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电生磁

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电生磁

电生磁

通过上一节《磁现象与磁场》的探讨,我们发现了磁体之间可以相互作用。

此外,科学家们发现了一个奇怪的现象,那就是通电导线周围的小磁针会发生偏转。这说明电与磁之间也存在相互作用,到底电与磁之间是如何相互作用的呢?这便是本节《电生磁》要学习的内容。

 

奥斯特实验

1820年,丹麦物理物理学家奥斯特在课堂上做实验时终于发现:

当导线中通过电流时,它下方的磁针发生了偏转。

奥斯特怀着极大的兴趣又继续做了许多实验,终于证实电流的周围存在着磁场,在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。

 

电流的磁效应

实验发现,如果导线在小磁针上方并且两者平行,当导线通电时,磁针发生偏转;切断电流时,磁针又回到原位。

这说明通电导线和磁体一样,周围存在磁场,即电流的磁场。当电路中的电流反向时,磁针的偏转方向也相反。

这说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。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。

 

通电螺线管的磁场

既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?这是因为它的磁场太弱了。如果把导线绕在圆筒上,做成螺线管,各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。

我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体蹄形磁体周围的磁场,那么,通电螺线管的磁场是怎样分布的,也可以用同样的方法来研究。

如图所示,为通电螺线管的磁场磁感线描述。

通电螺线管的磁场分布

在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。

通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。改变电流方向,再观察一次。

安培定则

通电螺旋管外部的磁场,和条形磁体的磁场一样,它的两端相当于条形磁体的两个极。可根据安培定则来判断通电螺旋管的两端分别对应哪个磁极,具体判定法则:

用右手握住通电螺旋管,让四指指向螺旋管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。

想一想:在我们熟悉的各种磁体的磁场中,通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似?

安培定则使用案例1

通过安培定则确定通电螺线管的N\S极。

安培定则: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。

安培定则使用案例2

通过安培定则,确定通电螺线管外小磁针的指向。

安培定则: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。画出通电螺线管周围的磁感线,确定小磁针的指向。

《电生磁》基础知识巩固题

1、奥斯特实验表明,通电螺线管周围存在       ,证明了电和磁之间时相互的。

2、通电螺线管外部的磁场和       形磁体外部磁场一样,它的两端分别是       极和       极,当改变螺线管中的电流方向时,螺线管的两磁极       

3、通电螺线管的磁性强弱决定于:(1)       的强弱;(2)线圈       的多少;(3)有无       

4、电话的听筒主要应用了电流的       

5、在电风扇、动圈式扬声器、动圈式话筒和发电机中,利用电磁感应原理工作的有       ;利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有       

6、安培定则:用       手握住螺线管,让四指指向螺线管中       的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的       极。

7、下面说法错误的是       

A、螺线管周围一定存在磁场

B、安培定则是用来判断电流方向与磁极方向的

C、知道通电螺线管的南北极方向就可以判断出电流方向

D、通电螺线管的磁极可以对调

8、为了判断导体中是否有直流电流通过,手边若有下面几组器材,其中最为可用的是       

A、带电的小纸球和细棉线

B、蹄形磁铁及细棉线

C、小灯泡及导线

D、被磁化的缝衣针及细棉线。

9、为了辨别 蓄电池的正负极,(标记已经模糊不清)手头有下面器材,其中可以进行辨别的是       

A、小灯泡,变阻器

B、条形磁体,铁屑

C、螺线管,标有磁极的小磁针

D、螺线管,铁屑。

10、探究通电螺线管的磁场形状时,采用了观察细铁屑分布为研究磁场的方法,下列探究研究中,运用方法与此类似的是       

A、在研究电流与电压关系时,要控制导体的电阻一定

B、可以利用磁感线来形象的表示磁场

C、在研究影响动能大小的因素的实验中,通过木块被移动距离,比较小车动能大小

D、通过水流的形成来认识电流的形成。

《电生磁》基础知识巩固题答案

1、磁场

2、条   N   S   对调

3、电流   匝数   铁芯

4、磁效应

5、动圈式话筒、发电机   电风扇、动圈式扬声器

6、右   电流   N

7、A

8、D

9、C

10、C

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