电流的磁场一
第一讲 电流的磁效应
第一讲电流的磁效应知识点一:磁和磁场1、磁场的来源:磁铁和电流、变化的电场。
磁场的基本性质:对放入其中的磁铁和电流有力的作用----同名磁极相斥、异名磁极相吸;2、方向(矢量):磁针北极的受力方向,磁针静止时N极指向3、磁感线:描述电场用电场线,描述磁场用磁感线。
磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线,其上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,也是小磁针静止时N极的指向.磁感线在磁铁外部由N极到S极,在磁铁内部由S极到N 极,构成一闭合的曲线。
磁感线疏密表示磁场强弱。
(下图为常见磁场分布)【例1】下列关于磁场的说法中正确的是A 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C 磁极与磁极之间是直接发生作用的D 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生【例2】关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有()A 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质B 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C 磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止D 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线【针对训练1】关于电场线和磁感线的说法正确的是()A 电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的B 电场线是客观存在的,而磁感线是不存在的C 静电场的电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的曲线D 电场线和磁感线都可能相交知识点二:电流的磁效应(奥斯特发现)1、安培定则确定电流产生磁场的方向:安培定则又称为右手螺旋定则,是确定电流磁场的基本法则,不仅适用于通电直导线,同时也适用于通电圆环和通电螺线管.对于通电直导线的磁场,使用时大拇指指向电流方向,弯曲的四指方向表示周围磁场的方向;对于通电圆环或通电螺线管,弯曲的四指方向表示电流环绕方向,大拇指的指向表示螺线管内部的磁场方向。
2、几种常见电流产生的磁感线分布图(⨯代表往里,∙代表往外)①直线电流的磁场(如图1)在周围产生的磁场是不均匀分布的,垂直于直导线方向,离直导线越远,磁场越弱;反之越强.②环形电流的磁场(如图2所示)螺线管是由多个环形串联而成,所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同的.③地球磁场地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似.如图3所示,与地理南极对应的是地磁北极,与地理北极对应的是地磁南极(不考虑磁偏角时)。
高中物理—电流的磁场
电流的磁场知识点讲解知识点一:磁场、奥斯特实验古代人们就发现了天然磁石的现象。
我国古代春秋时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述,而东汉学者王允在《论衡》一书中描述的司南,是人们公认的最早的磁性定向工具。
指南针是我国古代的四大发明之一、12世纪初,我国已将指南针用于航海。
人们最早发现的天然磁石的主要成分是Fe3O4,现在使用的磁体,多是用铁、钴、镍等金属或其氧化物制成的。
天然磁石和人造磁体都是永磁体,它们都能吸引铁质物质,我们把这种性质叫做磁性。
磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的部分叫做磁极。
【思考】1、当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?现象:观察到小磁针发生偏转。
原因:磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。
2、小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?【概念解析】一、磁场1、基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流有磁场力的作用.2、方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时北极的指向.3、磁体之间的相互作用是通过磁场,电场和磁场一样都是一种物质二、磁场和电场的比较电现象磁现象带电体能吸引轻小物体带电体有正、负两种电荷同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引磁体能吸引铁、钴、镍等物体磁体有N、S两种磁极同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引三、奥斯特实验如图:把一条导线(南北方向)平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。
问将发生什么现象?现象:当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。
除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
导线下方的小磁针发生转动,说明电流的周围也有磁场。
思考:改变电流的方向会有什么现象?结论:电流周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关磁针的跳动令他激动奥斯特,丹麦物理学家、化学家。
1819年上半年到1820年下半年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。
1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。
第十一章稳恒电流的磁场(一)作业解答
一、利用毕奥—萨法尔定律计算磁感应强度毕奥—萨法尔定律:304r rl Id B d⨯=πμ1.有限长载流直导线的磁场)cos (cos 4210ααπμ-=a I B ,无限长载流直导线a IB πμ20=半无限长载流直导线a IB πμ40=,直导线延长线上0=B2. 圆环电流的磁场232220)(2x R IR B +=μ,圆环中心R I B 20μ=,圆弧中心πθμ220∙=R I B电荷转动形成的电流:πωωπ22q q T q I === 【 】基础训练1、载流的圆形线圈(半径a 1 )与正方形线圈(边长a 通有相同电流I .如图若两个线圈的中心O 1 、O 2处的磁感强度大小相同,则半径a 1与边长a 2之比a 1∶a 2为 (A) 1∶1 (B) π2∶1 (C) π2∶4 (D) π2∶8【 】基础训练3、有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为a ,厚度不计,电流I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为b 处的P 点的磁感强度B的大小为(A))(20b a I+πμ. (B)b b a aI +πln20μ.(C) b b a b I +πln 20μ. (D) )2(0b a I+πμ. 解法:【 】自测提高2、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为 (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . 解法:根据直线电流的磁场公式和圆弧电流产生磁场公式可得【 】自测提高7、边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感应强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为 (A) B 1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2. (C) B 1 = 21B 2. (D) B 1 = B 2 /4. 解法:设正方形边长为a ω 相同,所以每个点电荷随着正方形旋转时形成的等效电流相同, 为当正方形绕AC 轴旋转时,一个点电荷在O 旋转产生电流,在O 点产生的总磁感小为O 点产生的磁感应强度的大小为基础训练12、一长直载流导线,沿空间直角坐标Oy 轴放置,电流沿y 正向.在原点O 处取一电流元l Id ,则该电流元在(a ,0,0)点处的磁感强度的大小为 ,方向为 。
电流的磁场
第十一章 电流的磁场§11-1基本磁现象§11-2磁场 磁感应强度一、 磁场电流磁铁磁场电流磁铁↔↔↔↔电流磁场电流↔↔实验和近代物理证明所有这些磁现象都起源于运动电荷在其周围产生的磁场,磁场给场中运动电荷以作用力(变化电荷还在其周围激发磁场)。
1)作为磁场的普遍定义不宜笼统定义为传递运动电荷之间相互作用的物理场。
电磁场是物质运动的一种存在形式。
2)磁场相互作用不一定都满足牛顿第三定律。
二、 磁感应强度 实验发现:①磁场中运动电荷受力与vˆ有关但v F ˆˆ⊥; ②当0ˆ=F 时,v ˆ的方向即B ˆ的方向(或反方向); ③当B v ˆˆ⊥时,maxˆˆF F =; ④qvF max与qv 无关,B v q Fˆˆˆ⨯=。
描述磁场中一点性质(强弱和方向)的物理量,为一矢量。
由B v q Fˆˆˆ⨯= (B ˆ的单位:特斯拉) 为由场点唯一确定的矢量(与运动电荷无关)。
Bˆ大小: qvF B max=(B vˆˆ⊥时)方向由上式所决定。
三、 磁通量1. 磁力线磁场是无源涡旋场2. 磁通量(Bˆ通量) s d Bds B ds B d n m ˆˆcos ∙===Φα⎰⎰⎰==Φ=Φssn m m ds B ds B d αcos⇒ ⎰∙=Φsm s d Bˆˆ (单位:韦伯(wb )) 3. 磁场的高斯定理由磁力线的性质⎰⎰∑=∙q s d Dˆˆ 0ˆˆ=∙⎰ss d B (⎰⎰∑=∙s iqs d E 01ˆˆε)§11-3 比奥—萨伐尔定律一、 电流元l Id ˆ在空间(真空)某点产生的Bd ˆ 2)ˆ,ˆs i n (r rl Id Idl dB ∝322ˆˆˆˆˆˆr r l Id k r l d I k r r r l Id k B d ⨯=⨯=⨯= 与电荷场相似,磁场也满足迭加原理⎰⎰⨯==L L r r l Id k B d B 3ˆˆˆˆ在国际单位制中(SI 制)70104-==πμk ,真空磁导率70104-⨯=πμTmA -1(特米安-1) ⇒ 3ˆˆ4ˆ0rr l Id B d ⨯=πμ 当有介质时,r μμμ0=,⇒3ˆˆ4ˆr r l Id B d ⨯=πμ 二、 运动电荷的磁场(每个运动带电粒子产生的磁场)设:单位体积内有n 各带电粒子,每个带电粒子带有电量为q ,每个带电粒子均以 v 运动,则单位时间内通过截面s 的电量为qnvs ,即 q n v sI = 代入上式(l Id ˆ与v ˆ同向),()20)ˆ,ˆs i n (4rrv dl qnvs dB πμ= 在电流元内有nsdl dN =个带电粒子以速度vˆ运动着,由迭加原理,每个带电离子以速度vˆ运动所产生的磁场 2)ˆ,ˆs i n (rrv qv dN dB B ==30ˆˆ4ˆr r v q B ⨯=πμ (可以看成微观意义上的毕奥-萨伐尔定律) 例:一半径为R=1.0cm 的无限长半圆柱面导体,沿尺度方向的电流I=5.0A 在柱面上均匀分布。
【大学物理】磁场
I
dB
'
dB
dB
''
0 ∑I B= 2π r
(其中 ∑I 为过场点在垂直于轴线平面内所做 的同心圆包围的电流代数和) 的同心圆包围的电流代数和)
(类比于无限长均匀带电圆 ∑λ E= 柱型分布所产生的电场) 柱型分布所产生的电场) 2πε0r
o I 0Ir B外 = B = 内 2 2π r 2πR o I B = 0 内 长直圆柱面电流 B外 = 长直圆柱面电流 2π r B
L L
B = Bx i + By j + Bzk
3. 运 动 电 荷 的 磁 场
0 Id × r dB = 2 4π r
S q
0
r
I
v dt
v
Id dQ (S vdt )nq I= = qnvS = dt dt
0 qv × r 0 运动电荷的磁场为: 运动电荷的磁场为:B = 4π r 2
( q为代 数量)
Mmax 大小 B = P m
M = pm × B
pm
B
载流线圈受到的 受到的磁 载流线圈受到的磁力矩总 是力图使线圈的磁矩 线圈的磁矩转到与外 是力图使线圈的磁矩转到与外 场一致的方向。 磁场一致的方向。
1特斯拉(T)= 4高斯(GS) 特斯拉( )= 高斯( ) )=10 特斯拉 三. 磁通量 磁场中的高斯定理 1. 磁力线的定义 磁力线上任意一点的切向 磁力线的定义: 的方向; 任意一点的磁 即为该点的 B的方向 任意一点的磁力线的 的大小。 数密度即为该点的 B的大小。 2. 磁力线的特点
# 对闭合面来说,规定外法向为正方向。 对闭合面来说,规定外法向为正方向。 四. 磁场的高斯定理: ∫∫ B dS= 磁场的高斯定理: 0
1第十一章 恒定电流的磁场(一)作业答案
2 ∶4
2 ∶1 2 ∶8
a2 a1 O1 O2 I
2 2 0 I Bo1 , Bo2 4 cos 450 cos1350 , a2 2a1 a 2 4 2 a 2 由Bo1 Bo2 , 得 1 a2 8
0 I
0 I
I
[ B ] 2、 (基础训练 3)有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为 a,厚度不计,电 流 I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为 b 处的 P 点(如图)的
B B
0 Ir 2 a 2
0 I 2 r
, B
I B 2 r 0 I (r 2 b 2 ) 2 2 (c b )
B 2 r 0 0 0, B 0
2 r c 2 b 2
0 I c 2 r 2
I a b
磁感强度 B 的大小为 0 I (A) . 2(a b) 0 I a b (C) . ln 2b b
其电流为 dI
P
(B) (D)
0 I
2a
ln
ab . b
.
0 I
(a 2b)
【答】在距离 P 点为 r 处选取一个宽度为 dr 的电流(相当于一根无限长的直导线) ,
dI I dr ,它在 P 处产生的磁感应强度为 dB 0 ,方向垂直纸面朝内; a 2 r 根据 B dB 得: B 的方向垂直纸面朝内, B 的大小为
B
0 dI 0 I b a dr 0 I a b . ln 2 r 2 a r 2 a b b
b b a
图 11-51
5、 (自测提高 11)在一根通有电流 I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长、 宽各为 a 和 b 的矩形线框,线框的长边与载流长直导线平行,且二者相距为 b, 如图 11-51 所示.在此情形中,线框内的磁通量 =
电流的磁场
电流的磁场1.通电导线周围存在磁场(1)通电导体跟磁体一样周围存在磁场,即电流的磁效应。
(2)电流磁场方向与电流方向有关,当电流方向改变时,电流磁场方向也发生改变。
直线电流的磁场安培定则:右手握住导线并把大拇指展开,用大拇指指电流方向,那么其余四指环绕的方向就是磁场方向。
环形电流的磁场安培定则:让右手弯曲,四指和环形电流的方向一致,那么大拇指所指方向就是环形导线中心轴线上磁感线方向。
【实战练习】在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路.他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化.经检查,各元件完好,电路连接无故障.(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是:.(2)写出检验你的猜想是否正确的方法2.通电螺线管磁场通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁,一端相当于N极,另一端相当于S极。
改变电流方向,两极就对调。
通电螺线管磁极的判断安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指方向与电流方向一致,那么大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是说,大拇指指向通电螺线管的N极。
【实战练习】1.已知通电螺线管的N、S极,判断通电螺线管的电流方向。
2.如图所示,已知电流方向,用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极.通电螺线管的性质:(1)通过电流越大,磁性越强;(2)线圈匝数越多,磁性越强;(3)插入软铁芯,磁性大大增强;(4)通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3. 关于通电螺线管的作图(1)已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性;(2)已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极;(3)已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。
解决这三种问题,应从以下几点入手:①记住常见的几种磁感线分布情况。
②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。
③磁感线是闭合曲线:磁体外部的磁感线都是从磁体的北(N)极出发回到磁体的南(S)极;在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。
初中物理竞赛及自主招生专题讲义第九讲简单的磁现象第一节电流的磁场含解析
第九讲简单的磁现象第一节电流的磁场一、磁体与磁感线我们把物体能够吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性.具有磁性的物体叫做磁体.磁体都有两个磁极,即南极(S极)和北极(N极).磁极之间存在着相互作用力,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.磁极之间的相互作用力是通过磁场传递的.磁场是存在于磁体周围的一种摸不着、看不见的特殊物质.磁场对放人其中的磁极有力的作用.物理学中规定,某处磁场的方向与放在该处的小磁针的N 极受磁场力的方向相同.磁体周围的磁场强弱不是均匀的,靠近磁极处,磁场较强.为了形象地描述磁场的分布,人们在磁体周围画出一系列曲线,并使曲线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致,这样画出来的一系列曲线叫做磁感线.磁感线是人们为了形象地描述磁场强弱和方向而人为画出的曲线,不是在磁场中客观存在的.磁感线是一种假想的物理模型.关于磁感线,我们必须明确以下几点:(1)磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,即小磁针静止时北极所指的方向.(2)磁感线是闭合的曲线,在磁铁的外部,磁感线的方向为从N极到S极,在磁铁的内部,磁感线的方向为从S极回到N极.(3)磁感线越密,磁场越强;磁感线越疏,磁场越弱.(4)任何两根磁感线不相交.图9.1给出了几种常见的磁场分布.两个靠得很近的异名磁极之间的磁场是匀强磁场,匀强磁场是指强弱和方向处处相同的磁场,磁感线是等距的平行直线.地球也是一个巨大的磁体,地球的磁场与条形磁铁的磁场类似,地球磁场的南极和北极与地理南极和北极不同,地理的南极是地磁的北极,地理的北极是地磁的南极.所以,地球外部的磁感线方向是从地理的南极指向地理的北极,这也是小磁针在静止时N极指北,S极指南的原因.图9.2为地球磁场的分布.从图9.2可以看出,地面附近的磁场方向,并不平行于地面,在北半球,磁场方向斜向下,在南半球,磁场方向斜向上.例1 科考队进入某一磁矿区域后,发现指南针原来指向正北的N 极逆时针转过30°(如图9.3所示的虚线),设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B ,则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为( ).A .BB .2BC .2BD .3B分析与解 磁矿产生的磁场1B 与地磁场B 合成一个合磁场B 合,小磁针的N 极最终将指向B 合的方向,图9.3中虚线方向即为B 合方向.1B ,B ,B 合围成一个矢量三角形.如图9.4所示,当1B 与B 合垂直时,1B 最小,显然1B 的最小值为12B ,选项C 正确.二、电流周围的磁场丹麦物理学家奥斯特一直相信电和磁之间有某种联系.1820年,在一次讲座中,奥斯特惊喜地发现,将导线通电的瞬间,导线下方的小磁针突然跳动了一下.奥斯特激动之余,对这个现象进行了长达三个月的研究,终于发现:通电导线周围存在着磁场,这就是电流的磁效应.通电导线周围的磁场同样可以使小磁针受力而转动.奥斯特发现电流的磁效应之后,法国物理学家安培又进一步做了大量的实验,研究了磁场方向与电流方向之间的关系,并总结出右手螺旋定则,又叫安培定则.1.通电直导线的磁场分布如图9.5所示,通电直导线周围的磁场可以用右手螺旋定则判定:用右手握住通电直导线,使大拇指指向直导线中的电流方向,则弯曲的四指所指的方向就是直导线周围磁场的方向.通电直导线周围的磁感线是一簇簇与导线垂直的同心圆,圆心在导线上,且距离导线越远,磁场越弱.图9.6给出了通电直导线周围的磁场分布情况.在图9.6(b)中,“•”和“×”分别表示与纸面相交处的磁场方向是垂直于纸面向外和垂直于纸面向里的;图9.6(c)中,“⊗”表示垂直于纸面向里的电流(反之,“”表示垂直于纸面向外的电流).2.通电螺线管的磁场分布如图9.7所示,通电螺线管的磁场也可以用右手螺旋定则来确定:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲的方向与螺线管中电流的环绕方向一致,则大拇指所指的方向即螺线管内部的磁感线方向.这里,大拇指所指的一端实际是螺线管的N极.螺线管的磁场与条形磁铁的磁场分布类似.图9.8给出了通电螺线管周围的磁场分布情况.由图9.8(c)可以看出,螺线管内部的磁感线是从S极回到N极,磁感线是等距平行直线,螺线管内部为匀强磁场.值得一提的是,通电螺线管可以看成由若干个单匝线圈串联而成.对于单匝线圈产生的磁场,右手螺旋定则仍然适用.三、磁感应强度磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量,用B表示,单位是“特斯拉”,简称“特”,符号为“T”.磁感应强度是矢量,既有大小又有方向.若空间中存在两个磁场,则某点的磁感应强度为两个磁场在该点单独产生的磁感应强度的矢量和.在磁场中,磁感线越密的地方,磁感应强度越大.例2 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度IB Kr=,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比.如图9.9所示,两根平行长直导线相距为R,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场方向垂直纸面向里为正,下面的~O R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是().A .B .C .D .分析与解 根据右手螺旋定则,可得左边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外,右边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里,离导线越远磁场越弱,两电流的磁场叠加后如图9.10所示,在两根导线中间位置磁场为零.由于规定B 的正方向垂直纸面向里,因此选项D 正确.例3 如图9.11所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I >.a ,b ,c ,d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a ,b ,c 与两导线共面,b 点在两导线之间,b ,d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( ).A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点分析与解 如图9.12所示,可以根据右手螺旋定则,分别画出电流1I 在各个点产生的磁感应强度1a B ,1b B ,1c B 和1d B ,以及电流2I 在各个点产生的磁感应强度2a B ,2b B ,2c B 和2d B .可见,只有a 点和c点处的磁感应强度方向相反,但是由于电流12I I >,且a 点距离电流1I 较近,因此12a a B B >,a 点磁感应强度不等于零.虽然12I I >,但c 点距离电流1I 较远,因此有可能12c c B B =,c 点磁感应强度可能等于零,选项C 正确.例4 如图9.13所示,分别置于a ,b 两处的长直导线垂直纸面放置,通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,a ,b ,c ,d 在一条直线上,且ac cb bd ==.已知c 点的磁感应强度大小为1B ,d 点的磁感应强度大小为2B .若将b 处导线的电流切断,则( ).A .c 点的磁感应强度大小变为112B ,d 点的磁感应强度大小变为1212B B -B .c 点的磁感应强度大小变为112B ,d 点的磁感应强度大小变为2112B B -C .c 点的磁感应强度大小变为12B B -,d 点的磁感应强度大小变为1212B B -D .c 点的磁感应强度大小变为12B B -,d 点的磁感应强度大小变为2112B B -分析与解 如图9.14所示,a ,b 两点处的长直导线在c 点产生的磁感应强度均向上,由于ac cb =且两电流大小相等,又c 点的磁感应强度大小为1B ,可知两长直导线在c 点产生的磁感应强度大小均为12B .由于cb bd =,易得b 处的长直导线在d 点产生的磁感应强度大小等于12B ,方向竖直向下.设a 处的长直导线在d 点产生的磁感应强度大小为B ',由右手螺旋定则可知B '竖直向上,且有12B B '<,因此d 点的磁感应强度122B B B '=-,解得12BB '=2B -.可见,当将b 点处导线的电流切断时,c ,d 两点就只有a 点处的长直导线产生的磁场了,显然选项A 正确.例5 已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式为02πIB rμ=,其中r 是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,0μ为比例系数(单位为2N /A ).则根据上式可以推断,若一个通电圆线圈半径为R ,电流强度为I ,其轴线上与圆心O 点的距离为0r 的某一点的磁感应强度B 的表达式应为( ).A .()20322202r I B R r=+B .()0222032RIB R r μ=+C .()20322202R IB R rμ=+ D .()200322202r IB R rμ=+分析与解 本题是求不出圆心处的磁感应强度的.但是仍可以根据题目条件,结合所学过的知识进行判断.首先进行单位的分析,由题给条件,无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式为02πIB rμ=,这个表达式分母中出现了长度的单位“米”的一次方,则可知在通电圆线圈圆心处磁感应强度的表达式的分母中,也应出现“米”的一次方.在四个选项中分别令00r =,只有C 选项分母中出现了“米”的一次方,因此,本题正确答案应为C.练习题1.(上海第32届大同杯初赛)如图9.15所示,把一根长直导线平行地放在小磁针的正上方,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是( ).A .奥斯特B .法拉第C .麦克斯韦D .伽利略2.(上海第31届大同杯初赛)如图9.16所示,一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,此时小磁针的N 极向纸内偏转,这一束粒子可能是( ).A .向右飞行的正离子束B .向左飞行的负离子束C .向右飞行的电子束D .向左飞行的电子束3.奥斯特做电流磁效应实验时应排除地磁场对实验的影响,下列关于奥斯特实验的说法中正确的是( ).A .通电直导线必须竖直放置B .该实验必须在地球赤道上进行C .通电直导线应该水平东西方向放置D .通电直导线可以水平南北方向放置4.当导线中分别通以下图所示各方向的电流时,小磁针静止时N 极指向读者的是( ).A .B .C .D .5.(上海第16届大同杯初赛)如下图所示,当闭合电键后,四个小磁针指向都标正确的图是( ).A .B .C .D .6.为了解释地球的磁性,在19世纪,安培假设地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流/引起的.下图能正确表示安培假设中环形电流I 方向的是( ).A .B .C .D .7.如图9.17所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I .a ,b ,c ,d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a ,b ,c 与两导线共面,b 点在两导线之间,b ,d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( ).A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点8.如图9.18所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 与2I ,与两导线垂直的一平面内有a ,b ,c ,d 四点,a ,b ,c 在两导线的水平连线上且间距相等,b 是两导线连线的中点,b ,d 连线与两导线连线垂直,则( ).A .2I 在b 点产生的磁感应强度方向竖直向上B .1I 与2I 产生的磁场有可能相同C .b ,d 两点磁感应强度的方向必定竖直向下D .a 点和c 点位置的磁感应强度不可能都为零9.如图9.19所示,两根互相平行的长直导线过纸面上的M ,N 两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a ,O ,b 在M ,N 的连线上,O 为MN 的中点,c ,d 位于MN 的中垂线上,且a ,b ,c ,d 到O 点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( ).A .O 点处的磁感应弹度为零B .a ,b 两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C .c ,d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D .a ,c 两点处磁感应强度的方向不同10.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度IB kr,即磁感应强度B 与导线中的电流I 成正比、与该点到导线的距离r 成反比.如图9.20所示,两根平行长直导线相距为R ,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场垂直纸面向里为正方向,在图9.20中,0~R 区间内磁感应强度B 随x 变化的图线可能是( ).A .B .C .D .11.如图9.21所示,a ,b ,c 为纸面内等边三角形的三个顶点,在a ,b 两顶点处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向垂直于纸面向里,则c 点的磁感应强度B 的方向为( )A .与ab 边平行,向上B .与ab 边平行,向下C .与ab 边垂直,向右D .与ab 边垂直,向左12.(上海第29届大同杯复赛)已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度的表达式为kIB r=,其中r 是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,k 为比例系数(单位为2N /A ).一个通电圆线圈的半径为R ,电流强度为I ,其轴线上距圆心O 点距离为h 的某一点P 的磁感应强度B 的表达式可能正确的是( ).A .()232222kh I B R h=+B .()3222πkhIB Rh =+C .()22232πkR IB Rh=+D .()23222πh IB Rh=+13.4根直导线围成一个正方形,各自通以大小相等的电流,方向如图9.22所示.已知正方形中心O 点的磁感应强度大小为B ,若将1I 电流反向(大小不变),则O 点的磁感应强度大小变为________,要使O 点磁感应强度变为零,1I 电流反向后大小应变为原来的________倍.参考答案1.A.这是“电生磁”现象.奥斯特首先发现了电流周围存在磁场;法拉第发现了电磁感应现象;麦克斯韦提出了电磁场理论;伽利略提出力不是维持物体运动的原因,轻重不同的物体下落得一样快.2.C.小磁针N 极向纸内偏转,说明粒子流上方的磁场垂直于纸面向里.根据右手螺旋定则,粒子流定向移动形成的电流方向为向左,则粒子流可能是向左运动的正电荷,也可能是向右运动的负电荷.3.D.奥斯特做的电流磁效应实验在地球各个地方都可以做.静置在地面上的小磁针由于受地球磁场的影响,一端指南,一端指北.若通电直导线东西方向放置,根据右手螺旋定则,直导线产生的磁场沿南北方向,这样小磁针将不偏转.当通电直导线南北放置时,直导线产生的磁场沿南北方向,会使小磁针明显偏转.当然,直导线也可以竖直放置在合适位置,也能使得小磁针明显偏转.4.C.若要题中小磁针的N 极指向读者(即垂直于纸面向外),则需电流在小磁针处产生的磁场指向读者,根据右手螺旋定则,选项AB 的小磁针N 极指向纸面内,选项D 的小磁针N 极沿水平方向指向右.5.D.提示:本题应注意小磁针处于螺线管内部时,不能再应用“同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引”的规律,而应按照N 极的指向即为磁感线的切线方向来判断小磁针N 极的指向.6.B.地理的北极是地磁的S 极,地理的南极是地磁的N 极,所以,地球内部的磁感线是从地理的北极指向地理的南极,若地球的磁场是绕过地心的轴的环形电流引起的,则该电流的方向应如题中选项B 所示.7.A.磁感应强度为零的点一定是两电流所产生的磁感应强度相同、方向也相反的点.由于12I I <,电流产生的磁感应强度与距离成反比,因此,磁感应强度为零的点应离1I 较近,再考虑磁感应强度的方向,可知两电流在a 点产丰的磁感应强度方向相反.选项A 正确.8.D.根据右手螺旋定则,2I 在b 点产生^磁感应强度方向应竖直向下,选项A 错误.1I 与2I 电流方向相反,它们产生的磁感应强度不会相同,选项B 错误.由于1I 与2I 电流大小不一定相同,所以两电流在d 点产生的磁感应强度叠加后,方向未必竖直向下,两电流在b 点产生的磁感应强度均竖直向下,则b 点处的合磁场方向一定向下.由于a 点到1I 的距离与c 点到2I 的距离相等,无论如何调节1I 与2I 的大小关系,都做不到1I 与2I 在a 点产生的磁感应强度等大反向的同时,在c 点产生的磁感应强度也等大反向,D 项正确.9.C.导线M 在a ,b ,c ,d 各点产生的磁感应强度大小分别记做1a B ,1b B ,1c B ,1d B ,导线N 在a ,b ,c ,d 各点产生的磁感应强度大小分别记做2a B ,2b B ,2c B ,2d B .根据导线中电流大小关系及各点位置,可知12a b B B =,21a b B B =,1221c d c d B B B B ===.画出两导线在各点产生的磁感应强度如图9.23所示,则显然a ,b 两点磁感应强度大小相等,方向也相同,c ,d 两点磁感应强度大小相等,方向也相同,选项C 正确.另外两导线在O 点产生的磁感应强度方向均向下,方向也相同,选项A 错误.10.C.略,可参照本节例2的解法.11.B.a 处的导线在c 处产生的磁感应强度方向垂直于ac 连线斜向左下方,而b 处的导线在c 处产生的磁感应强度方向垂直于be 连线斜向右下方,这两个磁感应强度大小相等,合成后,可得c 处的磁感应强度方向竖直向下.12.C.略,可参照本节例5的解法.13.2B,3.4个电流在O 点产生的磁感应强度大小、方向均相同,因此每个电流在O 点单独产生的磁感应强度为14B ,将电流1I 反向后,1I 在O 点产生的磁感应强度大小不变,方向与其他电流产生的磁感应强度方向相反,此时O 点的磁感应强度变为311442B B B -=.若要使O 点的磁感应强度为零,则1I 需要在O 点产生34B 的磁感应强度,即1I 应变为原来的3倍.。
电流产生的磁场
电流产生的磁场电流和磁场是紧密相关的物理概念。
根据安培法则,当电流通过导体时,会产生一个环绕导体的磁场。
这种现象被广泛应用于许多领域,包括电磁感应、电动机原理等。
本文将深入探讨电流产生的磁场的原理和应用。
一、电流产生的磁场原理根据安培法则,当电流通过导体时,会产生一个环绕导体的磁场。
这一法则也被称为右手法则,即当右手握住导体,并让拇指指向电流方向,其他四指则表示磁场的方向。
根据这一法则,电流产生的磁场总是环绕导体,并形成闭合的磁力线。
二、电流产生磁场的实验验证为了验证电流产生的磁场,科学家们进行了一系列的实验。
其中最有名的是奥斯特实验。
奥斯特通过将电流通过导线并在其周围放置一个指南针来观察磁场现象。
实验证明,当电流通过导线时,指南针针磁针会发生偏转,表明电流产生了磁场。
三、电流产生磁场的应用电流产生的磁场在各个领域都有广泛的应用。
1. 电磁感应电磁感应是指当磁场通过导线时,会产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,当导体通过磁场时,会在导体两端产生感应电动势。
这种现象被应用于发电机原理中,通过转动导体和强磁场之间的相互作用,产生电能。
2. 电动机原理电动机是将电能转化为机械能的装置。
它的原理就是利用电流产生的磁场和磁场产生的力来实现转动。
当电流通过导线时,产生的磁场与磁场之间的相互作用会导致导体受到一个力的作用,从而使得电动机转动。
3. 磁力感应电流产生的磁场不仅可以通过磁场感应电流,也可以通过电流感应磁场。
根据洛伦兹力定律,当导体通过强磁场时,会受到一个力的作用。
这种现象被应用于电磁铁,通过控制电流来控制铁磁体的磁场强度。
4. 磁共振成像技术磁共振成像技术(MRI)是一种医学成像技术,通过利用电流产生的磁场和人体组织对磁场的响应来生成图像。
它不仅可以检测人体内部的结构,还可以观察人体的功能活动,广泛应用于医学诊断领域。
综上所述,电流产生的磁场是一种重要的物理现象,其原理和应用十分广泛。
从电磁感应到电动机,再到磁共振成像技术,电流产生的磁场在现代社会中发挥着重要的作用。
电流的磁场
电流的磁场:(1)通电导线周围存在磁场,电流周围存在的磁场表明电流具有磁效应。
这一现象是由丹麦科学家奥斯特发现的。
(2)用右手螺旋定则可以判断通电导线所产生的磁场方向(右手握住电导线,大拇指指向的电流方向,四指所指的方向为磁场的方向。
)3.通电螺线管的磁场:(1)通电螺线管周围存在磁场。
起磁场的分布相当于一个条形磁铁。
(2)有右手螺旋定则(安培定则)可以判断通电螺线管的磁极方向与电流方向之间的关系。
大拇指的方向就是通电螺线管的N极,四指的方向为电流方向。
它也可以用来判断直流电流的磁场。
4.通电导体的磁场方向与通电螺线管的磁极方向都随电流方向的变化而变化。
影响通电螺线管词性强弱的因素:线圈匝数,电流强弱,有无铁芯。
5.电磁铁:带有铁芯的通电螺线管。
它的磁性可以用电流来控制。
电磁铁的应用:例如电铃,发电机,电动机,电磁起重机等。
电磁继电器:由电磁铁控制的自动开关,它可以用低电压和弱电流来控制高电压和强电流。
信息的磁记录:通过磁化的方法来记录信息。
6.直流电动机基本原理:通电导体在磁场中受到力的作用。
磁场对通电导体作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关。
当只改变其中一样时,通电导体受到的磁场力方向发生改变。
通电导体在磁场力的作用下运动时,电能转化为机械能。
直流电动机组成部分:转子和定子、换向器、电刷。
换向器的结构和作用:由两个半环组成。
每当线圈转过平衡位置,自动改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈连续转动。
可用对调电源两极,对调磁铁两极,改变线圈中电流的大小来改变直流电动机转动方向与转速。
7.电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流(感应电流)。
产生感应电流的条件有:1.必须有磁场2.导体必须做切割磁感线的运动。
导体是闭合电路的一部分。
感应电流的方向跟磁感线方向,导体运动方向有关系。
感应电流的大小与导体切割磁感线的有效长度,导体切割速度,磁场强度有关。
电流的磁场
3、通电直导线磁场的磁感线
方向
纵截面图
横截面图
立体图
3、通电直导线磁场的磁感线
规则
安培定则:
右手握住导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致, 那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 。
3、通电直导线磁场的磁感线
思考题
做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的 通电直导线的下方,通电后发现小磁针 不动,用手拨一下小磁针,小磁针转动 180度后静止不动,由此可知通电直导线
无磁极,非均匀,距导线越远处磁场越弱。
2.环形电流的磁场:
两侧是N极和S极,离圆环中心越远, 磁场越弱(如图)
3.通电螺线管的磁场:
两端分别是N极和S极,管内近似是匀强 磁场,管外为非匀强磁场.
例2:请画出下图中方形区域a内磁感线方向。
I
I aI
I
磁场一、二节单元检测
思维方法
1.分析方法:独立作用,效果合成 2.分析方法:等效思维 3.理解方法:从不同侧面来理解
2.分析方法:等效思维 〖练习〗按图示放置的螺线管和矩形线圈,通以图示 方向的电流时,如果把螺线管固定,矩形线圈可 以自由运动,那么矩形线圈将如何运动? (矩形线圈受到螺线管的斥力作用,故向右摆动)
例5
如图所示,环形导线周围有三只小磁 针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁
针N极的偏转方向是 ( D )
A.全向里 B.全向外 C.a向里,b、c向外 D.a、c向外,b向里
二、环形电流和通电螺线管磁场的磁感线
右手螺旋定则:
右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致, 姆指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。也就是说,大姆 指指向通电螺线管的北极.
苏科版物理九年级上第十六章 第2节 电流的磁场 第一课时 电流的磁效应教案
2 电流的磁场第一课时电流的磁效应[学习目标]1.认识电流的磁效应,初步了解电与磁之间的某种联系;2.会判断通电螺线管周围的磁场方向。
一、电流的磁效应奥斯特实验证明:通电导线的周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。
二、通电螺线管的磁场1.把导线绕在圆筒上,做成螺线管,也叫线圈,在通电情况下会产生磁场。
通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极,通电螺线管外部的磁感线从N极出发,回到S极,内部的磁感线从S极出发,回到N极。
2.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
三、安培定则判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培(右手)定则:将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管,大拇指的方向就是该螺线管的N极。
一、电流的磁效应电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应,这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。
奥斯特实验:实验前要使小磁针静止时指向南北方向,为使小磁针能偏转,直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行,即沿南北方向放置;1.给导线通电,小磁针发生偏转;断电后,小磁针又回到原来的位置(地磁场作用下);结论:通电导体周围存在着磁场;2.小磁针与导线不动,调整电源改变导线中电流的方向,磁针偏转方向与原来相反;结论:电流磁场的方向与直导线中电流的方向有关系。
二、通电螺线管周围的磁场通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样。
安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管的性质:(1)通电螺线管磁性的强弱与有无铁芯(有铁芯则称为电磁铁)、电流的大小、线圈匝数的多少有关;(2)通电螺线管的极性可由电流方向来改变。
知识点一:电流的磁效应【例题精讲】1.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
电流产生磁场的原理
电流产生磁场的原理
电流产生磁场的原理是指当电流通过导体时,会在其周围产生一个磁场。
这个磁场的大小和方向与电流的大小和方向有关。
这个原理是由
法拉第在19世纪初发现的。
电流产生磁场的原理可以用安培环路定理来描述。
安培环路定理是指
在一个闭合的环路中,磁场的总和等于通过这个环路的电流的总和。
这个定理表明了电流和磁场之间的关系。
电流产生磁场的原理还可以用右手定则来描述。
右手定则是指当右手
握住电流方向,拇指指向电流的方向,其他四个手指的方向就是磁场
的方向。
这个定则可以用来确定电流和磁场之间的方向关系。
电流产生磁场的原理在实际应用中有很多重要的应用。
例如,电动机
的工作原理就是利用电流产生磁场的原理。
当电流通过电动机的线圈时,会在其周围产生一个磁场,这个磁场会与电动机中的磁场相互作用,从而产生力矩,使电动机转动。
另一个重要的应用是电磁铁。
电磁铁是一种利用电流产生磁场的原理
制造的设备。
当电流通过电磁铁的线圈时,会在其周围产生一个磁场,这个磁场可以吸引铁磁性物质,从而实现吸附和释放的功能。
总之,电流产生磁场的原理是电磁学中的基本原理之一。
它在实际应用中有着广泛的应用,例如电动机、电磁铁等。
了解这个原理可以帮助我们更好地理解电磁学的基本概念和应用。
电流产生磁场公式
电流产生磁场公式
电流产生的磁场可以用安培环路定理(也称为安培定理)来描述,该定理规定:任何电流都会在其周围产生一个磁场,磁场的大小与电流强度成正比,与距离电流的距离成反比。
安培环路定理的数学表达式如下:
B=μ0*I*N/L
其中,B表示磁场的大小,μ0是真空中的磁导率(μ0≈4π×10^-7H/m),I是电流强度,N是导线的匝数,L是导线的长度。
这个公式适用于电流直线通过导线的情况。
如果电流通过的是一段弧形导线,那么可以将弧线分成很多小段,然后将每个小段的磁场大小和方向加起来,最终得到总的磁场大小和方向。
需要注意的是,这个公式只适用于稳恒电流产生的磁场。
如果电流是变化的,那么产生的磁场将随着时间而变化,需要使用更为复杂的麦克斯韦方程组来描述。
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电流的磁场效应
电流的磁场效应电流的磁场效应是物理学中一个重要的概念,它揭示了电流和磁场之间的相互作用关系。
在本文中,我们将深入探讨电流的磁场效应以及相关的理论和应用。
1. 洛伦兹力和电流磁场效应当电流通过导体时,会产生一个环绕导线的磁场。
根据安培定律,电流产生的磁场会受到电流周围磁感应强度的影响,从而产生洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电流的大小、导线形状以及磁场的强度有关。
这种相互作用可以用洛伦兹力公式表示:F = qvBsinθ,其中F是洛伦兹力,q是电荷量,v是运动速度,B是磁感应强度,θ是磁场线方向与速度方向之间的夹角。
2. 安培定律和电流的磁场效应安培定律是电流的磁场效应的基本原理。
根据安培定律,当电流通过导体时,产生的磁场的强度与电流强度成正比。
具体来说,磁场强度的大小与电流通过导线的长度和导线距离的乘积成正比。
这一定律为我们理解电流磁场效应提供了重要的物理依据。
3. 电磁感应和电流的磁场效应电磁感应是指通过变化的磁场产生感应电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场发生变化时,磁场中会产生感应电流。
这种感应电流的大小与磁场变化速率和导体的导电性有关。
电磁感应的重要应用之一就是电磁感应电机的原理。
4. 应用电流的磁场效应在许多领域中都被广泛应用。
在电力工程中,通过电流产生的磁场可以用来驱动电机和发电机,实现能量的转换和传输。
在医学领域,磁共振成像(MRI)利用了电流的磁场效应来观察人体内部的结构和功能。
在物理学研究中,电流的磁场效应是理解电磁现象和电磁波的基础。
结论电流的磁场效应是电磁相互作用的重要概念之一。
它揭示了电流和磁场之间的相互关系,从而推动了许多科学技术的发展。
在日常生活和工业生产中,我们都可以看到电流的磁场效应的应用。
因此,深入理解和研究电流的磁场效应对于推动科学技术进步具有重要意义。
教科版选修1《电流的磁场》评课稿
教科版选修1《电流的磁场》评课稿一、教材介绍《电流的磁场》是教科版高中物理选修教材之一,主要内容涵盖了电流产生磁场的基本原理、安培环路定理和电流感应等知识点。
本教材通过理论知识的介绍和相关实例的引入,帮助学生理解电流与磁场之间的关系,并培养学生的实际应用能力和解决问题的能力。
二、教材内容分析1. 电流产生磁场的原理本章节首先介绍了电流产生磁场的基本原理,引入了右手定则和安培环路定理,使学生能够正确判断电流方向和计算磁场强度。
教材通过图示和实例,生动形象地阐述了电流磁场的形成过程,使学生能够直观地理解电流对磁场的影响。
2. 安培环路定理在本章节中,教材进一步深入讲解了安培环路定理的原理和应用。
通过实例的引入,让学生了解如何根据安培环路定理计算磁场的强度和方向。
教材还通过简单的实验和计算题目,培养学生应用安培环路定理解决问题的能力。
3. 电流感应本章节主要讲解了电流感应的基本原理和应用。
教材通过引入法拉第电磁感应定律和楞次定律,让学生了解电流感应的规律和发展。
同时,教材还介绍了互感和自感等相关概念和应用实例,帮助学生更好地理解电流感应的应用。
4. 磁场的技术应用在本章节中,教材针对磁场在实际应用中的重要性,介绍了一些磁场的技术应用。
例如:磁感应定位技术、磁悬浮列车等。
通过介绍这些实际应用,教材引导学生思考磁场在科学研究和工程技术中的重要作用,并培养学生的创新思维和应用能力。
三、教材特点评价1. 知识模块结构清晰《电流的磁场》教材以清晰的知识模块进行组织,每个章节都有明确的目标和主要内容。
教材在引入新知识之前,通过提问、实例和图示等方式,激发学生的兴趣,引导学生思考,提高学生对知识的理解和掌握。
2. 理论联系实际教材运用了丰富的实例和应用场景,将理论知识与实际问题相结合,使学生能够更好地理解和应用所学知识。
教材中的实验和计算题目,不仅培养了学生的动手实践能力,还锻炼了学生的问题解决能力和创新思维。
3. 引导思考和拓展教材通过提出问题、启发思考和拓展延伸等方式,激发学生的思维能力和学习兴趣。
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电流的磁场
学习目标:
1、初步认识电能生磁,了解奥斯特实验;
2、探究通电螺线管的外部磁场,掌握安培定则并能熟练应用。
学习重点:探究通电直导线周围的磁场和通电螺线管的外部磁场。
学习难点:熟练运用安培定则。
学习过程:
【新授】
一、通电直导线周围的磁场
(一)活动:探究通电直导线周围的磁场
将一根直导线沿 方向放在静止小磁针的上方并使直导线与小磁针平行。
1、当接通电路时,小磁针 。
这表明 。
2、改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向 。
这又表明 。
这就是著名的 实验。
(二) 称为电流的磁效应。
最早发现电流磁效应的科学家是 (国家)的 。
二、通电螺线管周围的磁场
1、通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
2、通电螺线管两端的极性与螺线管中的 有关,可用 定则来判断。
3、安培定则的内容: 。
4、标出下图中通电螺线管的N 极和S 极。
5、根据右图中小磁针的指向,标出通电螺线管中的电流方向,
并确定电源的正、负极。
(小磁针的黑端为N 极)
6、如图请根据小磁针的N 、S 极和电流表正确接法,画出通电螺线管的绕线。
A + —
7、如图,试把两个螺线管串联在电路中,使电路闭合后两个通电螺线管互相排斥。
8.下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中正确的是()
A.改变通过螺线管电流的强弱
B.改变螺线管的匝数
C.调换螺线管两端的极性
D.调节铁芯在通电螺线管中的深浅
9.奥斯特实验证明了()
A.通电导体周围存在着大量的电荷
B.通电导体周围存在着磁场
C.通电导体在磁场中要受到力的作用
D.通电导体内部存在磁场
10.如图所示,甲乙两线圈套在光滑的玻璃棒上,当S闭合时,两线圈将()
A.互相吸引靠近
B.互相排斥远离
C.先吸引靠近,后排斥远离
D.既不排斥,又不吸引。