安培分子电流假说

九、安培分子电流假说磁性材料
【要点导学】
1、本节是磁场的收尾章节，通过本节学习应知道安培的分子电流假说、知道电和磁是相互联系的、了解磁性材料及其应用。

2、安培分子电流假说：安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，
在这个假说中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一
种___________（也叫做分子电流），每一个__________产生的
磁场使物体微粒成为一个________，如图15-9-1所示，利用
这一假说可以很好地解释磁化现象、温度对磁性的影响。

安培
分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_______产生的．
3、分子电流的实质：尽管安培提出了分子电流解释，但安培并没有知道分子电流的实质，随着原子物理学的发展，后来才知道分子电流就是原子核外的电子绕原子核运动形成的，如果某材料的原子序数为Z，核外电子绕它运动的轨道半径为r，设电子的电量为e，质量为m，则根据库仑力提供电子圆周运动的向心力可知kze2/r2=m(2π/T)2r,环形电流的大小为I=e/T(由于电子平均一个周期通过圆环任意一截面一次).
4、磁性材料：可分为_________、_________、______________，其中铁磁材料又可分为_________和______________。

【范例精析】
例1、一根软铁棒被磁化是因为【】
A．软铁棒中产生了分子电流
B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C．软铁棒中分子电流消失了
D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同
解析：磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同，这是分子电流假说对于磁化现象的解释，所以本题的正确选项是D．
拓展：分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流，因而任何材料中都存在分子电流，没有外加磁场时，由于热运动的缘故，分子电流取向是杂乱无章的，有了外加磁场，分子电流取向变得大致一致，从而使软铁产生了磁性．例2、利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象【】
A．永久磁铁的磁场
B．直线电流的磁场
C．环形电流的磁场
D．软铁被磁化产生磁场
解析：安培分子电流假说是用来说明磁铁磁性的起源的，所以选项AD是正确的．拓展：分子是一种微观粒子，分子电流是由微观粒子定向做匀速圆周运动引起的，它不同于宏观意义上直线电流、环形电流，分子电流的取向会受到加热或敲击的影响而改变方向，而直线电流和环形电流的磁场并不会受此影响．
例3、电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁是【】
A．能保持磁性
B．可能被其它磁体吸引
C．剩磁较弱，且去磁迅速
D．能导电
解析：电磁铁之所以用软铁作为材料，其原因是软铁为软磁材料，它具有剩磁弱，可以反复被磁化的性质，当电磁铁要吸引物体时，经通电即可实现，当电磁铁要释放物体时，断电即可以使软铁失去磁性，从而释放物体，所以本题的正确选项是C．拓展：软磁材料和硬磁材料的性质有很大区别，一般在要求反复充磁的场合，应选用软磁材料，磁性材料和绕在它上面的导线之间应该保持绝缘，通常是在铜导线上浸一层绝缘清漆，成为漆包线．
【能力训练】
1．一束电子流沿水平面自西向东运动, 在电子流的正上方一点P, 由于电子运动产
生的磁场在P 点的方向上为 【 】
(A) 竖直向上 (B) 竖直向下 (C) 水平向南 (D) 水平向北
2．安培的分子环流假设,可用来解释【 】
(A)运动电荷受磁场力作用的原因
(B)两通电导体有相互作用的原因
(C)永久磁铁具有磁性的原因
(D)软铁棒被磁化的现象
3．下列说法中正确的是【 】
（A ）只有铁和铁的合金可以被磁铁吸引
（B ）只要是铁磁性材料总是有磁性的
（C ）制造永久磁铁应当用硬磁性材料
（D ）电磁铁的铁芯应当用硬磁性材料
4．安培的分子电流假设，是用来解释【 】
(A)通电导线产生磁场的原因
(B)磁铁产生磁场的原因
(C)通电导线受磁场力作用的原因
(D)运动电荷受磁场力作用的原因
5．图15-9-2是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下面说法正确的是【 】
(A)两棒均显磁性
(B)两棒均不显磁性
(C)甲棒不显磁性，乙棒显磁性
(D)甲棒显磁性，乙棒不显磁性
6．关于磁现象的电本质，错误的说法是【 】
(A)磁体随温度升高磁性增强 (B)安培假说揭示了磁现象的电本质
(C)所有的磁现象都归结为电荷的运动
(D)一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱
7．安培的_____假说揭示了磁现象_______．假说认为：在原子、分子内部存在一种
_____电流，它的两侧相当于两个_____，磁化现象就是______电流在外磁场作用下顺序
排列的过程．
图15-9-2
阅读材料：军事领域的磁应用
磁性材料在军事领域得到了广泛应用．例如普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限．而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力．
在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一．但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性．为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面
涂一层特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷达
发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此
敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就
使飞机达到了隐身的目的．这就是大名鼎鼎的“隐形
飞机”．隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点．美国的F117隐形战斗机（如图15-9-3是一个成功运用隐身技术的例子）．
九、安培分子电流假说磁性材料
1．D 2。

CD 3。

C 4。

B 5。

C 6。

A 7。

分子电流，电本质，环形，磁极，分子。