺線管內(nèi)部的磁場方向是從N極到S極(×)(6)磁感線是閉合的曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)()2關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是()A磁鐵是磁場的唯一來源B磁感線是從磁體的北極出發(fā)而到南極終止C靜止的電荷只能產(chǎn)生電場，運(yùn)動(dòng)的電荷才能產(chǎn)生磁場D兩條磁感線空隙處不存在磁場C由電流的磁效應(yīng)可知電流也能產(chǎn)生磁場，選項(xiàng)A錯(cuò)；由磁感線的特性可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)；由磁場的產(chǎn)生原因可知選項(xiàng)C正確3如圖2­2­

4、2所示，一個(gè)正電子沿著逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則此正電子的運(yùn)動(dòng)()圖2­2­2A不產(chǎn)生磁場B產(chǎn)生磁場，圓心處的磁場方向垂直紙面向里C產(chǎn)生磁場，圓心處的磁場方向垂直紙面向外D只在圓周內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磁場C正電荷沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于沿逆時(shí)針的環(huán)形電流，由安培定則可知在圓心處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，C選項(xiàng)正確4如圖2­2­3所示，小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè)當(dāng)螺線管通以恒定電流時(shí)，不計(jì)其他磁場的影響，小磁針靜止時(shí)N極的指向是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41942051】圖2­2­3A向左B向右C向上 D向下A由安培定則可知，閉合開關(guān)后，螺線

5、管的左端是N極，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針靜止時(shí)N極的指向是向左，選項(xiàng)A正確合 作 探 究·攻 重 難電流的磁效應(yīng)1.電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線通電后，其下方與導(dǎo)線平行的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如圖2­2­4為奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖2­2­42電流的磁效應(yīng)的物理意義展示了電和磁的聯(lián)系，說明了電與磁之間存在相互作用對電與磁研究的深入發(fā)展具有劃時(shí)代的意義可以說，奧斯特的發(fā)現(xiàn)“打開了黑暗領(lǐng)域的大門”在做“奧斯特實(shí)驗(yàn)”時(shí)，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是()A沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上B沿電流方向放置磁針

6、，使磁針在導(dǎo)線的正下方C電流沿南北方向放置在磁針的正上方D電流沿東西方向放置在磁針的正上方【解析】在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減弱地球磁場的影響，導(dǎo)線應(yīng)南北放置在小磁針的正上方或正下方，這樣電流產(chǎn)生的磁場為東西方向，會(huì)使小磁針有明顯的偏轉(zhuǎn)若導(dǎo)線東西放置，電流所產(chǎn)生的磁場為南北方向，小磁針有可能不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A、B、D錯(cuò)，C正確【答案】C注意事項(xiàng)奧斯特實(shí)驗(yàn)要想做的效果明顯，應(yīng)把通電直導(dǎo)線沿南北方向放在小磁針的上方，當(dāng)通電時(shí)小磁針會(huì)發(fā)生約90°的偏轉(zhuǎn)，易觀察.針對訓(xùn)練1某同學(xué)在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小磁針放在水平的通電直導(dǎo)線的下方，當(dāng)通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動(dòng)，稍微用手撥動(dòng)一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180&#

7、176;后靜止不動(dòng)，由此可知，通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向是()A自東向西B自南向北C自西向東 D自北向南D小磁針開始不動(dòng)，說明通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向與小磁針指向在一條直線上，稍微撥動(dòng)，轉(zhuǎn)180°，則說明方向相反，故選D.常見的幾種電流磁場方向1.直線電流的磁場如圖2­2­5所示：圖2­2­5(1)縱截面圖中的“×”號(hào)表示磁場方向垂直進(jìn)入紙面，“·”號(hào)表示磁場方向垂直射出紙面(2)直線電流的磁場無磁極，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱2通電螺線管的磁場如圖2­2­6所示：圖2­2­63環(huán)形電流的磁場兩側(cè)

8、是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場越弱，如圖2­2­7所示圖2­2­7如圖2­2­8所示，電路沒接通時(shí)三個(gè)小磁針方向如圖，接通電路后確定三個(gè)小磁針的轉(zhuǎn)向及最后N極的指向(其中小磁針3在螺線管內(nèi)部)圖2­2­8思路點(diǎn)撥：根據(jù)安培定則判斷通電螺線管周圍磁場的分布，依據(jù)N極受力方向是該點(diǎn)磁場方向判斷【解析】通電后，由安培定則確定三個(gè)小磁針?biāo)谖恢锰幍拇艌龇较?，然后根?jù)小磁針靜止時(shí)N極指向與磁感線方向一致，即可判定小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)由安培定則可知螺線管內(nèi)部磁場方向由左向右，故小磁針3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最后N極向右；小磁針1所在位置處磁

9、場方向向左，故小磁針1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最后N極指左；小磁針2所在位置處磁場方向向右，小磁針2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最后N極指右【答案】小磁針1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最后N極指左；小磁針2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最后N極指右；小磁針3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最后N極指右解題技巧(1)根據(jù)安培定則可知，只要知道了電流方向或電流產(chǎn)生的磁場方向中的一個(gè)方向，就可以判斷出另一個(gè)方向(2)通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，也是從N極出來，進(jìn)入S極通電螺線管內(nèi)部的磁感線跟螺線管的軸線平行，方向由S極指向N極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線針對訓(xùn)練2如圖2­2­9所示，環(huán)形導(dǎo)線的A、B處另用導(dǎo)線與直導(dǎo)線ab相連，(1)圖中標(biāo)出了環(huán)形電流磁場的方向，則C和D接電源正極的是_；(2)放在ab下方的小磁針的_極轉(zhuǎn)向紙外.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：4