高中物理电流的磁场教案设计

2020-06-24教案

  一、电流的磁效应

  说明:人类很早就留意到了电流的磁效应。例如:①一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀竟然带上了磁性②富兰克林也在实验中发现,在莱顿瓶放电后,附近的缝衣针被磁化了

  说明:那么电流和磁场之间有什么关系吗?19 世纪,随着对摩擦生热等现象认识的深人,人们逐步相信自然界各种运动之间存在着广泛联系。除了表面上的一些相似性之外,电和磁之间是否还存在着更深刻的联系?一些科学家相信.答案是肯定的,在实验中寻找这种联系,就成为他们的探索目标。后来,丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。1820 年,奥斯特发现:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应

  问:既然电流能够产生磁场,那么电流的方向和磁场的方向之间是否存在什么关系呢?

  演示实验

  实验仪器:直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源

  实验过程:①使直导线穿过一块硬纸板

  ②给导线通电

  ③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑

  ④轻敲硬纸板

  ⑤观察细铁屑的'排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系

  说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了直线电流和磁场方向之间的关系,得出了安培定则,具体内容是:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向

  问:直线电流的磁场可以用什么图形表示?(一系列的同心圆)

  问:这些同心圆有何特征?(内紧外松)

  演示实验

  实验仪器:环形导线、硬纸板、直流电源、细铁屑

  实验过程:①把环形导线穿过硬纸板

  ②给导线通电

  ③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑

  ④轻敲硬纸板

  ⑤观察细铁屑的排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系

  说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了环形电流和磁场方向之间的关系,右手握住环形导线.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁感线的方向

  问:螺线管可以看成由多个环形导线组成,那通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间有怎样的关系呢?(右手握住螺线管.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向

  说明:通电螺线管外部的磁场与条形磁体十分相似,如果把它看做一个条形磁体,那如何判断螺线管的N极?(拇指的指向是条形磁体的N 极)

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