九年級(jí)物理電流的磁場(chǎng)課件蘇科版

九年級(jí)物理電流的磁場(chǎng)課件蘇科版電流與磁場(chǎng)基本概念?yuàn)W斯特實(shí)驗(yàn)與電磁感應(yīng)現(xiàn)象通電螺線管周圍磁場(chǎng)探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力分析磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力——洛倫茲力總結(jié)回顧與拓展延伸contents目錄01電流與磁場(chǎng)基本概念電流定義電荷的定向移動(dòng)形成電流。方向規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，?fù)電荷移動(dòng)的方向與電流方向相反。電流定義及方向規(guī)定磁場(chǎng)是存在于磁體周圍的一種物質(zhì)，它對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁場(chǎng)概念磁場(chǎng)具有方向性，可以用磁感線描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。磁場(chǎng)性質(zhì)磁場(chǎng)概念及性質(zhì)介紹通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)。電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。電流產(chǎn)生磁場(chǎng)原理簡(jiǎn)述原理簡(jiǎn)述奧斯特實(shí)驗(yàn)右手螺旋定則用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。應(yīng)用示例判斷通電螺線管的磁極或電流方向。例如，已知通電螺線管的磁極，可以用右手螺旋定則判斷電流方向；已知電流方向，可以用右手螺旋定則判斷通電螺線管的磁極。右手螺旋定則應(yīng)用示例02奧斯特實(shí)驗(yàn)與電磁感應(yīng)現(xiàn)象包括電源、導(dǎo)線、小磁針等實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備將導(dǎo)線平行拉直并固定在鐵架臺(tái)上，下方放置小磁針導(dǎo)線通電與小磁針擺放接通電源后，觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)觀察小磁針偏轉(zhuǎn)情況斷開(kāi)電源，改變導(dǎo)線中電流方向，再次觀察小磁針偏轉(zhuǎn)情況改變電流方向奧斯特實(shí)驗(yàn)過(guò)程描述電流方向改變時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，說(shuō)明磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明了電流周圍存在磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)小磁針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論1831年，邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為發(fā)電機(jī)的研制奠定了基礎(chǔ)邁克爾·法拉第的貢獻(xiàn)美國(guó)物理學(xué)家亨利和俄國(guó)物理學(xué)家楞次對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究，分別提出了自感和互感的概念，以及楞次定律亨利和楞次的進(jìn)一步研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)歷程電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比定律內(nèi)容E=-n(dΦ)/(dt)，其中E為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，n為線圈匝數(shù)，Φ為磁通量，t為時(shí)間公式表達(dá)法拉第電磁感應(yīng)定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是電磁學(xué)中的重要定律之一應(yīng)用范圍法拉第電磁感應(yīng)定律簡(jiǎn)介03通電螺線管周圍磁場(chǎng)探究螺線管是由導(dǎo)線均勻緊密地繞在絕緣管上制成的，其內(nèi)部可以放置鐵芯以增強(qiáng)磁場(chǎng)。螺線管的匝數(shù)（即繞在管上的導(dǎo)線圈數(shù)）越多，產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)。螺線管的極性（即N極和S極）與電流方向有關(guān)，遵循右手定則。螺線管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹通電螺線管周圍的磁場(chǎng)分布與條形磁鐵相似，兩端分別為N極和S極，中間部分磁場(chǎng)較弱。磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，當(dāng)電流方向改變時(shí)，磁場(chǎng)方向也會(huì)改變。螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向與外部相反，且磁場(chǎng)強(qiáng)度較大。通電螺線管周圍磁場(chǎng)分布規(guī)律影響通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱因素電流越大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)。匝數(shù)越多，磁場(chǎng)越強(qiáng)。放置鐵芯可以增強(qiáng)磁場(chǎng)。使用軟鐵芯可以增強(qiáng)磁場(chǎng)，而使用鋼芯則會(huì)減弱磁場(chǎng)。電流大小匝數(shù)多少有無(wú)鐵芯鐵芯的性質(zhì)010204實(shí)際應(yīng)用：電磁鐵原理電磁鐵是利用通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)吸引鐵質(zhì)物體的裝置。電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可以通過(guò)改變電流大小、匝數(shù)多少以及有無(wú)鐵芯來(lái)調(diào)節(jié)。電磁鐵具有廣泛的應(yīng)用，如電磁起重機(jī)、電磁繼電器、電話聽(tīng)筒等。電磁鐵還可以與永磁體配合使用，制成各種電磁器件，如電磁鎖、電磁離合器等。0304磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力分析

磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力方向判斷電流方向根據(jù)電流方向判斷所受磁場(chǎng)力的方向，通常使用右手定則或左手定則進(jìn)行判斷。磁場(chǎng)方向了解磁場(chǎng)方向?qū)ε袛嗤妼?dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向至關(guān)重要。磁場(chǎng)方向可以通過(guò)小磁針或磁場(chǎng)線進(jìn)行確定。受力方向綜合電流方向和磁場(chǎng)方向，可以判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向都垂直。洛倫茲力公式01F=BIL，其中F表示通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力，B表示磁感應(yīng)強(qiáng)度，I表示電流強(qiáng)度，L表示導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度。公式推導(dǎo)02洛倫茲力公式可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力和電流元的概念進(jìn)行推導(dǎo)。推導(dǎo)過(guò)程中需要了解磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用力以及電流元的定義。公式意義03洛倫茲力公式揭示了通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的作用力與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度之間的關(guān)系，為研究和計(jì)算磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用提供了重要依據(jù)。洛倫茲力公式推導(dǎo)及意義應(yīng)用示例1判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。將左手定則應(yīng)用于通電導(dǎo)線，可以確定導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。左手定則伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，拇指指向運(yùn)動(dòng)電荷的方向，則四指指向高電勢(shì)的方向。應(yīng)用示例2判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向。將左手定則應(yīng)用于帶電粒子，可以確定粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向。左手定則應(yīng)用示例電動(dòng)機(jī)是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力來(lái)工作的。當(dāng)通電線圈置于磁場(chǎng)中時(shí)，線圈會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)工作原理在電動(dòng)機(jī)中，通電線圈置于磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用。這個(gè)力的大小和方向與線圈中的電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。磁場(chǎng)對(duì)線圈的作用力電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，如電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電動(dòng)車等。這些設(shè)備都是利用電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來(lái)實(shí)現(xiàn)工作的。電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用：電動(dòng)機(jī)工作原理05磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力——洛倫茲力

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力情況分析運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，這種力被稱為洛倫茲力。洛倫茲力的大小與電荷量、電荷運(yùn)動(dòng)速度以及磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向的垂直方向有關(guān)，遵循左手定則。洛倫茲力的大小可以通過(guò)公式F=qvB計(jì)算，其中F為洛倫茲力，q為電荷量，v為電荷運(yùn)動(dòng)速度，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度。判斷洛倫茲力方向的方法：將左手四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向（或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向），四指彎曲方向與磁場(chǎng)方向垂直，則大拇指所指方向即為洛倫茲力方向。洛倫茲力大小和方向判斷方法霍爾效應(yīng)簡(jiǎn)介及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證霍爾效應(yīng)是指當(dāng)固體導(dǎo)體放置在一個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)，且有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在導(dǎo)體上施加一個(gè)與電流方向垂直的磁場(chǎng)，然后在導(dǎo)體的兩側(cè)測(cè)量電壓，可以觀察到電壓的產(chǎn)生，從而驗(yàn)證霍爾效應(yīng)的存在。粒子加速器在科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷和治療以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。粒子加速器是利用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生洛倫茲力的原理來(lái)加速帶電粒子的裝置。在粒子加速器中，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由于洛倫茲力的作用，粒子在每次經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)都會(huì)被加速，從而獲得更高的能量。實(shí)際應(yīng)用：粒子加速器原理06總結(jié)回顧與拓展延伸電流的磁效應(yīng)電流周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。通電螺線管的磁場(chǎng)通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似，內(nèi)部磁場(chǎng)方向與外部相反。右手螺旋定則用右手握住通電螺線管，使四指彎曲方向與電流方向一致，大拇指所指方向即為通電螺線管的N極。關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)回顧易錯(cuò)易混點(diǎn)辨析右手螺旋定則用于判斷通電螺線管的磁場(chǎng)方向，而左手定則用于判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。兩者在使用時(shí)需加以區(qū)分。右手螺旋定則與左手定則的區(qū)別磁場(chǎng)方向并不是由電流方向決定的，而是與電流方向有關(guān)。在判斷磁場(chǎng)方向時(shí)，需根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。磁場(chǎng)方向與電流方向的關(guān)系通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似，但內(nèi)部磁場(chǎng)方向與外部相反。因此，在判斷磁場(chǎng)方向時(shí)，需注意區(qū)分通電螺線管和條形磁鐵。通電螺線管與條形磁鐵的磁場(chǎng)區(qū)別地磁場(chǎng)地球本身是一個(gè)大磁體，周圍存在磁場(chǎng)。地磁場(chǎng)對(duì)地球生物和人類生活有著重要的影響，如鴿子等鳥(niǎo)類利用地磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航。太陽(yáng)風(fēng)太陽(yáng)風(fēng)是從太陽(yáng)上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。當(dāng)太陽(yáng)風(fēng)與地球磁場(chǎng)相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生美麗的極光現(xiàn)象。同時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)也會(huì)對(duì)地球磁場(chǎng)和電離層產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響無(wú)線電通信等人類活動(dòng)。拓展延伸：地磁