1、 第五单元第五单元 电场与磁场电场与磁场1复习提问复习提问磁体在它的周围空间存在磁体在它的周围空间存在_磁场磁场那么，不用磁体能否在空间产生磁场呢？那么，不用磁体能否在空间产生磁场呢？2奥斯特实验奥斯特实验1. 实验实验2. 现象及结论现象及结论: 接通电路，导线中接通电路，导线中有电流有电流通过，小磁针发生通过，小磁针发生偏转偏转; ;断开电路，导线中断开电路，导线中没有电流没有电流通过，小磁针通过，小磁针不不发生发生偏转偏转. .表明：表明： 通电通电导体周围导体周围存在磁场存在磁场 31919世纪丹麦的世纪丹麦的物理学家奥斯物理学家奥斯特，第一个成特，第一个成功的发现电与功的发现电与磁之
2、间的联系。磁之间的联系。电电磁磁电流的磁效应电流的磁效应41.1.电流的磁效应电流的磁效应 电流电流能够能够产生磁场产生磁场的现象，称为电流的现象，称为电流的磁效应。的磁效应。 电电 流流 的的 磁磁 场场5 电流的磁场方向跟电流方向有关电流的磁场方向跟电流方向有关结论：结论：电流方向电流方向电流方向电流方向实验探讨如果改变电流方向呢？如果改变电流方向呢？62.2.电流的磁场方向电流的磁场方向电流的电流的磁场方向磁场方向和和电流的方向电流的方向有关。有关。电电 流流 的的 磁磁 场场1.1.电流的磁效应电流的磁效应 电流电流能够能够产生磁场产生磁场的现象，称为的现象，称为电流的磁效应。电流的磁
3、效应。7I直线电流的磁场直线电流的磁场磁感线是围绕导线的一些同心圆磁感线是围绕导线的一些同心圆8通电直导线通电直导线的的磁场方向：磁场方向：安培安培定定则则(右手螺线定则）：右手螺线定则）：右手右手握住握住导线导线，让伸直的让伸直的拇指拇指的方向的方向与与电流电流的方向一致的方向一致， 那么，那么，弯曲弯曲的的四四指指所指所指的的方向方向就是就是磁感线磁感线的的环绕环绕方方向。向。电流电流方向方向磁场磁场方向方向lx92.电流的磁场方向电流的磁场方向 电电 流流 的的 磁磁 场场直线电流的磁场方向可以用直线电流的磁场方向可以用安培定则安培定则来判断：来判断：右手右手握住直导线，让伸直的握住直导
4、线，让伸直的拇拇指指的方向与的方向与电流的方向电流的方向一致，一致，弯曲的弯曲的四指四指所指的方向就是所指的方向就是磁磁感线感线的环绕的环绕方向方向。电流的电流的磁场方向磁场方向和和电流的方向电流的方向有关。有关。1.1.电流的磁效应电流的磁效应 电流电流能够能够产生磁场产生磁场的现象，称为电流的磁效应。的现象，称为电流的磁效应。10电流电流：垂直于纸垂直于纸面面向外向外电流电流：垂直于纸垂直于纸面面向里向里导线导线（末端末端） 电电流方向的流方向的符号符号：电电流方向流方向电电流方向流方向11 纵截面图纵截面图 横截面图横截面图立体图立体图 直线电流的磁场的几种图直线电流的磁场的几种图12观
5、察环形电流磁感线的形状观察环形电流磁感线的形状如果把直导线做成环形导线，通如果把直导线做成环形导线，通电时电流产生的磁场又是怎样？电时电流产生的磁场又是怎样？13横截面图环形电流轴线上磁场:离中心越远越弱 环形电流环形电流磁场的磁场及方向磁场的磁场及方向 环形电流产生的磁场环形电流产生的磁场 ( (安培定则安培定则）：让右）：让右手弯曲的手弯曲的四指四指与环形与环形电流电流方向一致，方向一致，拇指拇指指向指向为环形电流中心为环形电流中心轴线上的磁感应线轴线上的磁感应线方向。方向。142.电流的磁场方向电流的磁场方向 电电 流流 的的 磁磁 场场直线电流的磁场方向可以用直线电流的磁场方向可以用安
6、培定则安培定则来判断：来判断：右手右手握住直导线，让伸直的握住直导线，让伸直的拇指拇指的方向与的方向与电流的电流的方向方向一致，弯曲的一致，弯曲的四指四指所指的方向就是所指的方向就是磁感线磁感线的的环绕方向。环绕方向。电流的电流的磁场方向磁场方向和和电流的方向电流的方向有关。有关。1.1.电流的磁效应电流的磁效应 电流电流能够能够产生磁场产生磁场的现象，称为电流的磁效应。的现象，称为电流的磁效应。（3）环形电流环形电流磁场的方向磁场的方向可以用可以用安培定则安培定则来判断：来判断： 让让右手右手弯曲的弯曲的四指四指与环形与环形电流电流方向一致，方向一致，拇指拇指指指 向为环形电流中心向为环形电
7、流中心轴线上的磁感应线轴线上的磁感应线方向。方向。15由多个环形导线组成的螺线管，由多个环形导线组成的螺线管，通电时产生的磁场又是怎样？通电时产生的磁场又是怎样？研究通电螺线管的磁场研究通电螺线管的磁场16通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场条形条形通电螺线管周围的磁场跟通电螺线管周围的磁场跟_磁体相似磁体相似. .17通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场18abcd通电螺线管通电螺线管外部外部的磁场与的磁场与_磁体的磁场相同磁体的磁场相同条形条形19安培定则（右手螺旋定则）：安培定则（右手螺旋定则）： 右手右手握住螺线管握住螺线管, ,让弯曲的让弯曲的四指四指所指的方向跟所指的方向跟电流电流的方向一
8、的方向一致致, , 拇指拇指所指的方向就是螺线管所指的方向就是螺线管内部磁感线内部磁感线的方向。也就是说的方向。也就是说, ,大大拇指拇指指向通电螺线管的指向通电螺线管的北极北极. .纵截面图纵截面图通电螺线管磁场的方向通电螺线管磁场的方向202.电流的磁场方向电流的磁场方向 电电 流流 的的 磁磁 场场直线电流的磁场方向可以用直线电流的磁场方向可以用安培定则安培定则来判断：来判断：右手右手握住直导线，让伸直的握住直导线，让伸直的拇指拇指的方向与的方向与电流的方向电流的方向一致，弯一致，弯曲的曲的四指四指所指的方向就是所指的方向就是磁感线磁感线的环绕的环绕方向方向。电流的电流的磁场方向磁场方向
9、和和电流的方向电流的方向有关。有关。1.1.电流的磁效应电流的磁效应 电流电流能够能够产生磁场产生磁场的现象，称为电流的磁效应。的现象，称为电流的磁效应。(3)(3)环形电流环形电流磁场的方向磁场的方向可以用可以用安培定则安培定则来判断：来判断：让让右手右手弯曲的弯曲的四指四指与环形与环形电流电流方向一致，方向一致，拇指拇指指向为环形电流指向为环形电流中心中心轴线上的磁感应线轴线上的磁感应线方向。方向。(4)(4)通电螺线管的磁场方向可用通电螺线管的磁场方向可用安培定安培定则则来判断：来判断：右手右手握住螺线管，让弯曲的握住螺线管，让弯曲的四指四指所指的方向跟所指的方向跟电流电流的方向的方向一
10、致，一致，拇指拇指所指的方向就是螺线管所指的方向就是螺线管内部磁感线内部磁感线的方向（通的方向（通电螺线管的电螺线管的N极极)。21 电电流右手流右手直线电流直线电流环形电流环形电流通电螺线管通电螺线管 伸直的伸直的 大拇指大拇指 弯曲的弯曲的 四指四指 手形手形三种形状的电流和磁感线的关系：三种形状的电流和磁感线的关系：电流方向电流方向磁感线方向磁感线方向中心轴上磁中心轴上磁感线方向感线方向 环形电流环形电流 方向方向N N极或内部磁极或内部磁感线方向感线方向电流方向电流方向22n如图，是直线电流、环形电流磁场的磁感线分布图，其中电流方向与磁感线方向关系正确的是（） A 231.1.标出螺线
11、管的标出螺线管的N N、S S极极2.2.标出螺线管中电流的方向标出螺线管中电流的方向24、用右手螺旋定则判定下列螺线管的、极、用右手螺旋定则判定下列螺线管的、极课堂练习课堂练习NSNSSNNS25NS+_(1)(1)判断螺旋管的判断螺旋管的 N N、S S极极. . (2)(2)判断螺旋管上电判断螺旋管上电流的环绕方向流的环绕方向.(.(外面外面) )(3)(3)标电路中的电流方标电路中的电流方向及电源的正负极向及电源的正负极. .3.3.如何判断电源正负极如何判断电源正负极? ?262.2.如图标出螺线管的电流方向及电源正、负极。如图标出螺线管的电流方向及电源正、负极。NS+-课堂练习课堂
12、练习27右手螺旋定则可以解决以下问题右手螺旋定则可以解决以下问题: :（1）给出电流方向,判断N、S极.（2）给出小磁针的N、S极,判断通电螺线管的N、S极和磁感线方向及电流方向.281.1.电流的磁效应：电流能在周围空间产生电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场。磁场。 磁体不是磁场的唯一来源。磁体不是磁场的唯一来源。2.电流磁场的方向：电流磁场的方向： 电电 流流 的的 磁磁 场场判断方法：安培定则判断方法：安培定则电流的磁场方向和电流的方向有关。电流的磁场方向和电流的方向有关。29 安培定则安培定则1 1：（右手）：（右手） 拇指拇指是电流方向是电流方向 其余四指是磁场方向（其余四指是磁
13、场方向（N N极）极）直线电流的磁场直线电流的磁场环形电流的磁场环形电流的磁场 安培定则安培定则2 2：（右手）：（右手） 四指是电流方向四指是电流方向 拇指拇指是磁场方向（是磁场方向（N N极）极）30NSSN螺线管电流的磁场螺线管电流的磁场 安培定则安培定则2 2：（右手）：（右手） 四指是电流方向四指是电流方向 拇指拇指是内部磁场方向（是内部磁场方向（N N极）极）31学校的电铃是怎么响起来的？ 32磁悬浮高速列车是怎么悬浮的？ 33电磁起重机可以产电磁起重机可以产生生强大的磁性，强大的磁性，来回搬运物品来回搬运物品. 电磁起重机电磁起重机34直直 线线 电电 流的磁场流的磁场磁磁 场场
14、磁磁 铁铁 的的 磁磁 场场环环 形形 电电 流的磁场流的磁场通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场安安 培培 定定 则则 返回返回3536课后练习1标出图中各通电螺线管的N 极和S 极。 2 2根据图中通电螺线管的根据图中通电螺线管的N N、S S极，标出极，标出 螺线管上导线中的电流方向。螺线管上导线中的电流方向。37二、电流磁场的方向二、电流磁场的方向安培定则安培定则演示实验演示实验 二二 观察观察环形电流环形电流磁感线的形状磁感线的形状 把把环形环形导线穿过一块硬纸板，导线穿过一块硬纸板，纸板纸板水平放置，水平放置，在纸板上均匀地撤一些铁屑。在纸板上均匀地撤一些铁屑。轻敲纸板，同时给导线通电
15、，可以看到轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。铁屑所显示的模拟磁感线。 如果把小磁针放在环形导线的中央，如果把小磁针放在环形导线的中央，由由NN极所指的方向可以知道环形电流中极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向。心附近磁场的方向。38三、磁现象的电本质三、磁现象的电本质比较观察条形磁铁和通电螺旋管的磁场391.1.判断下面螺线管中的判断下面螺线管中的N N极和极和S S极：极：2. 判断螺线管中的电流方向：判断螺线管中的电流方向：NSSNNS40NSNSNSNS练习练习1413、 如图，通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是（ ）42n4、 如右图所示，一同学在通电螺
16、线管周围画出四个小磁针表示磁感线方向，其中小磁针指向正确的是（ ）.nA.anB.bnC.cnD. d43(1)判断电磁铁的判断电磁铁的N、S极极. (2)一定要从电流流入端绕起一定要从电流流入端绕起.练习练习5：由安培定则判断螺线管的绕法由安培定则判断螺线管的绕法44有哪些方法能使静止的小磁针发有哪些方法能使静止的小磁针发生偏转？生偏转？ 演示实验：演示实验：奥斯特实验奥斯特实验现象：现象：通电直导线周围的小磁针发生偏转。通电直导线周围的小磁针发生偏转。问题：问题：通过这个现象可以得出什么结论呢？通过这个现象可以得出什么结论呢？ 45通电直线的磁场通电直线的磁场是怎样分布的？是怎样分布的？磁
17、感线是围绕导线的一些同心圆磁感线是围绕导线的一些同心圆靠近靠近导线导线的的磁感线比较密集磁感线比较密集46 直线电流的磁场的几种图直线电流的磁场的几种图4748安培定则的由来：安培定则的由来： 1820 1820年年7 7月月2121日日, ,丹麦物理学家奥斯特发丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应现了电流的磁效应, ,轰动了整个欧洲轰动了整个欧洲.9.9月月1111日日安培安培得知这一消息后得知这一消息后, ,第二天就重新第二天就重新做了奥斯特的实验做了奥斯特的实验. .实验中他惊奇的发现实验中他惊奇的发现, ,磁针转动的方向磁针转动的方向和和电流的方向电流的方向有一定的有一定的规律规律.
18、9. 9月月1818日日, ,在法国科学院学术报告在法国科学院学术报告会上会上, ,安培高兴地报告了他的重要发现安培高兴地报告了他的重要发现, ,使科学家们赞叹不已使科学家们赞叹不已. .后来后来, ,这个定则就这个定则就被命名为被命名为安培定则安培定则。49一、通电直导线周围的磁场一、通电直导线周围的磁场50奥斯特的故事奥斯特对电和磁的关系很感兴趣，在他之前，美国科学家富兰克林做过莱顿瓶放电实验，结果放电电流把焊条磁化了。这一实验使奥斯特认定电磁转化是很有可能的，所以他一直想找到能证明这种转化的方法。1820年4月的一天，奥斯特在一次讲演快结速的时候，抱着试试看的心情又做了一次实验，他把一条
19、非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现小磁针跳动了一下。51练习3、标出下图中通电螺线管中的电流方向. 522、某同学利用下图所示的装置研究电和磁之间的联系,请仔细观察图中的装置操作和现象,然后归纳出初步结论. 比较甲、乙两图可知：_比较乙、丙两图可知：_通电导线周围产生磁场通电导线周围产生磁场磁场方向和电流方向有关磁场方向和电流方向有关533、如下图，小磁针处于静止状态，则a为电源的_极，d为螺线管的_极4、请在上图中标出:(1)通电螺线管A端和永磁体B端的磁极.(2)磁感线方向 负负NSS54这一跳使有心的奥斯特喜出望外，竟激动的在讲台上摔了一跤。以后的两个月
20、里，奥斯特闭门不出，设计了几十个不同的实验，都证明了通电导线周围存在着磁场。同年7月他发表了论文关于磁体周围电冲突的实验，向学术界宣布了电流的磁效应。这一重大发现轰动了科学界，使电磁学的发展进入了新的时期。55 奥斯特实验奥斯特实验场景场景56 一、新课导入一、新课导入同学们，我们在生活中会发现很多的磁现象，现在请大家一起来举出一些例子！57 通电后产生磁场，进而产生电磁力，通电后产生磁场，进而产生电磁力，利用产生的电磁力使物体被吸引。利用产生的电磁力使物体被吸引。 起重机起重机58实验结论：实验结论： 通电螺线管相当于一个条形磁体。通电螺线管相当于一个条形磁体。那么其极性和电流方向有什么关呢
21、？那么其极性和电流方向有什么关呢？59606162复习复习：如何形象表示磁体周围空如何形象表示磁体周围空间各点的磁场方向和强弱？间各点的磁场方向和强弱？632.标出螺线管中电流的方向。标出螺线管中电流的方向。3.3.标出电源的正负极标出电源的正负极(图中小磁针静止图中小磁针静止)NS64从以上的例子中找出共同的物理现象:电电磁磁电流的磁效应电流的磁效应提出问题提出问题656667安培定则：（右手螺旋定则）安培定则：（右手螺旋定则） 右手握住导线，让伸直的右手握住导线，让伸直的拇指拇指的方向与的方向与电流电流的方向一致，那么，弯曲的的方向一致，那么，弯曲的四指四指所指的方向就是所指的方向就是磁磁
22、感线感线的环绕方向的环绕方向 。一、通电直导线磁场的磁感线一、通电直导线磁场的磁感线68实验结论：实验结论： 通电螺线管相当于一个条形磁体。通电螺线管相当于一个条形磁体。那么其极性和电流方向有什么关呢？那么其极性和电流方向有什么关呢？69猴子用右手把一个大猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂如果电流沿着我右臂所指的方向流动，所指的方向流动，N 极就在我的前方。极就在我的前方。蚂蚁沿着电流方向蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边。极就在我的左边。70奥斯特实验奥斯特实验比较比较a a、c c： 。 比较比较a a、b b：
23、 。 通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场 磁场方向跟电流方向有关磁场方向跟电流方向有关 71磁感线是围绕导线的一些同心圆。磁感线是围绕导线的一些同心圆。靠近靠近导线导线的的磁感线比较密集。磁感线比较密集。722安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）：（也叫右手螺旋定则）（二）： 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线中心轴线上磁感线的上磁感线的方向。方向。73观察观察环形电流环形电流磁感线的形状磁感线的形状74环形电流的磁场几种图环形电流的磁场几种图 一个环形电流的磁场与小磁针相一个环形电流的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理似，故可看成小磁针来处理75 演示实验演示实验76结论：结论：通电螺线管周围的磁场与条形磁铁周通电螺线管周围的磁场与条形磁铁周围的磁场相似。围的磁场相似。77 通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似78电源电源S3.试判断电源的正极和负极试判断电源的正极和负极NS+-N79
