16.2-奥斯特的发现.ppt

16.2 16.2 奥斯特的发现奥斯特的发现第十六章第十六章 电磁铁与自动控制电磁铁与自动控制1课堂讲解课堂讲解2课时流程课时流程电电流的磁流的磁场场通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场 右手螺旋定右手螺旋定则则课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结当堂当堂检测检测知识回顾：知识回顾：当把小磁针放在条形磁铁的周围时，观察当把小磁针放在条形磁铁的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？到什么现象？其原因是什么？答案：小磁针会发生偏答案：小磁针会发生偏转。条形磁铁周围存在磁场，磁场对小磁针产生力的转。条形磁铁周围存在磁场，磁场对小磁针产生力的作用使小磁针发生转动。作用使小磁针发生转动。思考：小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而思考：小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁铁周围存在着磁场吗？发生偏转吗？也就是说，只有磁铁周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？其他物质能不能产生磁场呢？今天我们就来学习电流周围的磁场。今天我们就来学习电流周围的磁场。知知1 1导导1知识点知识点电流的磁场电流的磁场1820年，丹麦物理学年，丹麦物理学家家奥斯特奥斯特发现发现了了电电和和磁之磁之间间的秘密。的秘密。知知1 1讲讲知知1 1讲讲结论结论：1.通通电导电导体周体周围围存在存在磁磁场场。通。通电导电导体周体周围围磁磁场场的方向的方向 与与电电流的方向流的方向有关。有关。2.进进一步研究一步研究发现发现：直：直线电线电流流产产生的磁生的磁场场中，磁感中，磁感线线 是以是以导线为圆导线为圆心排列的系列的同心心排列的系列的同心圆圆。3.电电生磁即生磁即电电流能流能产产生磁生磁场场，这这种种现现象叫象叫电电流的磁流的磁 效效应应。知知1 1讲讲【例例1】(实验实验探究探究题题)如如图图所示是奥斯特所示是奥斯特实验实验的示意的示意图图，分分别别做做图图甲和乙所示甲和乙所示实验实验，说说明明_；分；分别别做做图图甲和丙所示甲和丙所示实验实验，说说明明_。通电导体产生的磁场方向与通电导体产生的磁场方向与电流方向有关电流方向有关通电导体通电导体周围存在磁场周围存在磁场（来自（来自点拨点拨）知知1 1讲讲【解析解析】甲实验中，导线中有电流，小磁针偏转；甲实验中，导线中有电流，小磁针偏转；乙实验中，导线中无电流，小磁针不偏转；乙实验中，导线中无电流，小磁针不偏转；可见，是通电导体周围的磁场使小磁针受力而偏转的。可见，是通电导体周围的磁场使小磁针受力而偏转的。甲、丙两实验中，导线中电流方向不同，小磁针偏转甲、丙两实验中，导线中电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明通电导体中电流方向不同，导体周围方向不同，说明通电导体中电流方向不同，导体周围的磁场方向就不同。的磁场方向就不同。总 结知知1 1讲讲进进行奥斯特行奥斯特实验应实验应注意三个注意三个问题问题：(1)实验时实验时要要让导线让导线和小磁和小磁针针均均处处于南北方向于南北方向。因。因为为通通电电前前 小磁小磁针针只受地磁只受地磁场场作用，静止作用，静止时处时处于南北方向，于南北方向，这样这样便便 于比于比较较通通电电前后小磁前后小磁针针的偏的偏转转情况。情况。(2)给导线给导线通通电时间电时间要短要短。因。因为实验时为实验时采用短路的形式采用短路的形式获获得得 瞬瞬间间的的较较大大电电流，主要是使流，主要是使实验现实验现象更明象更明显显。(3)通通电电后小磁后小磁针发针发生偏生偏转转，说说明小磁明小磁针针受到了另一个磁受到了另一个磁场场 的作用的作用。这这里包含的物理知里包含的物理知识识是是“力是改力是改变变物体运物体运动动状状 态态的原因的原因”，所运用的物理方法是，所运用的物理方法是转换转换法法。奥斯特奥斯特实验说实验说明明()A小磁小磁针针在没有磁在没有磁场时场时也会也会转动转动B电电流周流周围围存在着磁存在着磁场场C只有通只有通电电直直导线导线周周围围才有磁才有磁场场D电电流周流周围围的磁的磁场场方向与方向与电电流方向无关流方向无关知知1 1练练1（来自（来自典中点典中点）B知知1 1练练（来自（来自典中点典中点）【中考中考泉州泉州】如如图图所示，当开关所示，当开关闭闭合合时时，导线导线下下方的小磁方的小磁针针会会发发生偏生偏转转，说说明通明通电导电导体周体周围围存在存在着着_，这这是丹麦著名物理学家是丹麦著名物理学家_发发现现的，属于的，属于电电流的流的_(填填“热热”“磁磁”或或“化学化学”)效效应应。2磁磁场场奥斯特奥斯特磁磁知知2 2讲讲2知识点通电螺线管的磁场思考：思考：学学习习了奥斯特了奥斯特实验实验，我，我们们知道通知道通电导电导体周体周围围存存 在磁在磁场场。那么。那么通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场有何特点有何特点？实验实验探究：探究：通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场特点特点知知2 2讲讲知知2 2讲讲实验结论实验结论：(1)通通电电螺螺线线管周管周围围存在磁存在磁场场，通，通电电螺螺线线管外部磁管外部磁场场 与条形磁体的磁与条形磁体的磁场场相似。相似。(2)通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场方向方向(磁极磁极)与与电电流的方向有关。流的方向有关。(3)通通电电螺螺线线管外部的磁感管外部的磁感线线是从是从N极出来，回到极出来，回到S极。极。知知2 2讲讲（来自（来自点拨点拨）关于通关于通电电螺螺线线管，下列管，下列说说法正确的是法正确的是()A铜铜不能被磁化，故通不能被磁化，故通电电螺螺线线管不能利用管不能利用铜铜导线导线制作制作B通通电电螺螺线线管的磁管的磁场场与蹄形磁体相似与蹄形磁体相似C通通电电螺螺线线管的磁性管的磁性强强弱与弱与电电流大小无关流大小无关D通通电电螺螺线线管中插入管中插入铁铁芯，其磁性会增芯，其磁性会增强强【例例2】A【解析解析】在通电螺线管中插入铁芯，铁芯被磁化，使其磁性在通电螺线管中插入铁芯，铁芯被磁化，使其磁性增强。增强。总 结知知2 2讲讲 通电导体周围都存在磁场，故通电导体周围都存在磁场，故一切导体一切导体都都可以用来制作通电螺线管。可以用来制作通电螺线管。关于通关于通电电螺螺线线管，下列管，下列说说法不正确的是法不正确的是()A通通电电螺螺线线管周管周围围存在磁存在磁场场B通通电电螺螺线线管周管周围围不存在磁不存在磁场场C通通电电螺螺线线管周管周围围的磁的磁场场方向与方向与线线圈中圈中电电流方向流方向有关有关D通通电电螺螺线线管周管周围围的磁的磁场场方向与方向与线线圈圈绕绕向有关向有关知知2 2练练1（来自（来自典中点典中点）B知知2 2练练（来自（来自典中点典中点）如如图图所示，所示，观观察察铁铁屑的排列和小磁屑的排列和小磁针针的指向情况，的指向情况，实验结实验结果表明，通果表明，通电电螺螺线线管的磁管的磁场场和和_的的磁磁场场一一样样。通。通电电螺螺线线管的两端相当于磁体的两个管的两端相当于磁体的两个_。2磁极磁极条形磁体条形磁体知知3 3讲讲3知识点右手螺旋定则思考：思考：通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似,那么怎么判定通电螺线管的磁场呢？那么怎么判定通电螺线管的磁场呢？知知3 3讲讲知知3 3讲讲通电螺线管磁极的判断方法通电螺线管磁极的判断方法右手螺旋定则：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大拇指所指的那端就是螺线管的N极。极。【易错提示】【易错提示】通通电电螺旋管内部磁螺旋管内部磁场场的方向与外部磁的方向与外部磁 场场方向不同，方向不同，内部磁内部磁场场方向是从方向是从S 极极 指向指向N极。如极。如图图所示，是通所示，是通电电 螺旋管内部小磁螺旋管内部小磁针针静静止止时时的情况。的情况。知知3 3讲讲（来自（来自点拨点拨）白白银银请请在在图图中小磁中小磁针针左左侧侧的括号中的括号中标标出出N极或极或S极，并极，并标标出磁感出磁感线线的方向。的方向。【例例3】【解解】知知3 3讲讲【解析解析】标标出螺出螺线线管中管中电电流方向，流方向，让让右手四指指向螺右手四指指向螺线线管中管中 电电流方向，流方向，发现发现大拇指指向螺大拇指指向螺线线管右端，故通管右端，故通电电螺螺 线线管的左端管的左端为为S极，右端极，右端为为N极。极。根据磁极根据磁极间间的相互作用的相互作用规规律，可律，可标标出小磁出小磁针针的磁极；的磁极；根据磁体外部磁感根据磁体外部磁感线线从从N极出极出发发回到回到S极的极的规规律可律可标标 出磁感出磁感线线的方向。的方向。总 结知知3 3讲讲 运用右手螺旋定运用右手螺旋定则则判判断通断通电电螺螺线线管的极性管的极性的的“三步三步法法”：先先标标标标出螺出螺线线管中管中电电流方向，流方向，后后指指让让右手四指指向螺右手四指指向螺线线管中的管中的电电流方向，流方向，再再确确定定根根据大拇指的指向确定通据大拇指的指向确定通电电螺螺线线管的管的N、S极。极。【中考中考十堰十堰】如如图图所示，根据所示，根据磁感磁感线线的方向，可以判断的方向，可以判断()Aa为电为电源的正极，源的正极，b为为小磁小磁针针的的S极极Ba为电为电源的源的负负极，极，b为为小磁小磁针针的的N极极Ca为电为电源的源的负负极，极，b为为小磁小磁针针的的S极极Da为电为电源的正极，源的正极，b为为小磁小磁针针的的N极极知知3 3练练1（来自（来自典中点典中点）B知知3 3练练（来自（来自典中点典中点）【中考中考南宁南宁】如如图图所示，小磁所示，小磁针针静止在螺静止在螺线线管附管附近，近，闭闭合开关合开关S后，下列判断正确的是后，下列判断正确的是()A通通电电螺螺线线管的左端管的左端为为S极极B通通电电螺螺线线管外管外A点的磁点的磁场场方向向右方向向右C小磁小磁针针一直保持静止一直保持静止D小磁小磁针针N极向左极向左转动转动2A1知识小结知识小结电电生生磁磁奥斯特实验奥斯特实验构成构成安培定则安培定则特点特点通电螺线管通电螺线管（来自（来自典中点典中点）1.奥斯特奥斯特实验实验：(1)发现者发现者：丹麦物理学家奥斯特。：丹麦物理学家奥斯特。(2)结论结论：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方 向有关。向有关。(3)方法方法：转换法。：转换法。(4)意义意义：揭示了电和磁之间的联系。：揭示了电和磁之间的联系。2.安培定安培定则则：用用右手右手握螺线管，让握螺线管，让四指四指弯向螺线管中电弯向螺线管中电 流的方向，则流的方向，则大拇指大拇指所指的那一端就是螺线管的所指的那一端就是螺线管的N极。极。【中考中考通通辽辽】图图中的两个中的两个线线圈套在光滑的玻璃管上，圈套在光滑的玻璃管上，导线导线柔柔软软，可以自由滑，可以自由滑动动，开关，开关S闭闭合后，合后，()A两两线线圈左右分开圈左右分开B两两线线圈向中圈向中间间靠靠拢拢C两两线线圈静止不圈静止不动动D两两线线圈先左右分开，圈先左右分开，然后向中然后向中间间靠靠拢拢（来自（来自典中点典中点）2易错小结易错小结易易错错点：点：螺线管之间的相互作用螺线管之间的相互作用A（来自教材）（来自教材）在在图图(a)、(b)中，中，标标出通出通电电螺螺线线管的管的N极极和和S极极。1NSNS（来自教材）（来自教材）标标出出图图中通中通电电螺螺线线管的管的电电流方向。流方向。2解：解：如如图图所示。所示。（来自教材）（来自教材）如如图图所示，当开关所示，当开关闭闭合后，小磁合后，小磁 针针A、B静止在静止在图图示位置。示位置。请请根据磁根据磁场场方向方向标标示出小磁示出小磁针针A、B的的N极和极和S极。极。3解：解：如如图图所示。所示。（来自教材）（来自教材）4关于通关于通电电螺螺线线管磁管磁场场的方向，甲、乙、丙三位同学的方向，甲、乙、丙三位同学通通过实验过实验得出的得出的结论结论分分别别是：是：甲同学：通甲同学：通电电螺螺线线管的极性跟管的极性跟电电流从哪一端流入流从哪一端流入线线圈有关。圈有关。乙同学：通乙同学：通电电螺螺线线管的极性跟管的极性跟导线导线的的环绕环绕方向有关。方向有关。丙同学：通丙同学：通电电螺螺线线管的极性跟管的极性跟电电流的流的环绕环绕方向有关。方向有关。请请你你对这对这三位同学的三位同学的说说法做出法做出评评价。价。（来自教材）（来自教材）解解：丙同学的丙同学的观观点正确，甲、乙两同学的点正确，甲、乙两同学的观观点点错误错误。点点拨拨：通：通电电螺螺线线管的极性与管的极性与电电流的流的环绕环绕方向有关。方向有关。电电流从同一端流入流从同一端流入线线圈，但圈，但电电流方向流方向(绕绕行方向行方向)不不一定相同，一定相同，则则极性不一定相同；极性不一定相同；导线导线的的绕绕行方向行方向相同，但相同，但电电流不一定从同一端流入，流不一定从同一端流入，则则极性也不极性也不一定相同。所以丙同学的一定相同。所以丙同学的观观点正确，甲、乙两同点正确，甲、乙两同学的学的观观点点错误错误。（来自（来自典中点典中点）【中考中考镇镇江江】最早最早发现电发现电流周流周围围存在磁存在磁场场的科的科学家是学家是()A欧姆欧姆 B安培安培 C奥斯特奥斯特 D焦耳焦耳5C1820年，安培在科学院的例会上做了一个小年，安培在科学院的例会上做了一个小实验实验，引起与会科学家的极大引起与会科学家的极大兴兴趣。如趣。如图图所示，把螺所示，把螺线线管沿管沿东东西方向水平西方向水平悬悬挂起来，然后挂起来，然后给导线给导线通通电电，看到的看到的现现象是：通象是：通电电螺螺线线管管()A转动转动后停在任意位置后停在任意位置B转动转动后停在南北方向上后停在南北方向上C不停地不停地转动转动下去下去D仍保持在原来位置上仍保持在原来位置上6（来自（来自典中点典中点）B 请请完成完成典中点典中点 、板板块块 对应习题对应习题！