新人教版九年級(jí)物理第二十章《電和磁》第2節(jié)《電生磁》PPT課件

1、2021/7/2312021/7/232電磁爐2021/7/233能吸引磁性物質(zhì)能吸引磁性物質(zhì)吸引輕小物體吸引輕小物體有南、北極之分，有南、北極之分，磁極不能單獨(dú)存在磁極不能單獨(dú)存在有正、負(fù)電荷之分，有正、負(fù)電荷之分，電荷能單獨(dú)存在電荷能單獨(dú)存在同名磁極相互排斥同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引異名磁極相互吸引同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引2021/7/234 庫(kù)侖提出電和磁有本質(zhì)上的區(qū)別庫(kù)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)為電和磁不會(huì)和畢奧等物理學(xué)家認(rèn)為電和磁不會(huì)有任何聯(lián)系。有任何聯(lián)系。 當(dāng)時(shí)，有些人做過(guò)實(shí)驗(yàn)，尋求電和磁的當(dāng)時(shí)，有些人做過(guò)實(shí)

2、驗(yàn)，尋求電和磁的聯(lián)系，結(jié)果都失敗了。聯(lián)系，結(jié)果都失敗了。2021/7/235 1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱刀叉竟然有了磁性一箱刀叉竟然有了磁性 1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可使縫衣針年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可使縫衣針磁化。磁化。 奧斯特奧斯特一直相信電、磁、光、熱等現(xiàn)象相互一直相信電、磁、光、熱等現(xiàn)象相互存在內(nèi)在的聯(lián)系。存在內(nèi)在的聯(lián)系。 在在18201820年年4 4月，有一次晚上做講座，當(dāng)伽伐尼電月，有一次晚上做講座，當(dāng)伽伐尼電池與鉑絲相連時(shí)，靠近鉑絲的小磁針擺動(dòng)了。池與鉑絲相連時(shí)，靠近鉑絲的小磁針擺動(dòng)了。這一不顯眼的現(xiàn)象沒(méi)有引

3、起聽(tīng)眾的注意，而奧這一不顯眼的現(xiàn)象沒(méi)有引起聽(tīng)眾的注意，而奧斯特非常興奮，他接連三個(gè)月深入地研究，做斯特非常興奮，他接連三個(gè)月深入地研究，做了六十多個(gè)實(shí)驗(yàn)，在了六十多個(gè)實(shí)驗(yàn)，在18201820年年7 7月月2121日，他發(fā)表了日，他發(fā)表了題為題為關(guān)于磁針上電流碰撞的實(shí)驗(yàn)關(guān)于磁針上電流碰撞的實(shí)驗(yàn)的論文。的論文。2021/7/236（1）磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？如右圖所示，將一枚磁針?lè)胖迷谌缬覉D所示，將一枚磁針?lè)胖迷谥睂?dǎo)線下，使導(dǎo)線和電池觸接，連通直導(dǎo)線下，使導(dǎo)線和電池觸接，連通電路，觀察小磁針的變化。電路，觀察小磁針的變化。磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)方向不同，所以這個(gè)磁場(chǎng)與地

4、磁場(chǎng)方向不同，所以磁針轉(zhuǎn)動(dòng)。磁針轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）磁針轉(zhuǎn)動(dòng)說(shuō)明了什么？磁針轉(zhuǎn)動(dòng)說(shuō)明了什么？演示演示1通電后磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明電流周圍通電后磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明電流周圍有磁場(chǎng)。有磁場(chǎng)。2021/7/237磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。（2）說(shuō)明什么？說(shuō)明什么？（1）磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？改變電流的方向，觀察磁針改變電流的方向，觀察磁針的變化。的變化。演示演示2電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。有關(guān)。2021/7/2382電流的周圍存在磁場(chǎng)，電流的磁場(chǎng)方向跟電流電流的周圍存在磁場(chǎng)，電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。方向有關(guān)。3通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場(chǎng)，這通電導(dǎo)線周圍存在與電

5、流方向有關(guān)的磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。一、電流的磁效應(yīng)一、電流的磁效應(yīng)1 1、實(shí)驗(yàn)名稱：、實(shí)驗(yàn)名稱：奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)1.1.現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)； 電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反2.結(jié)論結(jié)論(1）、）、通電通電導(dǎo)線周圍存在著導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)磁場(chǎng)；(2）電流的）電流的磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向與與電流方向電流方向有關(guān)。有關(guān)。2021/7/239奧斯特的故事奧斯特的故事奧斯特是丹麥物理學(xué)家，他奧斯特是丹麥物理學(xué)家，他從小聰明好學(xué)，從小聰明好學(xué)，1794年以優(yōu)異的年以優(yōu)異的成績(jī)考入哥本哈根大

6、學(xué)學(xué)習(xí)，后成績(jī)考入哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)，后來(lái)成為這所大學(xué)的物理教授。來(lái)成為這所大學(xué)的物理教授。 他相信各種自然現(xiàn)象間存在他相信各種自然現(xiàn)象間存在聯(lián)系。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間用實(shí)驗(yàn)尋找，聯(lián)系。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間用實(shí)驗(yàn)尋找，在多次失敗后，在多次失敗后，1820年，奧斯特年，奧斯特在課堂上做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了電和磁在課堂上做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系。之間的聯(lián)系。奧斯特奧斯特(1777(177718511851）2021/7/23101.18201.1820年，丹麥物理學(xué)家年，丹麥物理學(xué)家 在靜止的小在靜止的小磁針上放置一根與磁針平行的導(dǎo)線，給磁針上放置一根與磁針平行的導(dǎo)線，給導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針立即導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針立即，切斷

7、電，切斷電流時(shí)，小磁針又流時(shí)，小磁針又，其實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：，其實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：_。奧斯特奧斯特轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)原復(fù)原通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)及時(shí)鞏固直線電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)2021/7/2311小練習(xí)圖甲和圖乙說(shuō)明_圖甲和圖丙說(shuō)明_ 電流周圍存在著磁場(chǎng)電流周圍存在著磁場(chǎng) 電流磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)電流磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)2021/7/2312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(chǎng)太弱。磁場(chǎng)太弱。怎樣才能使電流的磁場(chǎng)變強(qiáng)呢？怎樣才能使電流的磁場(chǎng)變強(qiáng)呢？ 如果把導(dǎo)線繞在圓筒上，就做成了如果把

8、導(dǎo)線繞在圓筒上，就做成了螺線管螺線管（線圈），各條導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起，（線圈），各條導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起，磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)得多。磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)得多。2021/7/23131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（也叫線圈）。通電后各圈導(dǎo)線磁場(chǎng)產(chǎn)生疊加，磁場(chǎng)增強(qiáng)。圈）。通電后各圈導(dǎo)線磁場(chǎng)產(chǎn)生疊加，磁場(chǎng)增強(qiáng)。螺線管螺線管二、通電螺線管的磁場(chǎng)二、通電螺線管的磁場(chǎng)2021/7/2314 條形磁體條形磁體 蹄形磁體蹄形磁體 沒(méi)放任何磁體沒(méi)放任何磁體比一比：通電螺線管的磁場(chǎng)分布更像哪個(gè)圖？比一比：通電螺線管的磁場(chǎng)分布更像哪個(gè)圖？比一比：通電螺線管的磁場(chǎng)分布更像哪個(gè)圖？比一比：通電

9、螺線管的磁場(chǎng)分布更像哪個(gè)圖？2021/7/2315探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布演示：在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，在硬演示：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。通電后觀察指針指向，輕紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察指針指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)改變電流方向，兩側(cè)小磁針的指向反轉(zhuǎn)。改變電流方向，兩側(cè)小磁針的指向反轉(zhuǎn)。2021/7/2316實(shí)驗(yàn)：把小磁針?lè)诺铰菥€管周圍不同位置，在實(shí)驗(yàn)：把小磁針?lè)诺铰菥€管周圍不同位置，在圖上記錄磁針圖上記錄磁針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：通電螺線結(jié)

10、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(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似管的外部磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。2021/7/2317實(shí)驗(yàn)：通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流實(shí)驗(yàn)：通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間的關(guān)系。方向之間的關(guān)系。使用圖中實(shí)驗(yàn)裝置，組成實(shí)驗(yàn)電路。使用圖中實(shí)驗(yàn)裝置，組成實(shí)驗(yàn)電路。2021/7/2318仔細(xì)觀察螺線管的繞線方法，并畫(huà)出示意圖，仔細(xì)觀察螺線管的繞線方法，并畫(huà)出示意圖，并判斷螺線管中電流方向，標(biāo)示在示意圖上。并判斷螺線管中電流方向，標(biāo)示在示意圖上。預(yù)想可能的不同種情況，小組間交流。預(yù)想可能的不同種情況，小組間交流。2021/7/2319通過(guò)實(shí)驗(yàn)，判斷螺線管的通過(guò)

11、實(shí)驗(yàn)，判斷螺線管的N、S極，并標(biāo)在圖極，并標(biāo)在圖中。中。 2實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通電螺線管通電螺線管外部外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關(guān)。通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關(guān)。2021/7/23201 1、通電螺線管周圍、通電螺線管周圍存在著磁場(chǎng)；存在著磁場(chǎng)；2 2、通電螺線管的磁場(chǎng)分布與、通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁體條形磁體 的磁場(chǎng)相似；的磁場(chǎng)相似； 3 3、通電螺線管的極性取決于、通電螺線管的極性取決于電流方向電流方向SNNSNS 4、通電螺線管的、通電螺線管的磁性強(qiáng)弱磁性強(qiáng)弱取決于取決于電流大小電流大小;2021/

12、7/2321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(lái)都指南北、懸掛起來(lái)都指南北. .3 3、磁極位于兩端，外部磁感線形狀相同，、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 2、條形磁鐵、條形磁鐵N N、S S極不變，通電螺線管的極不變，通電螺線管的N N、 S S極與極與電流方向電流方向有關(guān)有關(guān). .3

13、 3、條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱是固定的，通電螺、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2021/7/2322你能用一個(gè)巧妙的方法把你能用一個(gè)巧妙的方法把通電螺線管兩端的通電螺線管兩端的極性極性與其中的與其中的電流方向電流方向的關(guān)系表述出來(lái)嗎？的關(guān)系表述出來(lái)嗎？猴子用右手把一個(gè)大螺線管夾猴子用右手把一個(gè)大螺線管夾在腋下，說(shuō)：如果電流沿著我在腋下，說(shuō)：如果電流沿著我右臂所指的方向流動(dòng)，右臂所指的方向流動(dòng)，N 極就極就在我的前方。在我的前方。螞蟻沿著電流方向繞螺線管爬螞蟻沿著電流方向繞螺線管爬行，說(shuō)：行，說(shuō)：N 極就在我的左邊

14、。極就在我的左邊。2021/7/2323用右手握住螺線管，讓用右手握住螺線管，讓四指四指指向螺線管中指向螺線管中電流電流的方向的方向，則，則拇指拇指所指的那端就是螺線管的所指的那端就是螺線管的N極極。三、安培定則三、安培定則2021/7/2324安培定則的由來(lái)安培定則的由來(lái) 1820年7月21日,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),轟動(dòng)了整個(gè)歐洲.9月11日安培得知這一消息后,第二天就重新做了奧斯特的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中他驚奇的發(fā)現(xiàn),磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和電流的方向有一定的規(guī)律. 9月18日,在法國(guó)科學(xué)院學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上,安培高興地報(bào)告了他的重要發(fā)現(xiàn),使科學(xué)家們贊嘆不已.后來(lái),這個(gè)定則就被命名為安培定則.20

15、21/7/23251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：2判斷螺線管中的電流方向：判斷螺線管中的電流方向：NSSNNS練一練練一練2021/7/23263根據(jù)小磁針靜止時(shí)指針的指向，判斷出電源根據(jù)小磁針靜止時(shí)指針的指向，判斷出電源的正負(fù)極。的正負(fù)極。SNNS+練一練練一練2021/7/23274.根據(jù)小磁針的偏轉(zhuǎn)，標(biāo)出螺線管中的電流方向根據(jù)小磁針的偏轉(zhuǎn)，標(biāo)出螺線管中的電流方向。NSS2021/7/23285.下圖中為兩只輕小的通電螺線管，當(dāng)它們互下圖中為兩只輕小的通電螺線管，當(dāng)它們互相靠近時(shí)，它們將相靠近時(shí)，它們將 （ ）D.一齊向左運(yùn)動(dòng)一齊向左運(yùn)動(dòng)A.靜止不動(dòng)靜止不動(dòng) B.互相吸引互相吸引C.互相排斥互相排斥NSNS相斥相斥C2021/7/2329NSNS6.如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出螺線管的繞法。如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出螺線管的繞法。2021/7/23301.1.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(chǎng)通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng), ,磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)。磁場(chǎng)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