第2节 奥斯特的发现
学习目标
1.认识电流的磁效应,初步了解电与磁之间的联
系。
2.知道通电导体周围存在着磁场,知道通电螺线
管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管中
电流的方向。
情景导入
师表演:老师给学生表演一个魔术——纸盒吸铁,
断开开关,再去接触铁屑,就不能吸引铁屑。
师:盒中可能是什么?你猜想盒中的磁性可能与
什么有关?
磁和电有联系吗?
磁体 带电体
能吸引磁性物质 吸引轻小物体
有南、北极之分 有正、负电荷之分
同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
导入新课
我们发现带电体和磁体有一些相似的
性质,这些相似是一种巧合吗?还是它们
之间存在着某些联系?
科学家们基于这种想法,一次又一次
地寻找电与磁的联系。1820年丹麦物理学
家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围
存在磁场,在世界上第一个发现了电与磁
之间的联系。
奥斯特不只是一位著名的物理学家,还是一位优秀的
教师。
法拉第评价这一发现时说:“它猛然打开了一个科学
领域的大门,那里过去是一片漆黑,如今充满光明。”
一.电流的磁效应
演示:电流的磁效应(奥斯特实验)
1. 将导线放在小磁针的上方,让它和小磁针相平
行。
2. 接通电源(短路),观察小磁针是否转动以及转动
方向。
3. 改变电流方向重做以上实验,再观察小磁针的转
动方向。当电流方向发生改变时,小磁针转动的方
向一致吗?
新知导学
通电前 通电后
现象说明什么?
通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向
有关。这种现象叫做电流的磁效应。
甲 通电 乙 断电 丙 改变电流方向
触接 触接
既然电能生磁,为何手电筒在通电时连一根
大头针都吸不上?
这是因为磁场太弱了。如果把导线绕在圆筒
上,就做成了螺线管(线圈),各条导线产
生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。
1.将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。
通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
螺线管
二.通电螺线管的磁场
1.将小磁针放在螺线管的不同位置(从两端开始)记
下小磁针静止时北极的指向,也就是该点的磁场的
方向。
2.改变电流的方向重做以上实验,看一下当电流方
向改变时,通电螺线管中的磁场是否改变。
3.用铁粉演示通电螺线管的磁场。
(在玻璃板上撒铁粉时一定要均匀)
改变通电方向,小磁针的指向有什么不同,说明什
么?
小磁针指向相反,说明通电螺线管两端的极性与通
电电流有关。
想一想
通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
实验结论:
通电螺线管相当于一个条形磁体。
那么其极性和电流方向有什么关系呢?
猴子用右手把一个大
螺线管夹在腋下,说:
如果电流沿着我右臂
所指的方向流动,N
极就在我的前方。
蚂蚁沿着电流方向
绕螺线管爬行,说:
N 极就在我的左边。
螺线管极性的判定:
右手握住螺线管,
四指随着电流转,
大拇指指向N极。
3.安培定则 —— 右手螺旋定则
决定通电螺线管
极性的根本因素
是线圈中电流的
环绕方向。
通入电流
磁 场 的 方 向
磁 场 的 方 向
磁 场 的 方 向
磁 场 的 方 向
S N
自主探究
1.什么叫电流的磁效应?是谁发现的?
答:通电导体的周围存在磁场,称为电流的磁效
应;1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁
效应。
2.奥斯特实验说明了什么问题?
答:①奥斯特实验说明了通电导线的周围存在磁
场;②通电导体周围磁场的方向跟电流的方向有
关。
3.通电螺线管外部的磁场与哪种磁体周围的磁场
相似?其磁场的极性与什么有关?
答:通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场
相似;其磁场的极性由螺线管中电流的方向决定。
4.如何判断通电螺线管磁场的极性呢?
答:右手螺旋定则:用右手握住螺线管,让四指弯
曲且跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的
那端就是通电螺线管的N极。
5.判断下面甲、乙螺线管的N、S极,丙、丁螺线管
中的电流方向。
答:
1. 通电导体跟磁体一样,
周围也存在着磁场。
磁场方向跟电流方
向有关。
奥斯特实验
结论:
电流方向 电流方向
直导线
知识梳理
2.通电螺线管周围存在______,
通电螺线管周围的磁感线的分布与
_________的十分相似。
通电螺线管的极性跟__________有关,
它们之间的关系可用_____________来判定。
条形磁铁
磁场
电流方向
安培定则
1. 判断下面螺线管中的N极和S极:
2. 判断螺线管中的电流方向:
N S
S N N S
随堂练习
3.在下图中标出通电螺线管的N极和S极。
( a
)
( b
)
( c
)
( d )
NN
N
S
N SS
S
C
4.下图中为两只轻小的通电螺线管,当它们互相靠近
时,它们将 ( )
A.静止不动 B.互相吸引
C.互相排斥 D.一齐向左运动
相斥N N
电源
5.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源的
正负极。
S N
N S
+ -
N SNS
6.如图所示,请画出螺线管的绕法。
7.如图所示的通电螺线管,周围放着能自由转动的a
、b、c、d,当它们静止时极性正确的是(N为黑
色) 。a
N SSN