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1、庫侖提出電和磁有本質(zhì)上的區(qū)別庫侖提出電和磁有本質(zhì)上的區(qū)別安培安培和畢奧等物理學(xué)家認(rèn)為電和和畢奧等物理學(xué)家認(rèn)為電和磁不會(huì)有任何聯(lián)系。磁不會(huì)有任何聯(lián)系。當(dāng)時(shí)，有些人做過實(shí)驗(yàn)，尋求電當(dāng)時(shí)，有些人做過實(shí)驗(yàn)，尋求電和磁的聯(lián)系，結(jié)果都失敗了。和磁的聯(lián)系，結(jié)果都失敗了。第1頁/共30頁一、電流的磁效應(yīng)一、電流的磁效應(yīng) 奧斯特是世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間有聯(lián)系的人！奧斯特一直相信電、磁、光、熱等現(xiàn)象相互存在內(nèi)在的聯(lián)系。第2頁/共30頁一、電流的磁效應(yīng) 17771777年年8 8月月1414日生于丹麥朗格蘭德島一日生于丹麥朗格蘭德島一個(gè)藥劑師家庭個(gè)藥劑師家庭1212歲開始幫助父親在藥房歲開始幫助父親在藥房里干活

2、，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)由于刻苦攻里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)由于刻苦攻讀，讀，1717歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)生他一邊當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)的免費(fèi)生他一邊當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)等18061806年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，18201820年年4 4月發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)月發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng).1821.1821年被年被選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，18231823年被選為法年被選為法國科學(xué)院院士，后來任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)國科學(xué)院院士，后來任丹麥皇家科學(xué)

3、協(xié)會(huì)會(huì)長會(huì)長 第3頁/共30頁如果把電源如果把電源“+ +”極與導(dǎo)線連接，可觀極與導(dǎo)線連接，可觀察到的現(xiàn)象是察到的現(xiàn)象是 ，斷開電路則可觀察，斷開電路則可觀察到到 。NS一一.電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)第4頁/共30頁 如果把電源如果把電源“+ +”極與導(dǎo)線連接，可觀極與導(dǎo)線連接，可觀察到的現(xiàn)象是察到的現(xiàn)象是 ，斷開電路，斷開電路則可觀察到則可觀察到 ，改變電，改變電流方向則可觀察到流方向則可觀察到 。甲 通電乙 斷電丙 改變電流方向奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)小磁針偏轉(zhuǎn)小磁針不偏轉(zhuǎn) 小磁針又偏轉(zhuǎn)第5頁/共30頁導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)通電

4、電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn) 方向相反。方向相反?，F(xiàn)象：1.電流周圍有磁場。說明：2.電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)。第6頁/共30頁實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了： 通電導(dǎo)線的周圍存在著通電導(dǎo)線的周圍存在著 ，它，它的方向與的方向與 方向有關(guān)。這種現(xiàn)象方向有關(guān)。這種現(xiàn)象叫做叫做電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)。磁場電流第7頁/共30頁電磁爐第8頁/共30頁既然電能生磁，為什么手電筒既然電能生磁，為什么手電筒在通電時(shí)連一根大頭針都吸不動(dòng)？在通電時(shí)連一根大頭針都吸不動(dòng)？ 磁性太弱磁性太弱磁場太弱。磁場太弱。怎樣才能使電流的磁場變強(qiáng)呢？怎樣才能使電流的磁場變強(qiáng)呢？ 如果把導(dǎo)線繞在圓筒上，就做成了如果把導(dǎo)線

5、繞在圓筒上，就做成了螺線管螺線管（線圈），各條導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，（線圈），各條導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，磁場就會(huì)強(qiáng)得多。磁場就會(huì)強(qiáng)得多。想一想第9頁/共30頁1 1將導(dǎo)線繞在圓筒上，做成將導(dǎo)線繞在圓筒上，做成螺線管螺線管（也叫線圈）。通電后各圈導(dǎo)線磁場（也叫線圈）。通電后各圈導(dǎo)線磁場產(chǎn)生疊加，磁場增強(qiáng)。產(chǎn)生疊加，磁場增強(qiáng)。二、通電螺線管的磁場第10頁/共30頁二二.通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): :1.1.將小磁針放在螺線管將小磁針放在螺線管的不同位置的不同位置( (從兩端開始從兩端開始) )記下小記下小磁針靜止時(shí)北極的指向磁針靜止時(shí)北極的指向, ,也就是該也就是該

6、點(diǎn)的磁場的方向。點(diǎn)的磁場的方向。 2.2.改變電流的方向重做以上實(shí)驗(yàn)，改變電流的方向重做以上實(shí)驗(yàn)， 看一下看一下當(dāng)電流方向改變當(dāng)電流方向改變時(shí)，通電螺線時(shí)，通電螺線管中的管中的磁場方向是否改變磁場方向是否改變。第11頁/共30頁通過實(shí)驗(yàn)，判斷螺線管的通過實(shí)驗(yàn)，判斷螺線管的N N、S S極，極，并標(biāo)在圖中。并標(biāo)在圖中。NSNSNSNS第12頁/共30頁 1 1、通電螺線管周圍、通電螺線管周圍存在著磁場存在著磁場2、當(dāng)電流方向改變時(shí)，小磁針指向當(dāng)電流方向改變時(shí)，小磁針指向相反相反，說明通電螺線管兩端的，說明通電螺線管兩端的極性極性（N、S極）與電流方向極）與電流方向有關(guān)。有關(guān)。第13頁/共30頁探

7、究通電螺線管外部的磁場分布探究通電螺線管外部的磁場分布演示：在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁演示：在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后針，在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察指針指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的排觀察指針指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。列情況。實(shí)驗(yàn)改變電流方向，兩側(cè)小磁針的指向反轉(zhuǎn)。第14頁/共30頁實(shí)驗(yàn)：把小磁針放到螺線管周圍不實(shí)驗(yàn)：把小磁針放到螺線管周圍不同位置，在圖上記錄磁針同位置，在圖上記錄磁針N N極的方向。極的方向。 結(jié)合以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比右圖可知：通電結(jié)合以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比右圖可知：通電螺線管的外部磁場與條形磁體的磁場相似螺線管的外部磁場與條形磁

8、體的磁場相似。第15頁/共30頁螞蟻沿著電流方向繞螺線管爬行，螞蟻沿著電流方向繞螺線管爬行，說：說：N N 極就在我的左邊。極就在我的左邊。第16頁/共30頁猴子用右手把一個(gè)大螺線管夾在猴子用右手把一個(gè)大螺線管夾在腋下，說：如果電流沿著我右臂腋下，說：如果電流沿著我右臂所指的方向流動(dòng)，所指的方向流動(dòng)，N N 極就在我的極就在我的前方。前方。第17頁/共30頁1 1、通電螺線管周圍、通電螺線管周圍存在著磁場；存在著磁場；2 2、通電螺線管的外部磁場分布與、通電螺線管的外部磁場分布與 條形磁體條形磁體的磁場相似；的磁場相似； 3 3、通電螺線管兩端的極性、通電螺線管兩端的極性 取決于線圈中的取決于

9、線圈中的電流方向電流方向 4 4、通電螺線管的磁性強(qiáng)弱、通電螺線管的磁性強(qiáng)弱 取決于線圈中的取決于線圈中的電流大小電流大小; ;第18頁/共30頁比較通電螺線管與條形磁鐵的異同：比較通電螺線管與條形磁鐵的異同：相同點(diǎn)相同點(diǎn)：1 1、都能吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料、都能吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料. .2 2、懸掛起來都指南北、懸掛起來都指南北. .3 3、磁極位于兩端，外部磁感線形狀相、磁極位于兩端，外部磁感線形狀相 同，磁極間相互作用規(guī)律也相同同，磁極間相互作用規(guī)律也相同. .不同點(diǎn)不同點(diǎn)：1 1、條形磁鐵是永磁體，通電螺線管在、條形磁鐵是永磁體，通電螺線管在 通電通電時(shí)才有磁性時(shí)才有磁性. .2

10、 2、條形磁鐵、條形磁鐵N N、S S極不變，通電螺線管極不變，通電螺線管 的的N N、S S極與極與電流方向電流方向有關(guān)有關(guān). .3 3、條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱是固定的，通、條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱是固定的，通 電螺線管的磁性強(qiáng)弱由電螺線管的磁性強(qiáng)弱由電流大小電流大小決定決定. .歸納歸納與與提升提升第19頁/共30頁用右手握住螺線管，讓用右手握住螺線管，讓四指四指指向指向螺線管中螺線管中電流的方向電流的方向，則，則拇指拇指所指的所指的那端就是螺線管的那端就是螺線管的N N極極。三、安培定則NS第20頁/共30頁通過實(shí)驗(yàn)，判斷螺線管的通過實(shí)驗(yàn)，判斷螺線管的N N、S S極，極，并標(biāo)在圖中。并標(biāo)在圖中。

11、NSNSNSNS第21頁/共30頁用安培定則判斷螺線管N、S極NS 螺線管的磁感線是閉合曲線，在螺螺線管的磁感線是閉合曲線，在螺線管外部磁感線從線管外部磁感線從N N極出發(fā)回到極出發(fā)回到S S極，極，在螺線管內(nèi)部又從在螺線管內(nèi)部又從S S極到極到N N極。極。第22頁/共30頁1. 判斷下面螺線管中的判斷下面螺線管中的N極和極和S極：極：NS練一練練一練第23頁/共30頁2. 判斷下面螺線管中的N極和S極：NS練一練練一練第24頁/共30頁3. 3. 判斷螺線管中的電流方向判斷螺線管中的電流方向：S練一練練一練第25頁/共30頁4. 4. 判斷螺線管中的電流方向判斷螺線管中的電流方向：N練一練

12、練一練第26頁/共30頁5根據(jù)小磁針靜止時(shí)指針的指向，根據(jù)小磁針靜止時(shí)指針的指向，判斷出電源的正負(fù)極。判斷出電源的正負(fù)極。SNNS+練一練練一練第27頁/共30頁 3 3. .小磁針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小磁針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)9090。即小磁針將。即小磁針將 轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)到N N極水平向右，最后穩(wěn)定靜止。極水平向右，最后穩(wěn)定靜止。4.4.把通電螺線管水平掛起來后，就像指把通電螺線管水平掛起來后，就像指 南針一樣，一定指向南北。南針一樣，一定指向南北。5.5.這是一個(gè)開放性的問題，自然界中很這是一個(gè)開放性的問題，自然界中很 多現(xiàn)象與物理知識(shí)是相通的?？梢宰远喱F(xiàn)象與物理知識(shí)是相通的?？梢宰?己去調(diào)查，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美己去調(diào)查，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美 妙與和諧，不一定要得出結(jié)論。妙與和諧，不一定要得出結(jié)論。1.（略）2.（略）第28頁/共30頁1.1.奧斯特的實(shí)驗(yàn)表明奧斯特的實(shí)驗(yàn)表明：_通電導(dǎo)體周圍存在著磁場通電導(dǎo)體周圍存在著磁場, ,磁場的方向與電流的方向有關(guān)。磁場的方向與電流的方向有關(guān)。2.2.通電螺線管周圍存在通電螺線管周圍存在_，通電螺線管周圍的磁感線的分布與通電螺線管周圍的磁感線的分布與_的相似的相似. .3.3. 通電螺線管的極性跟通