新人教版九年級物理第二十章《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能吸引磁性物質能吸引磁性物質吸引輕小物體吸引輕小物體有南、北極之分，有南、北極之分，磁極不能單獨存在磁極不能單獨存在有正、負電荷之分，有正、負電荷之分，電荷能單獨存在電荷能單獨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 庫侖提出電和磁有本質上的區(qū)別庫侖提出電和磁有本質上的區(qū)別 安培安培和畢奧等物理學家認為電和磁不會和畢奧等物理學家認為電和磁不會有任何聯(lián)系。有任何聯(lián)系。 當時，有些人做過實驗，尋求電和磁的當時，有些人做過實

2、驗，尋求電和磁的聯(lián)系，結果都失敗了。聯(lián)系，結果都失敗了。2021/7/235 1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，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)象相互存在內在的聯(lián)系。存在內在的聯(lián)系。 在在18201820年年4 4月，有一次晚上做講座，當伽伐尼電月，有一次晚上做講座，當伽伐尼電池與鉑絲相連時，靠近鉑絲的小磁針擺動了。池與鉑絲相連時，靠近鉑絲的小磁針擺動了。這一不顯眼的現(xiàn)象沒有引

3、起聽眾的注意，而奧這一不顯眼的現(xiàn)象沒有引起聽眾的注意，而奧斯特非常興奮，他接連三個月深入地研究，做斯特非常興奮，他接連三個月深入地研究，做了六十多個實驗，在了六十多個實驗，在18201820年年7 7月月2121日，他發(fā)表了日，他發(fā)表了題為題為關于磁針上電流碰撞的實驗關于磁針上電流碰撞的實驗的論文。的論文。2021/7/236（1）磁針會轉動嗎？磁針會轉動嗎？如右圖所示，將一枚磁針放置在如右圖所示，將一枚磁針放置在直導線下，使導線和電池觸接，連通直導線下，使導線和電池觸接，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)生轉動。磁針發(fā)生轉動。這個磁場與地磁場方向不同，所以這個磁場與地

4、磁場方向不同，所以磁針轉動。磁針轉動。（2）磁針轉動說明了什么？磁針轉動說明了什么？演示演示1通電后磁針轉動，說明電流周圍通電后磁針轉動，說明電流周圍有磁場。有磁場。2021/7/237磁針轉動方向相反。磁針轉動方向相反。（2）說明什么？說明什么？（1）磁針會轉動嗎？磁針會轉動嗎？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電流的磁場方向跟電流方向電流的磁場方向跟電流方向有關。有關。2021/7/2382電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流方向有關。方向有關。3通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這通電導線周圍存在與電

5、流方向有關的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應。種現(xiàn)象叫做電流的磁效應。一、電流的磁效應一、電流的磁效應1 1、實驗名稱：、實驗名稱：奧斯特實驗奧斯特實驗1.1.現(xiàn)象：導線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉；現(xiàn)象：導線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉； 電流方向改變，小磁針偏轉方向相反電流方向改變，小磁針偏轉方向相反2.結論結論(1）、）、通電通電導線周圍存在著導線周圍存在著磁場磁場；(2）電流的）電流的磁場方向磁場方向與與電流方向電流方向有關。有關。2021/7/239奧斯特的故事奧斯特的故事奧斯特是丹麥物理學家，他奧斯特是丹麥物理學家，他從小聰明好學，從小聰明好學，1794年以優(yōu)異的年以優(yōu)異的成績考入哥本哈根大

6、學學習，后成績考入哥本哈根大學學習，后來成為這所大學的物理教授。來成為這所大學的物理教授。 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)過長時間用實驗尋找，聯(lián)系。經(jīng)過長時間用實驗尋找，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驗時發(fā)現(xiàn)了電和磁在課堂上做實驗時發(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，丹麥物理學家年，丹麥物理學家 在靜止的小在靜止的小磁針上放置一根與磁針平行的導線，給磁針上放置一根與磁針平行的導線，給導線通電時，小磁針立即導線通電時，小磁針立即，切斷

7、電，切斷電流時，小磁針又流時，小磁針又，其實驗說明：，其實驗說明：_。奧斯特奧斯特轉動轉動復原復原通電導線周圍存在磁場通電導線周圍存在磁場及時鞏固直線電流的磁場直線電流的磁場2021/7/2311小練習圖甲和圖乙說明_圖甲和圖丙說明_ 電流周圍存在著磁場電流周圍存在著磁場 電流磁場的方向與電流的方向有關電流磁場的方向與電流的方向有關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連一根大頭針都吸不動？在通電時連一根大頭針都吸不動？ 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呢？怎樣才能使電流的磁場變強呢？ 如果把導線繞在圓筒上，就做成了如果把

8、導線繞在圓筒上，就做成了螺線管螺線管（線圈），各條導線產生的磁場疊加在一起，（線圈），各條導線產生的磁場疊加在一起，磁場就會強得多。磁場就會強得多。2021/7/23131將導線繞在圓筒上，做成將導線繞在圓筒上，做成螺線管螺線管（也叫線（也叫線圈）。通電后各圈導線磁場產生疊加，磁場增強。圈）。通電后各圈導線磁場產生疊加，磁場增強。螺線管螺線管二、通電螺線管的磁場二、通電螺線管的磁場2021/7/2314 條形磁體條形磁體 蹄形磁體蹄形磁體 沒放任何磁體沒放任何磁體比一比：通電螺線管的磁場分布更像哪個圖？比一比：通電螺線管的磁場分布更像哪個圖？比一比：通電螺線管的磁場分布更像哪個圖？比一比：通電

9、螺線管的磁場分布更像哪個圖？2021/7/2315探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小磁針，在硬演示：在螺線管的兩端各放一個小磁針，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。實驗實驗改變電流方向，兩側小磁針的指向反轉。改變電流方向，兩側小磁針的指向反轉。2021/7/2316實驗：把小磁針放到螺線管周圍不同位置，在實驗：把小磁針放到螺線管周圍不同位置，在圖上記錄磁針圖上記錄磁針N極的方向。極的方向。結合以上兩個實驗，對比右圖可知：通電螺線結

10、合以上兩個實驗，對比右圖可知：通電螺線管的外部磁場與條形磁體的磁場相似管的外部磁場與條形磁體的磁場相似。2021/7/2317實驗：通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流實驗：通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間的關系。方向之間的關系。使用圖中實驗裝置，組成實驗電路。使用圖中實驗裝置，組成實驗電路。2021/7/2318仔細觀察螺線管的繞線方法，并畫出示意圖，仔細觀察螺線管的繞線方法，并畫出示意圖，并判斷螺線管中電流方向，標示在示意圖上。并判斷螺線管中電流方向，標示在示意圖上。預想可能的不同種情況，小組間交流。預想可能的不同種情況，小組間交流。2021/7/2319通過實驗，判斷螺線管的通過

11、實驗，判斷螺線管的N、S極，并標在圖極，并標在圖中。中。 2實驗結論：實驗結論：通電螺線管通電螺線管外部外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。的磁場和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關。通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關。2021/7/23201 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、通電螺線管的磁場分布與、通電螺線管的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弱磁性強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：相同點相同點：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. .不同點不同點：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 時才有磁性時才有磁性. .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有關. .3

13、 3、條形磁鐵的磁性強弱是固定的，通電螺、條形磁鐵的磁性強弱是固定的，通電螺 線管的磁性強弱由線管的磁性強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你能用一個巧妙的方法把你能用一個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系表述出來嗎？的關系表述出來嗎？猴子用右手把一個大螺線管夾猴子用右手把一個大螺線管夾在腋下，說：如果電流沿著我在腋下，說：如果電流沿著我右臂所指的方向流動，右臂所指的方向流動，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：行，說：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安培定則的由來安培定則的由來 1820年7月21日,丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,轟動了整個歐洲.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驗.實驗中他驚奇的發(fā)現(xiàn),磁針轉動的方向和電流的方向有一定的規(guī)律. 9月18日,在法國科學院學術報告會上,安培高興地報告了他的重要發(fā)現(xiàn),使科學家們贊嘆不已.后來,這個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)小磁針靜止時指針的指向，判斷出電源根據(jù)小磁針靜止時指針的指向，判斷出電源的正負極。的正負極。SNNS+練一練練一練2021/7/23274.根據(jù)小磁針的偏轉，標出螺線管中的電流方向根據(jù)小磁針的偏轉，標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，當它們互下圖中為兩只輕小的通電螺線管，當它們互相靠近時，它們將相靠近時，它們將 （ ）D.一齊向左運動一齊向左運動A.靜止不動靜止不動 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，請畫出螺線管的繞法。如圖所示，請畫出螺線管的繞法。2021/7/23301.1.奧斯特的實驗表明奧斯特的實驗表明：_通電導體周圍存在著磁場通電導體周圍存在著磁場, ,磁場的方向與電流的方向有關。磁場的方向與電流的方向有關。2.2.通電螺線管周圍存在通電螺線管周圍存