初中物理电流的磁场

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初中物理电流的磁场解读

初中物理电流的磁场解读

第二节:电流的磁场【基础知识】一、奥斯特实验1、丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现了电流的磁效应,即通电导体和磁体一样,周围存在着磁场。

2、通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关。

说明:1、任何导体中有电流通过时,其周围空间均会产生磁场,这种现象叫做电流的磁效应。

2、电流的磁效应揭示了电与磁不是彼此孤立的,而是密切联系的。

奥斯特实验是第一个揭示电与磁联系的实验。

二、通电螺线管的磁场1、概念:把导线绕在圆筒上,就可以做成螺线管。

2、特点:(1)、通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样,他的两端相当于两个磁极。

(2)、通电螺线管的极性跟螺线管中电流的方向有关。

3、安培定则(右手定则):通电螺线管的极性跟电流方向的关系,可以用安培定则来判断:用右手握住螺线管,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极说明:决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向,而不是导线的绕法和电源正、负极的接法。

三、电磁铁1、构造:实质是一个带有铁芯的通电螺线管,它由铁芯和通电螺线管构成。

2、磁性强弱:与电流的大小和线圈的匝数有关,且电流越大,匝数越多,磁性越强。

3、特点:(1)、强弱可以人为控制(改变电流大小或匝数多少)。

(2)、磁性有无可以控制(通电或断电)。

(3)、磁极的极性可以改变(改变电流的方向)。

典型例题例1:如图所示,当导线中有电流通过时,磁针发生了偏转,此现象说明电流周围存在______.选题角度:本题考查的知识点是奥斯特实验.解析:解题关键是要抓住实验现象:磁针发生了偏转,说明通电导体对磁针产生了力的作用.磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生力的作用,所以通电导体和磁体一样,周围存在磁场.易错误地答成磁力.正确答案为磁场.例2:如图所示的图中,两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上,导线柔软,可自由滑动,开关S闭合后,则()A.两线圈左右分开;B.两线圈向中间靠拢;C.两线圈静止不动;D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢.分析:开关S闭合后,线圈产生磁性.根据线圈上电流方向,利用安培定则判定,可判断出线圈L1的右端为N极,线圈L2的左端为N极.根据磁极间相互作用可知,同名磁极相互排斥,所以两线圈左右分开. 答案 A例3:如图甲中所示,在U形螺线管上画出导线的绕线方法.选题角度:本题考查的知识点是电流的磁效应以及右手螺旋定则.解析:如图乙所示.题中左端为U形螺线管的N极,右端为S极,利用安培定则判断:用右手握住U形螺线管左侧的一端,拇指指向上端.那么电流的方向在左端就应该是向右流.同理,电流在U形螺线管右侧的前面就应该是向左流并注意电流是从电源正极流向负极的.例4:如图螺线管内放一枚小磁针,当开关后,小磁针的北极指向将().A.不动B.向外转90°C.向里转90°D.旋转180°选题角度:本题考查的知识点是通电螺线管的磁场问题.解析:通线后螺线管右端为N极,左端为S极,在螺线管外部磁感线方向是从右到左(从N到S)在螺线管内部磁感线方向从螺线管的S极到N极,故小磁针的北极受到的磁力方向也应和螺线管内部磁感线方向一致,所以小磁针北极指向螺线管的N极.正确选项为A.容易出这样的错误:根据电流方向可以确定螺线管左边是S极,右边是N极,根据同名相斥,小磁针N极与螺线管N极相近相斥所以将转动180°,因此选D.错解原因电磁铁内部不能用同极相斥,应该用磁场知识来解决.例5在所示图中,标出通电螺线管的N极和S极分析:根据电源正、负极及电流流向标出通电螺线管上电流方向,然后利用安培定则判定螺线管的磁极. 答案如下图所示习题精选一、选择题1.如图所示四种表示通电螺线管极性和电流方向关系的图中,正确的是().2.奥斯特实验的重要意义是它说明了().A.通电导体的周围存在着磁场B.导体的周围存在着磁场C.磁体的周围存在着磁场D.以上说法都不对3.如图所示,甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃a、b间用柔软的导线相连.当S闭合时,两线圈将().A.互相吸引靠近B.互相排斥离远C.先吸引靠近,后排斥离远D.既不排斥也不吸引4.要使通电蹄形螺线管正上方的小磁针指向符合图甲中的情况,图乙中正确的是()拓展延伸:通电螺线管绕线的一般步骤:1、根据题意标出磁感线方向、磁体的磁极、通电螺线管的磁极,2、用安培定则判断螺线管中的电流方向、螺线管的绕法,3、完成电路图6.如图所示,有A、B两只线圈套在玻璃管上,可自由滑动,原先A、B两线圈靠在一起,两只线圈接通电源后由于互相排斥,两线圈分开到图示位置,这时如果将铁棒C插入B中,那么().A.A、B将分别向左、右分开B.A、B将向中间靠拢C.B不动,A将被推开D.B不动,A将被吸引7.如图所示的通电螺线管,周围放着能自由转动的a、b、c、d,当它们静止时极性正确的是(N为黑色)()5.如图所示,通电环形导体中间和上部各有一小磁针,当通以如图电流后,小磁针的N极将分别().A.a的N极向纸外指,b的N极向纸里指B.a的N极向纸里指,b的N极向纸外指C.a和b的N极都向纸外指D.a和b的N极都向纸里指二、填空题1.如图所示,比较两图,可以得出____ _____的结论.2.1820年,丹麦物理学家_______在静止的小磁针上放置一根与磁针平行的导线,给导线通电时,小磁针立即________,切断电流时,小磁针又________,其实验说明:_______________.三、解答题1.现有一只蓄电池,仍能向外供电,但正、负极标志已模糊不清.请你设计出两种方法,判别它的正、负极.2.标出如图所示的小磁针的磁极.3.标出如图所示各图中通电螺线管的正确绕线法,并标出N、S极.。

初中九年级(初三)物理 第五章 恒定电流的磁场 上一章说明了磁力是运动电荷之间的一种相互作用,这种相互作

初中九年级(初三)物理 第五章 恒定电流的磁场 上一章说明了磁力是运动电荷之间的一种相互作用,这种相互作

第五章恒定电流的磁场上一章说明了磁力是运动电荷之间的一种相互作用,这种相互作用是通过磁场进行的。

此外还讲述了磁场对运动电荷(包括电流)的作用。

本章将介绍这种相互作用的另一个侧面,即磁场的源,如运动电荷(包括电流)产生磁场的规律。

先介绍这一规律的宏观基本形式,即描述电流元磁场的毕奥-萨伐尔定律(相当于静电场中的库仑定律),由这一定律原则上可以利用积分运算求出任意电流分布的磁场。

再在毕-萨定律的基础上导出关于恒定磁场的两条基本定理:磁通连续定理和安培环路定理,然后利用这两个定理求出有一定对称性的电流分布的磁场(类似于利用静电场黄栌定理和高斯定律来求有一定对称性的电荷分布的静电场分布)。

本章还介绍变化的电场产生磁场方面的规律。

静止电荷的周围存在着电场,电场的特征是对引入电场的电荷施加作用力。

如果电荷在运动,则在其周围不仅产生电场,而且还会产生磁场。

磁场也是物质的一种形态,它只对运动电荷施加作用,对静止电荷则毫无影响。

因此通过实验分别测定电荷静止时和运动时所受到的力,就可以把磁场从电磁场中区分出来。

由于运动和静止的相对性,本章最后还简单介绍电场和磁场有相对论性联系的内容。

Thankful good luck§1 磁现象及其与电现象的联系磁现象的研究与应用(即磁学)是一门古老而又年轻的学科,说她古老是因为关于磁现象的发现和应用的历史悠久,说她年轻是因为磁的应用目前越来越广泛已形成了许多与磁学有关的边缘学科。

磁现象是一种普遍现象即一切物质都具有磁性。

任何空间都存在磁场,所以我们可以毫不夸张地说磁学犹如一棵根深叶茂的参天大树。

尽管人们对物质磁性的认识已有两千多年,但直至19世纪20年代才出现采用经典电磁理论解释物质磁性的代表――安培分子环流假说,而真正符合实际的物质磁性理论却是在19世纪末发现电子、20世纪初有了正确的原子结构模型和建立了量子力学以后才出现。

因此在经典电磁学范围研究物质的磁性时,我们虽然采用传统的观念即安培分子环流假说和等效磁荷两种观点,但必须强调我们要在原子结构模型和量子力学的基础上建立一个正确的概念即物质的磁性来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。

电流的方向与磁场的关系

电流的方向与磁场的关系

电流的方向与磁场的关系电流和磁场是物理学中两个非常重要的概念,它们之间存在着紧密的联系和相互作用。

本文将详细探讨电流的方向与磁场的关系,并通过实例和理论解释加深读者对这一关系的理解。

一、电流的概念与方向在物理学中,电流指的是电荷在导体中的流动。

电荷的流动是由电场力的作用引起的,在金属中主要是由自由电子的运动而形成的。

电流的方向按约定规定为正电荷的运动方向,实际上是电子的反方向。

二、磁场的概念与性质磁场是由带电粒子或磁体所产生的一种物理场。

磁场具有磁力线、磁感应强度和磁场力等特性。

磁力线是用来表示磁场分布的工具,与磁场的方向一致。

磁感应强度是磁场的物理性质之一,用B表示。

磁场力则是磁场对磁性物体或电流所产生的力。

三、安培定则安培定则是描述电流与磁场相互作用的定律。

根据安培定则,电流元所产生的磁场在电流元上的作用力方向垂直于电流元和磁场线,并且遵循右手定则。

具体而言,当右手拇指指向电流的方向,四指的卷曲方向即为磁场的方向。

四、电流的方向与磁场的关系根据安培定则和右手定则,可以得出电流的方向与磁场的关系:当电流方向与磁场方向平行时,即电流沿磁场方向流动,两者之间的相互作用最强;而当电流方向与磁场方向反平行时,即电流逆着磁场方向流动,两者之间的相互作用最弱。

这种关系可以通过实验证明。

例如,我们可以用一根直导线通电,将其放在一个磁场中,观察导线受到的力的方向。

根据安培定则和右手定则,当电流方向与磁场方向平行时,导线会受到一个明显的力,推动导线向特定的方向运动。

而当电流方向与磁场方向反平行时,导线受到的力极小,几乎可以忽略不计。

此外,电流的大小对磁场的影响也是相关的。

根据实验证明,当电流增大时,磁场的强度也会增大,两者之间呈正比例关系。

这一实验结果再次证明了电流的方向与磁场的关系。

总结:电流的方向与磁场的关系是通过安培定则和右手定则来描述的。

根据这两个规律,电流方向与磁场方向平行时,两者之间的相互作用最强;反之,相互作用最弱。

初中物理磁场与电流的关系知识点

初中物理磁场与电流的关系知识点

初中物理磁场与电流的关系知识点在我初中学习物理的时光里,磁场与电流的关系这个知识点,就像一场神秘又有趣的探险。

还记得那是一个阳光明媚的上午,物理老师带着神秘的笑容走进教室,在黑板上写下了“磁场与电流的关系”几个大字。

当时的我,心里充满了好奇和期待,心想这会是怎样一个奇妙的知识领域呢。

老师开始讲解,他说磁场就像是一个看不见的神秘力量场,而电流就像是在这个场里奔跑的小精灵。

当电流通过导线时,它周围就会产生磁场。

这就好像电流这个小精灵跑起来的时候,会带动周围的空气形成一阵“魔法风”,这“魔法风”就是磁场。

为了让我们更直观地理解,老师给我们做了一个实验。

他拿出一根长长的直导线,还有一个电池盒、开关和一些小磁针。

他把直导线连接在电池盒上,然后轻轻合上开关。

就在那一瞬间,神奇的事情发生了!那些原本安静躺着的小磁针,开始像被施了魔法一样转动起来。

我们都瞪大了眼睛,看着小磁针在导线周围舞动,仿佛在跳着一场神秘的舞蹈。

老师解释说,这就是电流产生磁场的证据。

直导线中的电流产生了环绕它的磁场,这个磁场对小磁针产生了力的作用,所以小磁针就转动了。

我看着那些小磁针,心里想着,这看不见摸不着的磁场,竟然有这么大的力量。

接着,老师又给我们讲了磁场对电流的作用。

他拿出一个U 形磁铁,把一根通了电的导线放在磁铁的两个磁极之间。

当我们接通电源时,导线竟然动了起来!就像是有一双无形的手在推动着它。

老师说,这是因为磁场对电流有力的作用。

这个力的方向跟电流的方向和磁场的方向都有关系。

当时我就在想,这也太神奇了吧!如果能好好利用这个原理,那能做出多少好玩的东西啊!比如说,可以做一个电动小风扇,或者是一个能自己跑的小玩具车。

后来,在做练习题的时候,我又对这个知识点有了更深入的理解。

有一道题是这样的:一个闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。

我一开始不太明白,为什么切割磁感线就会产生电流呢?后来我仔细琢磨了老师讲的内容,又在脑子里想象了那个磁场和导体的画面,终于想明白了。

电流与磁场的关系

电流与磁场的关系

电流与磁场的关系电流与磁场是物理学中密切相关的概念。

电流是指电荷的流动,而磁场是指由磁体等产生的具有磁性的空间,两者之间存在着紧密的相互作用关系。

本文将从基础概念、数学表达以及实际应用等方面,探讨电流与磁场之间的关系。

一、电流的概念电流是指在导体中由正电荷向负电荷方向的电荷传导过程。

在导体中,存在着大量的自由电子,当电势差施加在导体两端时,自由电子将受到电场力的作用而形成电流。

电流通常用字母I表示,单位是安培(A)。

二、磁场的概念磁场是指由磁体或电流等产生的具有磁性的空间。

磁场可以分为磁力场和磁感应强度场两个方面。

磁力场是指在磁体附近,存在着具有磁性的物体所受到的磁力场,磁感应强度场是指单位面积上所受到的力的大小,通常用字母B表示,单位是特斯拉(T)。

三、安培定律与磁场安培定律是描述电流所产生的磁场的定律。

根据安培定律,电流所产生的磁场的大小与电流的大小和所围绕导线的形状有关。

具体而言,电流越大,所产生的磁场越强;导线所围绕的圈数越多,磁场也越强。

四、电流对磁场的影响电流不仅产生磁场,同时也受到磁场的作用。

当电流通过导线时,会形成一个闭合的磁场线圈,根据左手定则,可以确定磁场的方向。

同时,磁场会对电流所产生的力进行作用,这一现象被称为洛伦兹力。

五、电流的数学表达电流可以用电荷的流动速度与电荷的数量来表示。

根据电流的定义,I=Q/t,其中I表示电流的大小,Q表示电荷的数量,t表示流动的时间。

在导体中,电流的大小与电势差和导体的电阻有关,具体由欧姆定律给出。

六、电流与磁场的实际应用电流与磁场的关系在日常生活中有着广泛的应用。

例如,电力线圈中的电流产生的磁场可以驱动电动机的运转;通过改变电流的大小,可以调整磁场的强弱,从而实现电磁铁的控制;在电磁感应中,电磁铁周围的磁场可以诱导出电动势,产生电流等。

总结:电流与磁场之间存在着密切的关系。

电流产生磁场,同时电流也受到磁场的作用。

电流的大小与磁场的强弱有关,并且可以通过改变电流的大小来调节磁场的强度。

初三物理磁场中的磁力线分布规律

初三物理磁场中的磁力线分布规律

初三物理磁场中的磁力线分布规律磁场是物理学的重要概念之一。

初中物理学习中,我们学习了磁力线这一概念,磁力线能够直观地描述磁场的分布情况。

那么,在磁场中,磁力线的分布规律是怎样的呢?本文将从磁力线的定义、特点以及磁场中的各种情况进行探讨。

一、磁力线的定义与特点磁力线是用来描述磁场的工具。

磁力线起源于北极和南极之间,由北向南方向延伸形成一个闭合的环路。

磁力线的定义是磁场强度的方向沿磁力线的切线方向。

具体来说,磁力线是垂直于磁场方向的虚线,表示磁场的密度和方向。

磁力线具有以下几个特点:1.磁力线从北极延伸到南极,呈环状闭合。

2.磁力线在磁场中不相交,互相排斥。

3.磁力线在磁铁周围呈现出显著的形状。

二、磁力线在磁铁周围的分布规律在磁铁周围,磁力线的分布规律主要表现为以下几个方面:1.单个磁铁的磁力线分布规律当我们将磁铁靠近一块纸张时,撒上少许铁粉,我们会发现铁粉会围绕磁铁两极线聚集。

这是因为磁力线从磁铁的南极出发,经过周围空间,在磁铁的北极进入,形成一个闭合的环路。

而铁粉的移动则是由于磁力线的磁场作用力将其引导。

2.多个磁铁的磁力线分布规律当我们将两个磁铁的南北极相对摆放时,磁力线由一个磁铁的北极出发,进入另一个磁铁的南极,形成一个闭合的环路。

在这个过程中,磁力线会在两个磁铁之间形成弯曲和聚集,形成一个磁力线更加密集的区域。

三、电流产生的磁场中磁力线的分布规律除了磁铁,电流也会产生磁场,磁力线在电流产生的磁场中的分布规律如下:1.直导线的磁力线分布规律当电流通过一根笔直的导线时,我们可以利用安培右手定则来确定磁力线的方向。

根据定则,我们可以发现磁力线呈螺旋形状,环绕着导线。

离导线越近,磁力线的密度越大。

2.螺线管的磁力线分布规律螺线管是由导线绕成的线圈,当电流通过螺线管时,磁力线在螺线管内部会形成一个环型的磁场。

在螺线管内部,磁力线从一个端口出发,经过一段距离后重新进入螺线管,形成一个闭合的环路。

四、磁场中的磁力线的应用磁力线的分布规律在实际生活中有着广泛的应用:1.磁铁的吸力与磁力线有关。

电流的方向与磁场的方向

电流的方向与磁场的方向

电流的方向与磁场的方向电流和磁场是物理学领域中的两个重要概念,它们之间有着紧密的联系。

本文将介绍电流的方向和磁场的方向,并探讨它们之间的关系。

一、电流的方向电流定义为单位时间内通过导体截面的电荷量,通常用字母I表示。

电流的方向一般按照正电荷的流动方向确定。

具体来说,当正电荷从高电位区域流向低电位区域时,我们就说电流的方向是从高电位到低电位。

需要注意的是,电流的方向和电子的流动方向正好相反。

由于电子带有负电荷,在实际的电路中,电流是由电子的流动引起的。

因此,当电子从低电位区域流向高电位区域时,我们说电流的方向是从高电位到低电位。

二、磁场的方向磁场是物质周围的一种物理量,用于描述物体对磁性物质的作用力和作用磁矩的场。

根据电流引起磁场的规律,我们可以得出安培右手定则。

根据安培右手定则,当握住导线,拇指指向电流的方向,螺旋型的其他四指所示的方向就是磁场的方向。

具体来说,当电流方向垂直于纸面朝上时,磁场方向呈现为逆时针方向;当电流方向垂直于纸面朝下时,磁场方向呈现为顺时针方向。

三、电流方向与磁场方向的关系根据安培右手定则,我们可以得出电流方向与磁场方向之间的关系。

当电流方向改变时,磁场方向也会相应改变。

例如,如果我们将电流方向从向上改为向下,那么磁场方向也会从逆时针变为顺时针。

这说明电流方向和磁场方向是一一对应的关系。

进一步探讨,电流和磁场之间的关系可以用法拉第定律来描述。

根据法拉第定律,一个导体中的电流产生的磁场会在其周围形成闭合的磁场线圈。

这种磁场线圈的方向和电流的方向遵循右手定则。

实际应用中,电流和磁场之间的关系被广泛应用于电磁感应、电动机、发电机等领域。

例如在电磁感应中,当导体中的电流发生变化时,磁感线圈的方向也随之改变,从而引起感应电动势的产生。

总结:电流的方向与磁场的方向紧密相关,它们之间遵循安培右手定则的规律。

根据安培右手定则,我们可以通过电流的方向确定磁场的方向,而磁场的方向又会影响到电流的行为。

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

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.。

初中物理磁场知识点总结

初中物理磁场知识点总结

初中物理磁场知识点总结一、磁场的概念与性质磁场是一种无形的物理场,它描述了磁力的作用和分布。

磁场是由磁性物质或电流产生的一种力场,能够对周围的磁性物质或运动电荷产生作用力。

磁场的强度和方向可以通过磁力线来形象地表示,磁力线的密度反映了磁场的强度,而其切线方向则表示磁场的方向。

二、磁场的来源1. 永久磁铁:永久磁铁是最常见的磁场来源之一,它由磁性材料制成,如铁、钴、镍等,这些材料的原子内部电子排列特定,使得它们能够保持持久的磁性。

2. 电流:电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。

这一现象由安培定律描述,即电流与磁场之间存在直接关系。

电流越大,产生的磁场越强。

三、磁场的测量磁场的强度通常用磁感应强度(B)来表示,单位是特斯拉(T)。

测量磁场强度的工具是磁强计,它可以精确地测量出磁场的大小和方向。

四、磁场的分类1. 均匀磁场:磁场强度在空间中处处相等的磁场称为均匀磁场。

这种磁场通常由长直导线或磁铁的远场区域产生。

2. 非均匀磁场:磁场强度在空间中变化的磁场称为非均匀磁场。

这种磁场常见于磁铁的近场区域或复杂的磁场分布区域。

五、磁场的基本定律1. 奥斯特定律:描述了电流与磁场之间的关系,即电流周围会产生磁场,磁场的方向与电流的方向垂直。

2. 安培定律:详细描述了电流与磁场之间的关系,特别是对于封闭回路中的电流,其产生的磁场可以通过安培环路定理来计算。

3. 毕奥-萨伐尔定律:用于计算由稳定电流产生的磁场,适用于计算复杂电流分布产生的磁场。

六、磁场对物体的作用1. 磁力:磁场对置于其中的磁性物质产生磁力。

磁力的大小与磁场强度、物体的磁化程度以及物体在磁场中的位置有关。

2. 洛伦兹力:运动电荷在磁场中会受到的力称为洛伦兹力。

洛伦兹力的方向垂直于磁场和电荷运动的方向,大小与电荷的速度和磁场强度成正比。

七、磁场的应用1. 电动机和发电机:利用磁场与电流的相互作用,电动机可以将电能转换为机械能,而发电机则可以将机械能转换为电能。

第二节电流的磁效应PPT课件(初中科学)

第二节电流的磁效应PPT课件(初中科学)
通过实 电流周围存在着磁场 验发现:
磁场方向与电流方向有关
再现奥斯特实验……
结论:
1、通电导体周围存在磁场,磁感线的散布是以 导线为圆心的一系列同心圆 2、通电导体周围磁场的方向与电流的方向有
法国物理学家安培用通电 螺线管也做了类似的实验……


螺线管
安培 1775—1836
通电螺线管的周围也存在着磁场
课堂小结
1、奥斯特实验,通电导线周围存在磁场
2、直导线周围磁场散布;磁场方向判定
3、通电螺线管周围磁场散布;磁场方向 判断
N
S
S
N
N
S
练习
4.图示为一矩形通电线圈,线圈内的“×”和线圈外的 “·”表示电流磁场的磁感线的方向。请根据磁感线的方向在图 上标出通过线圈的电流方向。
提示:矩形线圈相当于 只有一圈的螺线管,螺线管 内部的磁感线由南极指向北 极。
“×”表示磁感线垂直纸面向里,犹如箭尾;“ ·”表示 磁感线垂直纸面向外,犹如箭头。
也可以说:大拇指所指
的方向是螺线管内部磁感线
的方向。
练习
1.在图中已给出通过螺线管的电流方向,请用右手螺旋定则 判定螺线管的极性,并在原图上示意地画出上下两条磁感线。
N
SS
N
2.在图中已给出通电螺线管两端的 极性,请用右手螺旋定则判定通过螺线 管的电流方向,并标在图上。
练习
3. 根据各图所示磁感线方向或磁针N极所指的方向,画出电 池的符号,并标出通电螺线管的N、S极和导线中的电流方向。
通电螺线管
的磁场与条形磁铁 的磁场类似。
通电螺线管也有两个磁极
用撒铁屑的方法显示通 电螺线管的磁场感线 的方向跟电流的方向有关。

九年级物理上册知识讲义-8.2磁场对电流的作用-教科版

九年级物理上册知识讲义-8.2磁场对电流的作用-教科版

初中物理磁场对电流的作用精准精炼【考点精讲】1. 磁场对电流的作用通电导体周围存在着磁场,把一个磁铁和一个通电导体接近时,磁铁会受到力的作用,而力的作用是相互的,那么通电导体就受到磁铁的作用,这种相互作用通过磁场发生。

因此磁场对电流产生力的作用,实际上是磁体之间通过磁场而发生的相互作用。

所受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。

当然,若这两个因素同时改变,则受力方向不变。

2. 影响磁场对电流作用力大小的因素当磁场相同时,通过电流越大,受力越大;当电流一定时,磁场强度越强,受力越大。

3. 直流电动机(1)工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动。

(2)构造及名称:A、B:电刷C:线圈D、E:磁极F:换向器其中能转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。

(3)能量转化:将电能转化为机械能。

(4)换向器:①组成:由两个铜制半环构成。

②作用:每当线圈刚转过平衡位置时,能够自动改变线圈中的电流方向,使线圈继续转动。

【典例精析】例题1 (常州)小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示,闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。

为使线圈持续转动,下列措施中可行的是()A. 换用电压更大的电源B. 换用磁性更强的磁体C. 重新制作匝数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去D. 在线圈的一端重抹油漆,晾干后在适当位置刮去半圈思路导航:将线圈两端的漆全部刮去后,没有了换向器,不能改变线圈中的电流方向,就不能改变线的受力方向,所以闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动,要想让线圈持续转动,需增加换向器,即在线圈的一端重抹油漆,晾干后在适当位置刮去半圈,相当于添加一个换向器,使线圈能够持续转动,故D符合要求;换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈均不能改变线圈的受力方向,仍然不能使其持续转动,故A、B、C不符合要求。

答案:D例题2 在综合实践活动中,小明制作了如图所示的简易棉花糖机。

初中物理安培定则

初中物理安培定则

初中物理安培定则
安培定则是描述电流产生磁场的规律。

在初中物理中,学生需要了解安培定则的基本概念和公式,并能够运用安培定则进行简单的计算。

安培定则的基本概念包括:
1. 电流元:在导体中的电流分布不均匀时,可以将导体分成很多小段,每一小段内的电流分布比较均匀。

这些小段被称为电流元。

2. 磁感应强度:当电流元通过一点时,该点周围会产生一个磁场,磁场的强度称为磁感应强度,用B表示,单位为特斯拉(T)。

3. 安培定则:当电流元I1通过一点时,在该点处的磁感应强度B的大小和方向由下式给出:
B=kI1d/r^2
其中,k是一个常数,d是电流元的长度,r是电流元到该点的距离。

初中物理中,学生需要掌握如何运用安培定则进行简单的计算,例如:
1. 计算单个电流元在某个点处的磁感应强度。

2. 计算一些电流元在某个点处的磁感应强度的合成值。

3. 利用安培定则推导出磁场强度与电流和电流元的关系。

掌握了安培定则的基本概念和计算方法,学生就可以更好地理解电磁感应、电动势和电磁波等相关概念,为未来的物理学习打下
基础。

初中物理电磁感应、磁场对电流的作用

初中物理电磁感应、磁场对电流的作用

磁场对电流的作用力电动机电磁感应一、电磁感应现象(1)电磁感应现象是英国的物理学家第一个发现的。

(2)电磁感应:的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流。

感应电流:由于电磁感应产生的电流叫。

(3)电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。

二、磁场对电流的作用磁场对通电导体的作用:在磁场里,会受到。

实验证明:(1)当电流方向和磁场方向平行时,磁场对导体没有力的作用。

(2)通电导体在磁场里,受力方向与电流方向和磁感线方向有关,当只改变其中一个的方向时,受力方向会改变,同时改变两个的方向,受力方向不改变。

四、电磁感应和磁场对电流的作用的区别:区别电磁感应磁场对电流的作用现象原因闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动通电导体(线圈)在磁场中结果产生感应电流受到力的作用(运动、转动)能量转化机械能转化为电能电能转化为机械能力的性质外力磁场力导体中的电流应感应而产生由电源供给主要应用发电机电动机五、直流电和交流电(1)直流电:方向不变的电流叫做直流电。

(2)交流电:周期性改变电流方向的电流叫交电流。

(3)我国交流电周期是0.02s,频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。

六、发电机和电动机的区别(1)结构:无电源;有电源。

(2)工作原理:交流发电机是根据电磁感应原理工作的;电动机是根据的原理制成的。

(3)能量转化:交流发电机是。

电动机是。

题型一:磁场对电流的作用例1:如图3所示的实验装置,可以用来()A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系B、研究发电机的工作原理C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关题型二:电磁感应例2:下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是( )例3:如图所示,让金属棒ab水平向右运动时,灵敏电流计指针摆动。

此实验装置是研究___________________________的,____________机就是利用这种现象制成的。

初中物理磁电知识点总结

初中物理磁电知识点总结

初中物理磁电知识点总结一、磁场与磁力1. 磁场:磁场是一种无形的物质,它存在于磁体周围,能够对其他磁体产生力的作用。

2. 磁极:磁体上磁性最强的部分称为磁极,一般分为南极和北极。

3. 磁力:磁极之间相互作用的力称为磁力,遵循同名磁极相斥,异名磁极相吸的原则。

4. 地磁场:地球本身就是一个巨大的磁体,周围的磁场称为地磁场,地磁北极位于地理南极附近,地磁南极位于地理北极附近。

二、磁化与退磁1. 磁化:使原本没有磁性的物体获得磁性的过程称为磁化,通常通过磁体靠近或电流通过线圈产生。

2. 退磁:磁体失去磁性的过程称为退磁,可以通过加热、冲击或放置在交变磁场中实现。

三、电流的磁效应1. 奥斯特效应:电流通过导线时,导线周围会产生磁场。

2. 电磁铁:利用电流产生磁场的装置,通过电流的通断来控制磁场的有无。

3. 电磁感应:当导体在磁场中切割磁力线时,导体两端会产生电动势,此现象称为电磁感应。

4. 发电机:利用电磁感应原理制成的设备,将机械能转换为电能。

四、电磁波1. 电磁波定义:电磁波是一种携带能量的波,由变化的电场和磁场组成,可以在真空中传播。

2. 电磁波的种类:包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。

3. 电磁波的传播:电磁波不需要介质,可以在真空中以光速传播。

4. 电磁波的应用:广泛应用于通信、广播、电视、雷达等领域。

五、电磁铁与电磁继电器1. 电磁铁:利用电流产生磁场的装置,通常由线圈和铁芯组成。

2. 电磁继电器:利用电磁铁控制开关的装置,可以实现远距离控制和自动控制。

3. 电磁继电器的工作原理:当电流通过电磁铁的线圈时,产生磁场吸引铁芯,从而带动开关动作。

六、电磁兼容性1. 电磁兼容性定义:设备或系统在其电磁环境中能够正常工作,且不对其他设备产生不可接受的电磁干扰的能力。

2. 电磁干扰:电磁波对电子设备正常工作产生的干扰。

3. 电磁兼容性措施:包括屏蔽、滤波、接地等方法,以减少电磁干扰。

电生磁(PPT课件(初中科学)30张)

电生磁(PPT课件(初中科学)30张)

判断直线电流周围磁场方向与电流方 向的关系的具体做法:右手握住直导 线,大拇指指向电流方向,四指曲折 的方向即磁场方向。如图所示。
牛刀小试
下列四幅图,通电螺线管的N、S极标注正确的是(A)
A
B
C
D
三、影响电磁铁磁性 强弱的因素
电磁铁:在螺线管中插入一个铁芯就成为电磁铁, 如图所示。铁芯在磁场中被磁化,能使螺线管的 磁性大大增强。
注意事项 ①实验时要让导线和小磁针均处于南北方向,因为通 电前小磁针静止时南北指向,便于比较通电前后小磁 针的偏转情况。 ②为使实验现象更明显,实验时是采用短路的方法获 得瞬间较大的电流的,所以导线通电时间要短。
2.直线电流的磁场
实验 在有机玻璃上穿一个孔,将一条直导线垂直穿过小孔, 在玻璃板上均匀地撒上铁屑。给直导线通电后,轻敲 玻璃板,视察铁屑的散布。
第1章 电与磁
第2节 电生磁
一、直线电流的磁场
1.奥斯特实验
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了 电流的磁现象:导体中有电流通过时, 其周围空间会产生磁场,这种现象叫 电流的磁效应。奥斯特实验是第一个 揭示电和磁之间联系的实验,实验说 明电现象与磁现象不是各自孤立的, 而是有着密切联系的。
实验一 触接
实验:探究通电螺线管的磁场特点
实验过程
(1)在螺线管的两端各放一个小
磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁
屑。通电后视察小磁针的指向,轻
敲纸板,视察铁屑的排列情况。
(2)改变电流方向,再次轻敲纸
板,视察铁屑的排列情况和小磁针
的指向。
实验现象 (1)通电后,视察到放在左端的小磁针的N极与通电 螺线管的左端相互吸引,右端的小磁针的S极与通电 螺线管的右端相互吸引,说明通电螺线管的两端的极 性不同,根据磁极间相互作用的规律可知,通电螺线 管的左端为S极,右端为N极。同时发现,铁屑有规则 地排列,其排列情况与铁屑在磁针的指向产生改变, 铁屑的排列情况仍与条形磁体磁场中的铁屑类似。 实验结论

《电流的磁场》教学设计

《电流的磁场》教学设计

《电流的磁场》教学设计作者:李刚来源:《物理教学探讨》2013年第01期摘要:物理学是一门实验科学,开展实验探究教学不仅能为学生提供丰富的感性认识,为思维加工提供大量素材,而且也能为学生能力的培养创造良好条件。

根据学生的认知规律,依据探究教学的原则,以《电流的磁场》设计了突出探究教学为宗旨,能充分体现知识的产生、形成和发展过程的课堂教学。

关键词:电流的磁场;探究教学;教学设计中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2013)1(S)-0071-3《电流的磁场》是初中物理(苏科版几年级下册[2009年8月第2版])第十六章《电磁转换》第二节的内容。

本节课的任务是通过实验,体验和探究通电直导线和通电螺线管周围的磁场。

学生在课前已掌握磁极之间的相互作用规律、磁场的基本性质、条形磁铁周围的磁场分布等相关知识,并具备电学实验的相关操作技能。

本节课是在学生学完磁铁周围的磁场基础上,进一步学习的电流的磁场,要突出的重点是通电螺线管的磁场。

本课的教学方法是通过实验探究并与条形磁铁磁场进行对比,帮助学生理解。

要突破的难点是判别通电螺线管周围的磁场方向,概括出有手螺旋定则。

本设计重视学生科学情意的教育,能激发学生积极探索的欲望,特别是通过让每位学生自己绕制螺线管,借助实物,结合多媒体动画,实现对有手螺旋定则深入的了解,在探究的过程中培养学生的各种能力。

教师实验器材电磁铁、电源、导线、开关、铁钉、两个小磁针、直导线、条形磁铁、细线、白色圆筒。

学生实验器材两节干电池组成的电源、开关、两个小磁针、导线(包括两根带夹子的)、直导线、铜丝、铁棒、小铁钉。

1、展示问题模型,引导学生猜测出通电导体周围存在磁场教师要学好物理,首先要学会观察和思考,先来看一个实验:我手上拿着一个元件。

它是由缠有铜丝的塑料筒和铁棒组成,让铁钉靠近它,铁钉没有被吸引,当把它连接在电路中通上电流,再让铁钉靠近它,同学们发现了什么?断开开关,又看到了什么?在日常生活中,磁铁周围是存在磁场的,请问这是磁铁吗?教师什么物体周围和磁铁一样也存在磁场呢?请同学猜测一下。

电流的方向与磁场的方向

电流的方向与磁场的方向

电流的方向与磁场的方向电流与磁场是物理学中重要的概念,它们之间存在着密切的关系。

在电流通过导线时,会形成一个磁场,而磁场的方向与电流的方向之间存在着一定的规律。

本文将探讨电流的方向与磁场的方向之间的关系,并分析其原理和应用。

一、电流的方向电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷数,通常用字母I表示。

电流的方向可分为正向电流和负向电流。

正向电流是指流向正极的电荷运动方向,即电荷从正极流向负极的方向。

例如,在一个电池中,电子由负极流向正极,因此,正向电流的方向则相反,从正极流向负极。

负向电流是指流向负极的电荷运动方向,即电荷从负极流向正极的方向。

负向电流的方向与电荷的实际运动方向相反,是一种理论上的概念。

二、磁场的方向磁场是由磁铁、电流等所产生的带有磁性的物质周围的空间中存在的一种物理现象。

磁场的方向可以用磁感线来表示,磁感线是表示磁场方向与强弱的直观图形。

根据右手定则,磁感线从磁南极指向磁北极。

在磁力线上,沿磁场方向,磁感线是一条连续的闭合曲线。

三、电流与磁场的关系当电流通过导线时,会产生一个磁场,该磁场的方向与电流的方向有一定的关系。

根据安培法则,垂直于电流方向的磁力线形状呈环形,电流方向由下而上看,顺时针方向的磁力线指向纸内;电流方向由上而下看,逆时针方向的磁力线指向纸外。

四、电流与磁场的应用电流与磁场的关系在许多实际应用中得到了广泛的应用。

1. 电磁铁:电磁铁是运用电流与磁场的关系,通过通电产生磁场,从而产生吸附或排斥物体的作用。

例如,用于起重机、电磁制动器等方面。

2. 电动机:电动机的工作原理是将电能转化为机械能。

电流通过导线产生磁场,在磁场作用下,导线受到力的作用,使得电动机内的转子转动。

3. 电磁感应:电磁感应是指通过磁场与电流之间相互作用来产生电动势的现象。

根据法拉第电磁感应定律,当导线处于磁场中并且磁通量发生变化时,会在导线两端产生感应电动势,从而产生电流。

总结电流的方向与磁场的方向之间存在着一定的规律。

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7.2 电流的磁场
教学目标
一、知识与能力
1.了解奥斯特的发现及其意义,知道通电直导线周围的磁场情况。

2.知道通电螺线管周围的磁场分布,掌握安培定则。

3.知道磁现象的电本质。

二、过程与方法
1.通过对奥斯特发现的实验的观察,了解导线周围的磁场。

2.经历关于通电螺线管周围磁场分布的实验探究过程,知道螺线管磁场和条形磁体磁场的相似性。

三、情感、态度与价值观
1.通过实验探究及讨论活动,培养学生善于观察、勤于思考、勇于探究的科学素养。

2.通过实验探究和讨论活动,培养学生积极与他人合作的意识。

教学重难点
【教学重点】
通电螺线管周围的磁场分布。

【教学难点】
磁现象的电本质。

教学准备
◆教师准备
多媒体教学课件、螺线管、铁屑、电池、小磁针等。

◆学生准备
螺线管、铁屑、电池、小磁针等。

教学过程
一、情境导入
1.情景:1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验,如图7-2-1所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,发现螺线管通电转动后停在南北方向上,这一现
象引起了与会科学家的极大兴趣。

你知道这是怎么回事吗?
2.回顾:
师:当把小磁针放在条形磁体的周围时,能观察到什么现象?其原因是什么?
生思考交流:观察到小磁针发生偏转;因为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。

师:同学们回答得很好,带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢?还是它们之间存在着某些联系呢?科学家们基于这一想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。

1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场,这一重大发现轰动了科学界,使电磁学进入一个新的发展时期。

今天,我们沿着奥斯特的足迹,来再现一下奥斯特所做的实验。

二、进行新课
(一)奥斯特的发现
1.奥斯特实验。

先向学生说明实验要求,如图7-2-2所示,然后学生分组实验:将直导线与小磁针平行并放。

观察现象:
①如图7-2-2 (a),当直导线通电时会发生什么现象?(小磁针发生偏转)
②如图7-2-2 (b),断电后会发生什么现象?(小磁针转回到原来指南北的方向)
③如图7-2-2 (c),改变通电电流的方向后会发生什么现象?(小磁针发生偏转,其N极所指方向与图a时相反)
提问:(1)通过实验,你观察到了哪些物理现象?(通电时小磁针发生偏转;断电时小磁针转回到指南北的方向;通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反)
(2)通过这些物理现象你能总结出什么规律?(①通电导线周围存在磁场;②磁场方向与电流方向有关)
师:同学们回答得很好,我们鼓掌给予鼓励。

以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫奥斯特实验。

这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场。

总结奥斯特实验。

现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;通电电流方向改变,小磁针偏转
方向相反。

规律:通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。

师:这个实验看上去非常简单,但在当时这一重大发现轰动了科学界。

因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展。

奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场。

我们也研究一下,说出你们的做法和观察的结果。

(学生把直导线弯成各种形状,通电后看小磁针的变化。

)
(二)通电螺线管的磁场。

1.演示通电螺线管的磁场:把直导线缠在铅笔上,然后抽出铅笔,再通电,小磁针偏转,周围存在磁场。

师:这种把导线绕在圆筒上,做成的螺线管也叫线圈。

它能使各导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多,这样在生产实际中用途就大。

那么通电螺线管的磁场是什么样的?
观察铁屑的分布和小磁针的指向。

如图7-2-3所示,在板上均匀撒满铁屑,在螺线管两端各放一个小磁针,通电后观察小磁针的指向。

轻轻敲板,观察铁屑的排列。

改变电流方向再观察一次。

提问:(1)通电前小磁针如何指向?通电后会发生什么现象?(原指南北,通电后磁针偏转。

)
(2)通电后,轻轻敲板,铁屑为什么会产生规则排列?铁屑的排列与什么现象一样?
(铁屑磁化变成“小磁针”,轻敲使铁屑可自由转动,使铁屑按磁场进行排列,其排列与条形磁体的排列相同,通电螺线管相当于条形磁体。

)
(3)改变通电方向,小磁针的指向有什么不同?这说明什么?(小磁针指向相反,说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关。

)
2.通电螺线管的极性和电流关系——安培定则。

师:我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关,有什么样的关系?我们能否想出一句话来概括这种普遍规律?
学生讨论交流,归纳总结。

师:大家回答得都很好,虽有不同的看法,还是说出了自己的观点,我很高兴看到这样的场面。

我们知道,通电导体周围存在着磁场,通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。

通电螺线管相当于一个条形磁体,其极性和电流方向的关系符合安培定则——右手螺旋定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

(三)物体磁性从哪里来。

1.提出问题:
(1)磁体和电流都能产生磁场,磁体的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢?
(2)电流的本质是电荷定向运动,所以电流的磁场应该是由于电荷的运动而产生的。

那么磁体的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢?
2.学生展开讨论交流,教师巡视,进行指导帮助。

3.利用课件展示安培的分子电流假说:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场具有相似性,法国学者安培由此受到启发,提出了著名的分子电流假说。

他认为:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,物体内大量微小的磁体有序排列使得物体显示磁性。

4.课件展示:利用安培分子电流假说解释磁现象,联系磁化和消磁进行分析与理解。

三、反思总结
1.请学生总结本节课的主要内容,教师再作适当的补充。

2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点。

请学生反思自己本节课的学习情况,谈谈收获和体会。

3.布置思考题及课后作业。

(1)制作“家庭实验室”的电磁炮。

(2)课后作业:“自我评价”第1、2题。

【板书设计】
第2节电流的磁场
(一)奥斯特的发现——电流的磁效应
现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;通电电流方向改变,小磁针偏转方向相反。

规律:通电导线周围存在磁场;磁场方向与电流方向有关。

(二)通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

2.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

(三)物体磁性从哪里来?
安培分子电流假说。

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