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电生磁 一、电流的磁效应 1、奥斯特实验：电和磁之间是否存在联系？ 实验探究 现象 导线通电时，小磁针发生偏转 分析 小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场的作用，进一步说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场 断电后，小磁针又回到原位 断电后，导线中没有电流，导线周围的磁场消失，说明导线周围的磁场是有电流产生 改变导线中通入电流的方向，小磁针发生反向偏转 电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生了改变，进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关 探究归纳：①电流周围存在磁场；②电流的磁场方向跟电流的方向有关。 注意：①试验中，导线应放在小磁针上方并且两者平行，若两者垂直，通电时小磁针不会偏转。 ②采用“触接”的方式给导线通电。 ③用电源短路的形式可以在导线中获得较大的电流，使通电导线周围的磁场更强些，小磁针偏转更明显，但要注意闭合电路的时间一定要短，否则会烧坏电源。 ④通电导线周围的磁场是一种看不见、摸不着的物质，把小磁针放在通电导线附近，通过小磁针的偏转来反映磁场的存在，这种方法在物理学中了叫做转换法。 2、电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 知识拓展：电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现的。奥斯特实验揭示了电现象和磁现象不是彼此孤立的而是密切联系的，奥斯特实验是世界上第一个揭示电和磁有联系的实验。 二、通电螺线管的磁场 1、把导线绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。给螺线管通电后，各圈导线产生的磁场叠加在一起，通电螺线管的周围就会产生较强的磁场。 2、通电螺线管外部的磁场分布 ①通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 ②通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 注意：实验中，为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根铁棒；可以在条件允许的情况下增大通电螺线管中的电流。 2、实验探究：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系？ 取绕向不同的螺线管，依次设计并进行实验：向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如下表： 实验现象 现象分析 ①甲、乙（或丙、丁）两个螺线管的绕法不同，螺线管中电流 甲 乙 的方向相同，通电螺线管两端的极性相同。 ②甲、丙（或乙、丁）两个螺线管的绕法相同，螺线管中电流的方向不同，通电螺线管两端的极性不同。 丙 丁 探究归纳：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。 3、通电螺线管的周围存在着磁场，其外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端与条形磁体一样有两个磁极。在通电螺线管外部，磁感线从通电螺线管的N极出来回到S极；在通电螺线管的内部，磁感线从S极到N极，若改变电路方向，通电螺线管的N极和S极对调。 三、安培定则 1、安培定则 内容 用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 判断方法 ①标出螺线管上的电流环绕方向 ②用右手握住螺线管，让弯曲四指与电流方向一致 ③拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。如下图所示 应用 ①根据螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性 ②由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流方向 ③根据通电螺线管的南、北极以及电源的正负极，画出螺线管的绕线 注意：应用安培定则时应注意以下三点： ①决定通电螺线管两端极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源的正负极的接法。当两个通电螺线管中电流的环绕方向一致时，这两个通电螺线管两端的极性就相同。 ②四指的环绕方向必须是通电螺线管上电流的环绕方向。 ③N极和S极一定在通电螺线管的两端。 2、通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场辨析 相同点 磁场 磁性 不通电 磁场 磁性 磁极不变 磁性不变 条形磁体 通电螺线管 在两端有N极和S极 具有吸铁性、指南性、磁化性，两极磁性最强 N极和S极随螺线管中电流方向的改变而改变 只有通电时才具有磁性，且磁性随电流的大小而变化 3、利用安培定则解决三类问题的方法 （1）已知电流方向来确定通电螺线管的N、S极 ①现在螺线管上标明导线中的电流方向。 ②用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向。 ③拇指所指的那端为N极。 （2）已知磁极位置来确定电流的方向， ①先用右手握住螺线管，拇指指向N极。 ②四指的指向就是电流的方向。 ③按照四指所指的方向在螺线管上标出电流方向 （3）已知电流方向和磁极来确定通电螺线管的绕线 本文来源：https://www.dywdw.cn/5bb02bf9ee3a87c24028915f804d2b160a4e866b.html
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2023-04-19
