選修1-1第二章講義2-電流的磁場(chǎng)-原創(chuàng)課件

溫故知新(wēngùzhīxīn)1）磁感線外部(wàibù)從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極是封閉曲線。2）磁感線的疏密程度代表磁場(chǎng)(cíchǎng)的強(qiáng)弱3）在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同（即為小磁針北極的指向）4）空間任意兩條磁感線不相交第一頁，共25頁。思考(sīkǎo)？除了磁鐵以外(yǐwài)，還有什么可以產(chǎn)生磁場(chǎng)？第二頁，共25頁。電流能產(chǎn)生(chǎnshēng)磁場(chǎng)嗎？奧斯特發(fā)現(xiàn)：電流周圍(zhōuwéi)存在磁場(chǎng)。第三頁，共25頁。歷史上，電與磁是分別發(fā)現(xiàn)和研究的。因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是兩個(gè)孤立的現(xiàn)象。直到19世紀(jì)初，自然哲學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為自然界中任何的兩個(gè)物體間必然存在著某種聯(lián)系。因此，人們才認(rèn)識(shí)到電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象可能也存在著聯(lián)系而且深入地進(jìn)行(jìnxíng)研究。尤其是富蘭克林曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電能使鋼針磁化，更堅(jiān)定了這個(gè)觀點(diǎn)。1820年4月，在一次講演快結(jié)束的時(shí)候，奧斯特抱著試試看的心情又作了一次實(shí)驗(yàn)。他把一條非常(fēicháng)細(xì)的鉑導(dǎo)線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方，接通電源的瞬間，發(fā)現(xiàn)磁針跳動(dòng)了一下。這一跳，使有心的奧斯特喜出望外，竟激動(dòng)得在講臺(tái)上摔了一跤。但是因?yàn)槠D(zhuǎn)角度很小，而且不很規(guī)則，這一跳并沒有引起聽眾注意。以后，奧斯特花了三個(gè)月，作了許多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁針在電流周圍都會(huì)偏轉(zhuǎn)。1820年7月21日，奧斯特寫成《論磁針的電流沖突實(shí)驗(yàn)》的論文，正式向?qū)W術(shù)界宣告發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng),從而證明了電和磁能相互轉(zhuǎn)化，這為電磁學(xué)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。機(jī)遇屬于有準(zhǔn)備頭腦的人。我們要向科學(xué)家奧斯特學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他仔細(xì)觀察、堅(jiān)持不懈的優(yōu)良科學(xué)品質(zhì)。奧斯特（1777--1851）丹麥(dānmài)物理學(xué)家第四頁，共25頁。高中物理選修(xuǎnxiū)1－1 第二章磁場(chǎng)2.2電流(diànliú)的磁場(chǎng)中天中學(xué)(zhōngxué)盧澄清第五頁，共25頁。一、電流(diànliú)的磁效應(yīng)

電流(diànliú)的磁效應(yīng)：電流(diànliú)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)現(xiàn)象稱為電流(diànliú)的磁效應(yīng)。第六頁，共25頁。二、電流磁場(chǎng)的方向 1.直線(zhíxiàn)電流的磁場(chǎng)在玻璃板上均勻地撤一層細(xì)鐵屑。輕敲玻板，同時(shí)給導(dǎo)線通電，細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化，并在磁場(chǎng)作用下有規(guī)則地排列起來。這時(shí)細(xì)鐵屑排列的形狀顯示出直線(zhíxiàn)電流磁場(chǎng)磁感線的形狀第七頁，共25頁。第八頁，共25頁。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果：從實(shí)驗(yàn)可以看出，直線電流(diànliú)磁場(chǎng)的磁感線，是圍繞導(dǎo)線的一些同心圓。如果用小磁針來判定磁場(chǎng)的方向，可以得到下述的安培定則。觀察直線(zhíxiàn)電流磁感線的形狀第九頁，共25頁。（1）、安培定則（一）：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是(jiùshì)磁感線的環(huán)繞方向(圖乙)．安培（法國(fǎɡuó)數(shù)學(xué)家化學(xué)家和物理學(xué)家）第十頁，共25頁。試判斷(pànduàn)甲圖直導(dǎo)線周圍的磁感線的方向甲乙根據(jù)磁感線的方向(fāngxiàng)判斷乙圖中直導(dǎo)線的電流方向(fāngxiàng)練習(xí)(liànxí)第十一頁，共25頁。（2）電流及其磁場(chǎng)(cíchǎng)的表示磁場(chǎng)向內(nèi)磁場(chǎng)向外電流向內(nèi)電流向外磁場(chǎng)平行于紙面電流平行于紙面第十二頁，共25頁。（3）直線電流(diànliú)周圍的磁感線分布橫截面圖（俯視圖）縱截面圖I立體圖第十三頁，共25頁。 2.環(huán)形電流的磁場(chǎng)把環(huán)形導(dǎo)線穿過一塊玻板，玻板水平放置，在玻板上均勻地撤一些鐵屑。輕敲玻板，同時(shí)給導(dǎo)線通電，可以看到鐵屑所顯示的模擬磁感線。如果把小磁針放在環(huán)形導(dǎo)線的中央，由N極所指的方向(fāngxiàng)可以知道環(huán)形電流中心附近磁場(chǎng)的方向(fāngxiàng)。第十四頁，共25頁。 安培定則（二）： 讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是(jiùshì)環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。第十五頁，共25頁。也可以把環(huán)形電流看成(kànchénɡ)是由若干段很短的直線電流組成的。兩種方法判斷結(jié)果一致。第十六頁，共25頁。B、向左飛行的負(fù)離子束安培（法國(fǎɡuó)數(shù)學(xué)家化學(xué)家和物理學(xué)家）三、安培定則：內(nèi)容分三種不同情況。在通電螺線管周圍均勻地撤一些鐵屑。3、通電螺線管：------拇指所指的方向第二十四頁，共25頁。因此，人們才認(rèn)識(shí)到電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象可能也存在著聯(lián)系而且深入地進(jìn)行(jìnxíng)研究。4）空間任意兩條磁感線不相交在通電螺線管周圍均勻地撤一些鐵屑。（3）直線電流(diànliú)周圍的磁感線分布也可以把環(huán)形電流看成(kànchénɡ)是由若干段很短的直線電流組成的。一、電流(diànliú)的磁效應(yīng)一、電流(diànliú)的磁效應(yīng)3、一束粒子沿水平方向飛過小磁針的下方，如圖所示，此時(shí)小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)(piānzhuǎn)，這一束粒子可能是()奧斯特發(fā)現(xiàn)：電流周圍(zhōuwéi)存在磁場(chǎng)。二、電流磁場(chǎng)的方向：由安培定則（也叫右手螺旋定例.在環(huán)形電流內(nèi)部有一點(diǎn)A，通過A點(diǎn)的磁感線方向一定(yīdìng)是()

A．從環(huán)形電流內(nèi)部的N極指向S極B．放在該點(diǎn)的小磁針北極受力的方向C．從環(huán)形電流內(nèi)部的S極指向N極D．放在該點(diǎn)的小磁針的南極受力的方向BC

.A

第十七頁，共25頁。3.通電(tōngdiàn)螺線管的磁場(chǎng)觀察通電螺線管磁感線的形狀在通電螺線管周圍均勻地撤一些鐵屑。輕敲玻璃板，同時(shí)給導(dǎo)線通電，可以看到鐵屑所顯示(xiǎnshì)的模擬磁感線。

第十八頁，共25頁。第十九頁，共25頁。

右手握住螺線管，讓彎曲的四指與電流方向一致，拇指指向就是(jiùshì)螺線管內(nèi)部的磁感線方向。安培(ānpéi)定則（三）

N第二十頁，共25頁。小結(jié)一、電流的磁效應(yīng)：電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。二、電流磁場(chǎng)的方向：由安培定則（也叫右手螺旋定則）確定三、安培定則：內(nèi)容分三種不同情況。1、直線電流：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲(wānqū)的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向2、環(huán)形電流：……大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。3、通電螺線管：------拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向第二十一頁，共25頁。問題(wèntí)與練習(xí)

．答：當(dāng)接通(jiētōnɡ)電路后，小磁針的N極指向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?。第二十二頁，?5頁。問題(wèntí)與練習(xí)4．答：由圖中磁感線的疏密程度(chéngdù)及彎曲程度(chéngdù)可知，M點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)，P點(diǎn)磁場(chǎng)弱。M點(diǎn)和P點(diǎn)磁場(chǎng)方向?yàn)楦髯源鸥芯€的切線方向，它們的磁場(chǎng)方向不同。第二十三頁，共25頁。3、一束粒子沿水平方向飛過小磁針的下方，如圖所示，此時(shí)小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)(piānzhuǎn)，這一束粒子可能是()A．向右飛行的正離子束B、向左飛行的負(fù)離子束C、向右飛行的電子束