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人教版高中物理选修1-1精品《2.2电流的磁场》PPT课件免费下载

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1.基本知识
(1)磁作用:_____磁极相互排斥,异名磁极相互_____.
(2)电流磁效应:1820年,________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______,说明电流也能产生______,这个现象称为______________.
(3)意义:用实验展示了电与磁的联系.
电流的磁效应
同名
吸引
奥斯特
偏转
磁场
电流的磁效应
2.思考判断
(1)奥斯特发现了电流的磁效应.(√)
(2)电流的磁效应揭示了电与磁的联系.(√)
3.探究交流
能不能说电流的磁效应是奥斯特发明的?
【提示】 不能,因为电流的磁效应是一种自然现象,只能说是奥斯特发现了电流的磁效应.
1.基本知识
(1)直线电流磁场的磁感线
①分布:_____________的一些同心圆.
②安培定则:
右手握住导线,让伸直的拇指的方向与____________一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是_______的环绕方向.
电流磁场的方向
以导线为圆心
电流的方向
磁感线
(2)环形导线、螺线管磁感线
①分布:外部从__极到__极,内部从__极到__极,每一条磁感线都是______的曲线.
②安培定则:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟____________一致,拇指所指的方向就是螺线管内部_______的方向.
N
S
S
N
闭合
电流的方向
磁感线
(3)通电螺线管的磁场
如图2-2-1所示,通电螺线管______的磁场与条形磁铁十分相似,左端相当于条形磁铁的N极.
通电螺线管的磁场
图2-2-1
外部
2.思考判断
(1)直导线电流磁场的磁感线是以导线为圆心的一些同心圆.(√)
(2)通电螺线管内部的磁场方向是从S极到N极.(√)
3.探究交流
磁感线能交叉吗?
【提示】 磁感线不能交叉.
【问题导思】
1.什么是电流的磁效应?是谁用什么方法发现的?
2.电流的磁效应的发现有何意义?
电流的磁效应
1.电流磁效应的发现
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针会发生偏转,如图2-2-2为奥斯特发现电流磁效应的实验装置.
图2-2-2
2.电流的磁效应的物理意义
展示了电和磁的联系,说明了电与磁之间存在相互作用.对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义.可以说,奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”.
1820年,奥斯特发现,把一根导线平行地放在磁针的上方(如图2-2-3所示),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.以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验?实际做一下进行验证.

电流能使磁针偏转
图2-2-3
A.电流流向由南向北时,其下方的小磁针N极偏向东边
B.电流流向由东向西时,其下方的小磁针N极偏向北边
C.电流流向由南向北时,其下方的小磁针N极偏向西边
D.电流流向由西向东时,其下方的小磁针N极偏向北边
【审题指导】 直线电流产生的磁场方向,就是小磁针N极受此磁场力的方向.故开始时不要使电流的磁场与地磁场同方向.
【解析】 为使小磁针能产生明显的偏转,实验时应使电流流向沿南北方向,B、D选项错误.当电流流向由南向北时,由安培定则判断其下方的磁场方向由东向西,故小磁针N极指向西边,A选项错误,C选项正确.
【答案】 C
1.(2012·广东学业水平测试)关于磁场和磁感线,下列说法正确的是(  )
A.磁铁是磁场的唯一来源
B.磁感线是从磁体的北极出发而到南极终止
C.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向通电螺线管磁场的北极
D.两磁感线空隙处不存在磁场
【解析】 由电流的磁效应可知电流也能产生磁场,A错;由磁感线的特性可知B、D错;由通电螺线管磁场的分布可知C正确.
【答案】 C
【问题导思】
1.如何根据安培定则判断电流产生的磁场方向?
2.直线电流,环形电流,通电螺线管的磁场是如何分布的?
几种常见电流磁场的磁感线分布
1.如图2-2-4所示为直线电流形成磁场的磁感线.

图2-2-4
图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面,“·”号表示磁场方向垂直离开纸面.
2.如图2-2-5所示为环形电流形成磁场的磁感线.

图2-2-5
3.如图2-2-6所示为通电螺线管形成磁场的磁感线.

图2-2-6
1.判断电流磁场的磁感线的方向均使用安培定则,切记对不同电流安培定则内容不同,大拇指和四指弯曲的含义不同,一定要分别明确它们的指向意义.
2.判断环形电流、通电螺线管的磁场方向时,大拇指的指向为其内的磁场方向.
如图2-2-7所示,(a)(b)是直线电流的磁场,(c)(d)是环形电流的磁场,(e)(f)是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.
图2-2-7
【解析】 根据安培定则,可以确定(a)中电流方向垂直纸面向里,(b)中电流的方向从下向上,(c)中电流方向是逆时针,(d)中磁感线的方向向下,(e)中磁感线方向向左,(f)中磁感线的方向向右.
【答案】 见解析
2.直线电流周围的磁场,其磁感线分布和方向用下图中的哪个图来表示最合适(  )
【解析】 由安培定则可以判定A、C错误.直线电流的磁场从里到外逐渐变弱,磁感线逐渐变稀疏,故D正确,B错误.
【答案】 D
1.(2013·长沙一中高二检测)发现电流的周围空间存在磁场的物理学家是(  )
A.库仑   B.奥斯特  C.安培  D.法拉第
【答案】 B
2.在空间坐标系中,如图2-2-8所示,若在x轴正方向通有电流,则y轴P点的磁场方向为(  )
A.y轴正方向
B.y轴负方向
C.z轴正方向
D.z轴负方向

【解析】 由安培定则可知,沿-x方向看,在zOy平面内磁感线应是以O为圆心逆时针方向的同心圆,所以P点的磁场方向应该沿z轴正方向,故C正确.
【答案】 C
图2-2-8
3.如图2-2-9所示,当开关S闭合时电磁铁和物体ab相互吸引,则正确的说法是(  )
图2-2-9
A.ab一定是磁铁,且a端一定是N极
B.ab一定是磁铁,且a端一定是S极
C.ab可能是磁铁,且a端是S极
D.ab仅是一块铁,而不是磁铁
【解析】 S闭合时,螺线管就产生了磁场,且右边是N极,若ab是磁铁,则左边是S极;也可能ab是一块铁.
【答案】 C
4.在图2-2-10中,根据小磁针静止时的指向,画出磁感线的方向,并根据电源的正、负极在螺线管上画出绕线情况.

【解析】 小磁针N极指向为该点的磁感线方向,据通电螺线管的磁感线分布特点和安培定则即可画出.
图2-2-10
【答案】
5.在图2-2-11中,据电流方向指出小磁针的偏转方向.

图2-2-11
【解析】 据安培定则可判断螺线管的磁感线情况,小磁针静止时N极应指向该点的磁感线方向,可知,小磁针a的N极左偏,b的N极右偏.
【答案】 a的N极左偏,b的N极右偏