【金版学案】2014-2015学年高中物理 第一章 第五节奥斯特实验的启示同步检测试题 粤教版选修1-1
电与磁奥斯特实验的启示课件ppt
03
奥斯特实验的影响
对物理学的影响
1 2
揭示了电与磁之间的隐藏关系
奥斯特实验表明电流可以产生磁场，从而揭示 了电与磁之间的一种隐藏关系。
推动了电磁学的发展
奥斯特实验为电磁学的发展提供了基础，为后 续的电磁学研究提供了重要的启示。
3
挑战了当时的物理学认知
在奥斯特实验之前，人们普遍认为电和磁是两 种独立的自然现象，而奥斯特的发现挑战了这 一认知，推动了物理学的发展。
对现代科技的影响
开启了电气时代
01
奥斯特实验揭示了电与磁之间的关系，为后续的电气技术的发
展奠定了基础，如电动机、发电机等。
推动了现代通信技术
02
电与磁之间的关系是现代电磁波通信技术的基础，如无线电、
洛伦兹力
19世纪中叶，洛伦兹力 被发现，成为研究带电粒 子在磁场中运动的重要工 具。
安培定律
安培发现电流在磁场中受 到力，并提出了安培定律 ，为后来的电与磁研究奠 定了基础。
奥斯特实验的背景和目的
寻找电与磁的联系
在奥斯特之前，人们尚未找到电与磁之间的直接联系。
寻找电磁之间的联系
奥斯特试图通过实验寻找电磁之间的联系，这是当时物理学研究 的重要课题之一。
奥斯特实验不仅在物理学 领域具有重要地位，其成 果还广泛应用于其他学科
通过学习奥斯特实验，我 们能够体会到科学思维的 重要性。科学思维不仅能 够帮助我们认识世界、解 决问题，还能够激发我们 的好奇心和创新精神。
奥斯特实验展示了科学实 验在探索未知领域中的重 要作用。实验精神是一种 追求真理、严谨客观的态 度，是我们在科学研究中 不可或缺的精神支柱。
高中物理 第一章 电与磁 1.5 奥斯特实验的启示素材 粤
1.5 奥斯特实验的启示•概述：显示通电导线周围存在着磁场的实验。
如果在直导线附近（导线需要南北放置），放置一枚小磁针，则当导线中有电流通过时，磁针将发生偏转。
这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。
奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场.奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质——电流周围存在磁场，电流是电荷定向运动产生的，所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。
•奥斯特实验：1．实验过程：如下图所示，将一根导线平行地拿到静止小磁针上方，观察导线通电时小磁针是否偏转，改变电流方向，再观察一次。
2．实验现象：导线通电时小磁针发生偏转，切断电流时小磁针又回到原来位置，当电流方向改变时，磁针的偏转方向也相反。
3．结论：(1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。
(2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。
•用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱：解答奥斯特实验之类的问题要注意：(1)通电导体周围存在磁场；(2)磁场的方向与电流方向有关。
电流方向改变时，磁场方向也随之改变。
若研究通电导体周围磁场强弱，则需要控制变量。
例某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。
探究过程如下：A．让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N 极指向都与直线垂直；B．直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反；C．改变电流大小时，小磁针指向不变；D．通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。
(1)做实验时，纸板的俯视图如下，其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N极。
请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。
(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制_____不变。
[配套k12学习]高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示1课时作业粤教版选修1_1
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五、奥斯特实验的启示一、选择题1.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示，那么这束带电粒子可能是[ ]A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．问左飞行的负离子束2.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有 [ ]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果3.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[ ]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用4. 在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是[ ]5. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确[ ]A．两环静止不动 B．两环互相靠近C．两环互相远离 D．两环同时向左运动6. 关于安培力的方向，下列说法正确的是 [ ]A．安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面\parB．安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定C．如果I和B其中一个量的方向变为原来方向的反方向；则安培力F的方向也变为原来方向的反方向D．若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向，则安培力F的方向不变7. 如图所示, 空间各处都有匀强磁场, 将一导线AO放在XOY面上通以电流I, 导线与OX夹角为45°．已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向．若将此导线改放在OZ轴上，并通以沿ZO方向的电流，这时导线受的磁场力方向沿X轴正向，则磁场方向可能是[ ]A．沿X轴正方向 B．沿Y轴正方向C．沿Z轴正方向 D．与AO不垂直二、填空题8. 接触的磁体间的相互作用力，是通过____而发生的.发现电流磁效应的实验是由物理学家________完成的.9. 强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特．10. 如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50，匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.010kg，则通过ab的电流方向为______，ab受的磁场力为__________(g取10m/s2)三、计算题11．如图所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感强度的大小；参考答案一、选择题1．BC 2．AB 3．A 4．C 5．B 6．BCD 7.BD二、填空题8. 磁场，奥斯特9.10. b→a；0.2N三、计算题11. 1.2T。
高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示课件粤教版选修
②实验结论：当垂直摆放在磁场中时，导线受磁场的 作用力跟导线的长度成_正__比___．
(3)保持电流的大小和导线的长度不变，改变磁铁的 强度．
观察到的现象：保持导线的长度和通过导线的电流不 变时，改用强度不同的磁铁(如由一根磁铁换两根)，导线 受磁场的作用力__跟__磁__铁__的___强__度__成__正___比．
A．平行纸面向右 C．垂直纸面向里
B．平行纸面向左 D．垂直纸面向外
分析：当导线中通过图示方向的电流时，产生磁场， 根据安培定则判断磁场的方向．小磁针处于磁场中，N 极 受力方向与磁场方向相同．根据磁场方向判断小磁针的转 动方向．
解析：当导线中通过图示方向的电流时，根据安培定 则判断可知，小磁针所在处磁场方向垂直纸面向外，
第一章 电与磁
第五节 奥斯特实验的启示
[学业考试要求] 1.知道电流在周围空间会产生磁 场.2.知道通电导体在磁场中会受到安培力作用.3.会确定 安培力的方向——左手定则.4.知道安培力大小与哪些因 素有关．
考点一 电流的磁场 1．奥斯特发现了_电___流__的__磁__效___应_，说明电流能够产 生磁场． 2．直线电流的磁场的磁感线分布：直线电流周围的 磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆 都在与导线垂直的平面内．如下图所示：
①观察到的现象：导线的摆角大小随着改变，电流大， 摆角大；电流小，摆角小．
②实验结论：垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场 作用力(安培力)的大小跟导线中的电流的大小有__ (选填 “有”“无”)关．电流大，作用力_大_；电流小，作用力 _小_．
(2)保持电流的大小不变，改变置于磁场中的那段导 线的长度．
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课后智能检测粤教版选修
第五节奥斯特实验的启示1．关于通电直导线所受安培力F，磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系．下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】由安培力的特点知B正确．【答案】 B2．(2013·扬州学业水平模拟测试)如图156所示，关于奥斯特实验的意义，下列说法中正确的是( )图156A．发现电流的热效应，从而揭示电流做功的本质B．指出磁场对电流的作用力，为后人进而发明电动机奠定基础C．发现电磁感应现象，为后人进而发明发电机奠定基础D．发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来【解析】奥斯特实验发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来。
【答案】 D3．摩擦产生静电，会给人们生活带来许多麻烦，甚至对人的生命构成危害．一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害．假设在赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为( )A．正南B．正东C．正西D．正北【解析】当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢地中和云层所带的正电荷，即避雷针中电流向下．赤道上空的磁感线由南向北，据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东．【答案】 B4. (2015·广东学业水平测试)如图157所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ 放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2.关于力的方向，下列判断正确的是( )图157A．F1、F2都向下B．F1、F2都向上C．F1向下，F2向上D．F1向上，F2向下【解析】由左手定则可以判断，MN所受安培力F1的方向竖直向上，PQ所受安培力F2的方向竖直向下，D正确．【答案】 D5．(多选)质量为M的金属闭合矩形线框abcd，用细软的绝缘丝线悬挂起来，矩形线框abcd的下半部分处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线框中通有方向为abcda的电流，如图158所示．此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可( )图158A．适当增大磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流强度D．使电流反向【解析】由左手定则知，导线bc受向上的安培力F，对线框受力分析知，悬线拉力T ＝Mg－F，要使拉力T等于零，应增大导线bc受到的安培力F.因安培力的大小随磁感应强度的大小、电流的大小与导体长度的增大而增大，故AC正确，若使磁场反向或使电流反向，则bc受的磁场力向下，拉力不可能为零，故B、D均错．【答案】AC6．(多选)(2015·湖南衡阳检测)如图159所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是( )图159A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上【解析】磁体间、电流间、磁体与电流间的作用力都是通过磁场产生的，所以A是对的；力的作用是相互的，任何一个力都有施力物体和受力物体，导线在蹄形磁铁间受到的这个力也不例外，它的施力物体是蹄形磁铁，受力物体是通电导线，所以这个力的反作用力作用于蹄形磁铁上，B、C是错的，D是对的．【答案】AD7．某班的一物理实验小组为探究电与磁的关系进行了一次实验探究，他们选用的器材有干电池组、导线、小灯泡、电流表、开关等，他们将上述器材串联，并利用支架把电路中的一根导线竖直放置，在竖直导线四周的水平平台上放置了许多很小的小磁针．然后闭合开关，观察到小灯泡发光，小磁针发生了偏转．请回答下列问题：(1)在电路中连接小灯泡的主要目的是__________________________(选填“知道电路是否接通”或“避免电路发生短路”)．(2)通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个_______________________________________________________________________________.(3)改变导线的电流方向，则小磁针的偏转方向____________________．小磁针环绕导线形成的图形仍是一个________．(4)通电竖直导线的小磁针发生偏转，表明电流能够产生________．(5)如果竖直导线中的电流方向由下向上时，它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向．那么，竖直导线中的电流方向由上向下看时，导线周围的小磁针北极的环绕方向是________．(6)该实验探究设计实际上是丹麦科学家________发现电流磁效应的实验过程．【解析】(1)因导线、电流表电阻太小，应在电路中串联一个限流电阻，避免电路发生短路．本电路中小灯泡就是替代限流电阻的．(2)通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，所以小磁针环绕导线形成一个圆圈．(3)改变导线中的电流方向，则小磁针周围的圆形磁感线的方向随之改变，因此小磁针偏转方向改变，但仍然是一个圆圈．(4)通电导线附近的小磁针发生偏转，说明电流能够产生磁场．(5)通电直导线周围的磁场的磁感线的方向与电流方向有关，电流方向改变时其磁感线方向也改变．电流方向由上向下看时，导线周围的小磁针北极的环绕方向变为顺时针方向．(6)该实验探究设计实际上是奥斯特发现电流磁效应的实验过程．【答案】(1)避免电路发生短路(2)圆圈(3)发生改变圆圈(4)磁场(5)顺时针方向(6)奥斯特8．如图1510所示，把一根轻弹簧竖直地悬挂起来，使它的下端刚刚跟导电液体接触，给弹簧通入电流时会发生的现象是____________，原因是_____________．图1510【解析】弹簧中通入电流时，弹簧各线圈中电流方向相同，线圈之间相互吸引，使弹簧收缩，则下端和导电液体脱离，电路断开，因电流消失，线圈之间相互作用消失，因而弹簧恢复原来形状，电路又被接通，这个过程反复出现，使得弹簧上下振动．【答案】见解析9．在磁场方向(用B表示)、电流方向(I)、安培力方向(F)三者中已知其中的两个的情况下，试根据图1511中各情况确定第三者的方向．图1511【解析】(a)电流垂直纸面向里(b)磁场方向垂直力F斜向下(c)力F水平向左(d)F＝0【答案】见解析10．如图1512所示，在水平向右的匀强磁场中，放入矩形线框abcd，线框可绕其中心轴线自由转动，若线框中通入图中所示电流．试判断此时线框的转动方向．(从上向下看)图1512【解析】据左手定则，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向．则大拇指所指的方向即通电导线所受安培力方向．由此可判断此时：ab边受安培力方向垂直纸面向里，dc边受安培力方向垂直纸面向外，而ad边和bc边平行磁场方向，所以此时不受安培力作用，因此线框ab边向里转，cd边向外转，即从上向下看线框顺时针转动．【答案】从上向下看顺时针转动．。
奥斯特实验说明了什么-奥斯特实验原理
奥斯特实验说明了什么?奥斯特实验原理奥斯特实验1820年4月的一天，丹麦科学家奥斯特在上课时，无意中让通电的导线靠近指南针，他突然发现了一个现象。
这个现象并没有引起在场其他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月深入地研究，反复做了几十次实验。
通过实验，奥斯特发现通电导线周围存在着磁场的实验。
如果在直导线附近（导线需要南北放置），放置一枚小磁针，则当导线中有电流通过时，磁针将发生偏转。
在此基础上，通过了解环形电流、通电螺线管磁场的磁感线，以及条形磁体和马蹄形磁体磁场的磁感线，进一步认识磁场的方向性。
在奥斯特实验中，当电路闭合时，电路中有电流，导线下边的小磁针发生偏转，受到磁场作用。
电路断开时，电路中无电流，小磁针不发生偏转。
所以得到的结论是：电流周围存在磁场。
同时，电路中电流方向相反时，小磁针偏转方向发生也相反，说明小磁针受到的磁场作用相反。
所以得到的结论是：磁场方向跟电流的方向有关。
奥斯特实验的两个典型结论就是：电流周围存在磁场；磁场方向跟电流的方向有关。
奥斯特研究电流磁效应的过程丹麦物理学家汉斯·奥斯特(H．C．Oersted，1777－1851)是康德哲学思想的信奉者，深受康德等人关于各种自然力相互转化的哲学思想的影响，奥斯特坚信客观世界的各种力具有统一性，并开始对电、磁的统一性的研究。
1751年富兰克林用莱顿瓶放电的办法使钢针磁化的发现对奥斯特启发很大，他认识到电向磁转化不是可能不可能的问题，而是如何实现的问题，电与磁转化的条件才是问题的关键。
开始奥斯特根据电流通过直径较小的导线会发热的现象推测：如果通电导线的直径进一步缩小那么导线就会发光如果直径进一步缩小到一定程度，就会产生磁效应。
但奥斯特沿着这条路子并未能发现电向磁的转化现象。
奥斯特没有因此灰心，仍在不断实验，不断思索，他分析了以往实验都是在电流方向上寻找电流的磁效应，结果都失效了，莫非电流对磁体的作用根本不是纵向的，而是一种横向力，于是奥斯特继续进行新的探索。
[推荐学习]高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示2课时作业粤教版选修1_1
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五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（）A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用２、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将（）A．转动同时靠近磁铁B．转动同时离开磁铁C．不转动，只靠近磁铁D．不转动，只离开磁铁３、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有（）A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是：A．奥斯特首先发现了电流的磁效应；B．安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法；C．安培首先提出了分子电子假说；D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有（）A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场6、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，不可以的是（）A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定，方法是：伸开，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的的方向。
《奥斯特实验的启示》 学历案
《奥斯特实验的启示》学历案一、奥斯特实验的背景在 19 世纪之前，人们普遍认为电和磁是两种完全不同的现象，没有任何关联。
然而，丹麦科学家奥斯特却对这一观点产生了质疑，并通过一个简单而又巧妙的实验，彻底改变了人们的认知。
当时的科学界，对于电学和磁学的研究主要集中在静电和静磁方面。
静电现象如摩擦起电、电荷的吸引和排斥等已经被较为深入地研究；静磁现象如磁石的吸引和排斥等也有一定的了解。
但对于电和磁之间是否存在相互作用，却一直没有定论。
奥斯特在这样的背景下，凭借着敏锐的洞察力和勇于探索的精神，开始了他的研究。
二、奥斯特实验的过程奥斯特实验的装置相对简单。
他将一根导线平行地放置在一个小磁针的上方，然后给导线通电。
当导线中没有电流通过时，小磁针静止地指向南北方向，这是大家都熟知的地磁现象。
然而，当奥斯特给导线通电的瞬间，神奇的事情发生了：小磁针发生了明显的偏转。
这个小小的偏转，在当时的科学界引起了巨大的轰动。
因为它首次证明了电流能够产生磁场，电和磁之间存在着密切的联系。
奥斯特为了确保实验结果的可靠性，进行了多次重复实验，并且改变了导线的位置、电流的方向等因素，观察小磁针的偏转情况。
他发现，当电流方向改变时，小磁针的偏转方向也会随之改变。
三、奥斯特实验的意义奥斯特实验的发现具有极其重要的意义。
首先，它打破了长期以来人们认为电和磁相互独立的观念，为电磁学的发展奠定了基础。
从此，科学家们开始深入研究电和磁之间的相互关系，电磁学逐渐成为物理学的一个重要分支。
其次，奥斯特实验的发现激发了众多科学家的研究热情，推动了电磁学领域的一系列重大发现和发明。
例如，安培发现了电流之间的相互作用规律，法拉第发现了电磁感应现象，麦克斯韦建立了完整的电磁理论等。
再者，奥斯特实验的成果在实际应用中产生了深远的影响。
电磁学的发展使得电动机、发电机、变压器等电气设备得以发明和广泛应用，极大地改变了人类的生产和生活方式。
从更广泛的角度来看，奥斯特实验的成功也告诉我们，科学研究需要勇于创新和突破传统思维的束缚。
【随堂优化训练】高中物理 第一章 第五节 奥斯特实验的启示课件 粤教选修11
【例 2】(多选)关于磁场对通电直导线的作用力，下列说 法中正确的是( )
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，等于零 B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大 C．作用力的方向既垂直磁场方向，又垂直电流方向 D．通电直导线跟磁场方向不垂直时没有作用力 解析：根据左手定则可以知道，磁场对通电直导线的作用 力垂直于磁场方向与电流方向所在的平面，则既垂直磁场方向， 又垂直电流方向，因此 C 选项正确．通电直导线跟磁场方向只 要不平行，磁场对通电直导线就有作用力，因此 D 选项错误． 答案：ABC
3 ．安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟 ____电__流__方__向__垂直．
4．伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同 一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向， 那么，拇指所指的方向就是通电导线所受___安__培__力___的方向．
5．如图 1－5－1 所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的 金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示， 那么金属环所受安培力( B )
A．沿圆环半径向里
B．等于零 C．沿圆环半径向外 D．水平向左
图 1－5－1
知识点 1 奥斯特实验
1．把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁 针发生了__偏__转___，说明电流周围能产生__磁__场___．
2．奥斯特实验把___电_____和____磁____联系起来．
丹麦科学家奥斯特的实验使人们认识到电与磁之间存在联
第五节 奥斯特实验的启示
1．第一个发现电与磁之间存在某种联系的是___丹__麦____(填 国家名)物理学家____奥__斯__特____，他在 1820 年做演示实验时发 现：通电导线周围存在____磁__场______，这一发现对物理学的发 展有划时代的意义．
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示2课时作业粤教版选修1_0
五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（）A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用２、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将（）A．转动同时靠近磁铁B．转动同时离开磁铁C．不转动，只靠近磁铁D．不转动，只离开磁铁３、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有（）A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是：A．奥斯特首先发现了电流的磁效应；B．安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法；C．安培首先提出了分子电子假说；D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。
5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有（）A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场6、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，不可以的是（）A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定，方法是：伸开，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的的方向。
【金版学案】2021学年高中物理 第一章 第五节奥斯特实验的启迪同步检测试题 粤教版选修1-1(1)
第五节奥斯特实验的启发►达标训练1．发觉电流的磁效应的科学家是( )A．库仑B．奥斯特C．法拉第D．安培答案：B2．电流的磁效应揭露了电与磁的关系．假设直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流，那么电流的磁感线散布正确的选项是( )答案：D3．如下图，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是( )A．向上B．向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外解析：安培力的方向用左手定那么来判定，张开左手，使大拇指与其余四指垂直，而且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁场垂直穿过手心，四个指头所指的方向与电流方向相同，大拇指所指的方向确实是通电导线在磁场中所受的安培力的方向．因此C选项正确．答案：C4．如以下图所示，电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标示I和F方向的是( )解析：由左手定那么可判定A对．答案：A5．(多项选择)电流为I的通电导线放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线所受安培力为F，那么以下说法正确的选项是( )A．匀强磁场中通电导线所受安培力F、磁感应强度B及电流I，三者在方向上必然相互垂直B．假设I、B方向确信，那么F方向唯一确信C．假设F与B方向确信，那么I方向唯一确信D．假设F与B方向确信，那么I方向不唯一确信，但I必然在与F垂直的平面内答案：BD6．有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作使劲方向为( ) A．向东B．向西C．向上D．向下解析：在赤道上方地磁场的方向是由地理的南极指向北极，通电导线在磁场中受安培力由左手定那么可判定，安培力的方向向上．答案：C7．(多项选择)如以下图所示，一金属直杆MN两头接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，能够( )A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端解析：当a、c接电源正极，b、d接电源负极时，线圈磁场上端为N，导线电流方向向右，依照左手定那么可得MN受安培力向外，假设它们同时换正负极时，受力方向不变．答案：AB奥斯特与电流的磁效应在今天看来，电生磁与磁生电是那么的理所固然，以至于全然不用一提了．可是在19世纪初，关于电与磁的本质、电与磁的联系却是一个空白，无怪乎当奥斯特于1820年宣布电流具有磁效应后是何等的兴奋人心了．1777年8月14日，奥斯特诞生于丹麦的一个小镇．父亲是镇上一个药店的老板，家里生活比较富裕．到12岁时，奥斯特已受到良好的教育，并在店里担任他父亲的助手．他一边帮父亲干活，一边迫不及待地寻求科学知识．父亲见儿子如此热衷于科学，就决定把他送入闻名的哥本哈根大学深造．奥斯特在大学不仅学习医学，还学习物理学与天文学.18世纪末到19世纪初，全欧洲处于骚动中，正是在这种情形下，奥斯特在哥本哈根开始了他药剂师的生涯．那时伏打已发明了“伏打电堆”，利用这种伏打电堆能够产生电流．奥斯特感觉从事电流方向的研究很适合他．于是他舍弃了收入颇丰的药剂师行当，开始了科学研究的生涯．1820年7月的一天，奥斯特在进行电流实验时，忘记拿走一个放在电路周围的小磁针．当他接通电路时，他突然感觉小磁针发生了偏转．于是他不断重复那个进程，结果证明小磁针确实发生了偏转．奥斯特想，是什么使磁针发生偏转呢？通常只有磁石对磁针有这种作用，但周围并无磁石，因此只能是电流具有磁石的作用成效！这一发觉使奥斯特惊喜万分，因为他把电和磁终于联系起来了．奥斯特发觉电流的磁成效以后，又把他7年前所取得的结果，即光和热都是电流的作用联系起来．他推测，在所有这些成效中存在一种环形作用(后来人们进展为分子环流理论)，由这种环流作用很自然说明了光的偏振现象．尽管奥斯特的结果仅是定性的，但它打开了磁学研究的大门．为了纪念他对电磁学的奉献，人们把磁场的单位命名为奥斯特(O e)．在电磁磁效应发觉几个月后，另一名物理学家安培也从事这方面的测量，提出了一个完整的定量理论，从而奠定了电磁学的数学理论基础．。
高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课件粤教版
电 磁 生磁场．它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系．
二、安培力的大小
磁场 通电导体 1．安培力的定义：磁场对通电导体的作用力称为安培力．
磁感应强 2．实验表明，如图 151 所示，通电导体所受的安培力的大小与磁感应强 度 电流大小 导体长度 度、电流大小以及磁场中垂直于磁场方向的导体长度有关．磁场越强，导体中
第一章
电与磁
第五节 奥斯特实验的启示
学 习 目 标 1.了解奥斯特发现电流磁效应的历程． 2．会判断安培力的方向．(重点、难点) 3．知道影响安培力大小的因素．(难点)
知 识 脉 络
[自 主 预 习· 探 新 知]
[知识梳理] 一、奥斯特的发现
奥斯特 磁效应 1820 年丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产
A．适当增大磁感应强度 B．使磁场反向 C．适当增大电流强度 D．使电流反向
图 158
AC
[由左手定则知，导线 bc 受向上的安培力 F，对线框受力分析知，悬
线拉力 T＝Mg－F，要使拉力 T 等于零，应增大导线 bc 受到的安培力 F.因安培 力的大小随磁感应强度的大小、电流的大小与导体长度的增大而增大，故 A、C 正确，若使磁场反向或使电流反向，则 bc 受的磁场力向下，拉力不可能为零， 故 B、D 均错．]
电流强度越大，通电导体在磁场中垂直于磁场方向的长度越长，通电导体所受
大． 的安培力就越 A
图 151
三、安培力的方向
左手定则 安培力的方向：用左手定则来判断，伸开左手，使拇指与四指在同一平面 左手 电流 内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指
所指的就是通电导体所受安培力的方向． 安培力
第1章 第5节奥斯特实验的启示
学、天文、数学、物理、化学等 .1806 年任哥本哈根大学物理
学教授，1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国 科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长．
图 1－5－1
安培定则 判定通电直导线、环形电流、通电 2．可以用__________
配粤教版
物理
必修1-1
二、安培力的方向 安培力 ．通电 1．通电导线在磁场中受到的磁场力称为_________ 导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都 垂直 ．安培力的方向、电流的方向、磁感应强度的方向三者 ______ 左手 定则来判定． 间的关系可用________ 2．根据左手定则可以判断安培力的方向与电流方向、磁
C．B＝mgsin α/IL，方向竖直向下 D．B＝mgsin α/IL，方向水平向右
图 1－ 5 － 3
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解析
物理
必修1-1
根据电流方向和所给磁场方向的关系可以确定通
电导线所受安培力分别如下图所示， 又因为导线还受重力 G 和 支持力 FN， 根据力的平衡知只有①③两种情况是可能的， 其中 mg ①中 F＝mgsin α，B＝mgsin α/IL，③中 B＝ IL tan α，故 A 正 确．
解析
根据左手定则，导线在磁场中受力的方向既要与磁
感线垂直，还要与导线中的电流方向垂直，且垂直于磁感线与 电流所决定的平面． 答案 A图磁场方向垂直纸面向外； B图磁场方向在纸面 内垂直 F向下； C、 D 图电流方向均垂直于纸面向里； E图 a端
为电源负极．
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安培力与磁感应强度
物理
必修1-1
配粤教版
物理
必修1-1
配粤教版
物理
必修1-1
2019秋 金版学案 物理·选修1-1(粤教版)练习：第一章第五节奥斯特实验的启示 含解析
．如下图所示，把一条导线平行地放在小磁针的上方附近，当
B．楞次
D．奥斯特
题述实验即为奥斯特实验．
．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行
．金属棒所受安培力竖直向下
．仅改变电流方向，安培力方向不变
B．向下
D．垂直纸面向外
由左手定则可判断A对．
在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时，要利用安培或叫右手螺旋定则)，不要和电场线混淆．
B．F1、F2都向上
D．F1向上，
B．使磁场反向
D．使电流反向
由左手定则知，导线bc受向上的安培力
F，要使拉力T
B．通有电流
D．不能确定
时，棒所受的安培力。
高中物理课件第1章 第5节 奥斯特实验的启示
【解析】 磁场中某点的磁感应强度方向和大小由磁场本身决定，磁感应 强度的大小可由磁感线的疏密来反映，安培力的大小不仅与 B、I、l 有关，还与 导体的放法有关．
【答案】 D
【备课资源】
特斯拉简介 特斯拉是美国的发明家，1856 年 7 月 10 日生于前南斯拉夫克罗地亚的斯米 良．他的父亲是教堂牧师，母亲热衷于心理学研究.1880 年，特斯拉毕业于布拉 格大学． 1884 年，他在纽约定居，并于 1889 年成为美国公民．特斯拉一生发明很多， 但晚年在经济上常处于困境，1943 年 1 月 7 日，孤独地在一家旅馆去世． 他死后在贝尔格莱德修建了“特斯拉纪念馆”，在他百年纪念时(1956 年)， 国际电气技术协会将 M.K.S 制系统中的磁通量密度命名为“特斯拉”．
3．注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方 向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．
如图 1-5-2 所示，其中 A、B 图已知电流和其所受磁场力的方向， 试判断图中的磁场方向．C、D 图已知磁场和它对电流作用力的方向，试判断图 中的电流方向．(我们用“×”表示方向垂直纸面向里)
图 1-5-2 【审题指导】 根据左手定则判断．
【解析】 根据左手定则，导线在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直， 还要与导线中的电流方向垂直，即垂直于磁感线与电流所决定的平面．
【答案】 A 图磁场方向垂直纸面向外；B 图磁场方向在纸面内垂直 F 向 下；C、D 图电流方向均垂直于纸面向里．
1. (2014·广东学业水平测试)如图 1-5-3 所示，一通电直导线与匀强磁场方向
速度 0.1c
0.9c
c
在电场或 磁场中
偏转
与α射线 反向偏转
物理知识点高中物理第一章电与磁第5节奥斯特实验的启示教案粤教
物理知识点高中物理第一章电与磁第5节奥斯特实验的启示教案粤教第五节奥斯特实验的启示（一）教学目的1．知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电电磁阀外的磁场与条形磁铁的磁场相似。
3．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
（二）教具一根硬直导线，2~4节干电池，小磁针，铁屑，螺线管，开关和几根导线。
（3）教学过程1．复习提问，引入新课重复第2节教科书中图117所示的演示实验。
问：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？（观察到小磁针的偏转。
由于磁铁周围有磁场，小磁针被磁场的磁力偏转。
）进一步提问引入新课只有当小磁针被放置在磁铁周围时，它才会被磁力偏转吗？换句话说，磁铁周围只有磁场吗？其他物质能产生磁场吗？这就是我们在本课中要探讨的。
2.新课程(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场演示实验：将一根与电源相连的直导线和开关放在架子上，沿南北方向水平放置。
将小磁针平行放置在直线的上方和下方。
当直线接通或断开时，请观察小磁针的偏转。
问题：观察到什么现象？（观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。
）进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。
老师指出，上述实验最早是由丹麦科学家奥斯特发现的。
这个实验也称为紧缩实验。
这个实验表明，除了磁铁周围的磁场外，电流周围还有一个磁场，即电流的磁场。
在这节课中，我们主要研究电流的磁场。
黑板书写：第四节电流磁场I.奥斯特实验1．实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。
问题：我们知道磁场是有方向的。
电流周围磁场的方向是什么？这和水流的方向有关吗？重复上述实验。
请观察当电流方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否改变。
提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？（观察到，当电流方向改变时，小磁针N极的偏转方向也会改变，表明电流的磁场方向也会改变。
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第五节奥斯特实验的启示
►达标训练
1．发现电流的磁效应的科学家是( )
A．库仑 B．奥斯特
C．法拉第 D．安培
答案：B
2．电流的磁效应揭示了电与磁的关系．若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流，则电流的磁感线分布正确的是( )
答案：D
3．如图所示，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是( )
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
解析：安培力的方向用左手定则来判断，伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁场垂直穿过手心，四个指头所指的方向与电流方向相同，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向．因此C选项正确．答案：C
4．如下图所示，电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标示I和F方向的是( )
解析：由左手定则可判断A对．
答案：A
5．(多选)电流为I的通电导线放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线所受安培力为F，则下列说法正确的是( )
A．匀强磁场中通电导线所受安培力F、磁感应强度B及电流I，三者在方向上一定互相垂直
B．若I、B方向确定，则F方向唯一确定
C．若F与B方向确定，则I方向唯一确定
D．若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与F垂直的平面内
答案：BD
6．有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为( )
A．向东 B．向西
C．向上 D．向下
解析：在赤道上方地磁场的方向是由地理的南极指向北极，通电导线在磁场中受安培力由左手定则可判断，安培力的方向向上．
答案：C
7．(多选)如下图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以( )
A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极
B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极
C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极
D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端
解析：当a、c接电源正极，b、d接电源负极时，线圈磁场上端为N，导线电流方向向右，根据左手定则可得MN受安培力向外，若它们同时换正负极时，受力方向不变．答案：AB
奥斯特与电流的磁效应
在今天看来，电生磁与磁生电是那么的理所当然，以至于根本不用一提了．可是在19世纪初，关于电与磁的本质、电与磁的联系却是一个空白，无怪乎当奥斯特于1820年宣布电流具有磁效应后是多么的激动人心了．
1777年8月14日，奥斯特出生于丹麦的一个小镇．父亲是镇上一个药店的老板，家里生活比较富裕．到12岁时，奥斯特已受到良好的教育，并在店里担任他父亲的助手．他一
边帮父亲干活，一边如饥似渴地寻求科学知识．父亲见儿子如此热衷于科学，就决定把他送入著名的哥本哈根大学深造．奥斯特在大学不仅学习医学，还学习物理学与天文学.18世纪末到19世纪初，全欧洲处于骚动中，正是在这种情况下，奥斯特在哥本哈根开始了他药剂师的生涯．当时伏打已发明了“伏打电堆”，利用这种伏打电堆可以产生电流．奥斯特觉得从事电流方向的研究很适合他．于是他放弃了收入颇丰的药剂师行当，开始了科学研究的生涯．
1820年7月的一天，奥斯特在进行电流实验时，忘记拿走一个放在电路附近的小磁针．当他接通电路时，他忽然觉得小磁针发生了偏转．于是他不断重复这个过程，结果证明小磁针确实发生了偏转．奥斯特想，是什么使磁针发生偏转呢？通常只有磁石对磁针有这种作用，但附近并没有磁石，因此只能是电流具有磁石的作用效果！这一发现使奥斯特惊喜万分，因为他把电和磁终于联系起来了．奥斯特发现电流的磁效果以后，又把他7年前所得到的结果，即光和热都是电流的作用联系起来．他推测，在所有这些效果中存在一种环形作用(后来人们发展为分子环流理论)，由这种环流作用很自然解释了光的偏振现象．
虽然奥斯特的结果仅是定性的，但它打开了磁学研究的大门．为了纪念他对电磁学的贡献，人们把磁场的单位命名为奥斯特(O e)．在电磁磁效应发现几个月后，另一位物理学家安培也从事这方面的测量，提出了一个完整的定量理论，从而奠定了电磁学的数学理论基础．。