14.3 电流的磁场
导学目标
1.初步了解电和磁之间的联系。
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。
4.合作探究通电螺线管外部磁场磁场的分布情况,学习研究电流磁场的方法。
重点:通电螺线管的磁场特点。
难点:右手螺旋定则。建立立体化模型。
自主学习
1. 实验,揭示了电现象和磁现象是紧密联系的。
2.电流的周围存在 。电流的磁场方向与 有关 。
3.通电螺线管周围的磁场与 磁铁的磁场一样。两端的极性与 有关。电流方向改变一次,两端的极性也改变一次,与绕制的方向 关。
4.右手螺旋定则:用 手握住螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中的 一致,则大拇指所指的那端就是通是螺线管的 极。
合作探究
1.奥斯特实验
想一想:
各种自然现象之间都应该是存在着相互联系的,那电现象与磁现象之间有没有一定的联系呢?
板书:电和磁之间是有联系的。
想一想:有什么办法能知道电流周围有磁场?
总结提升: 如果观察到小磁针发生偏转,则说明 。
做一做: (图14-17)
(1)把导线与磁针平行,短时间内让强电流通过,注意观察磁针是否偏转。
(2)改变通过导线中电流的方向,注意观察磁针偏转的方向有无变化。
填一填:实验说明
①电流的周围存在 。
②电流的磁场方向与 有关。
2.通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管的磁场分布
做一做:穿过白纸板绕纸螺线管。
想一想:怎样研究条形磁体和蹄形磁体的磁场的?用什么实验方案可以把通电螺线管的
磁场形象、直观地描述出来?
设计实验
方案1:先在螺线管周围放一些小磁针,通电后,观察小磁针的偏转方向,根据小磁针N极的指向画出通电螺线管周围的磁感线分布。
方案2:用镶在有机玻璃板上的螺线管来作实验,先在螺线管周围的玻璃板上均匀地洒上细铁屑,再给螺线管通电,轻敲玻璃板,观察细铁屑的排列,根据排列画出通电螺线管周围的磁感线分布。
做一做:(图14-18和图14-19)注意把观察到的现象与条形磁铁对比。
填一填:通电螺线管周围的磁场与 周围的磁场一样。
(2)通电螺线管的极性
想一想:若通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场一样,那么通电螺线管也应该有
两个磁极而且必然在它的两端,你能用实验证实这一点吗?你是如何证实这
一点的?
设计方案:把小磁针放置在螺线管两端,闭合开关,观察小磁针的偏转情况,根据磁
极间的相互作用规律,确定螺线管的N极和S极。
做一做:验证上述猜想。
猜一猜:通电螺线管的极性与什么因素有关系?
学生猜想:N、S极分布与电流的方向有关;
N、S极分布与电源的“+、–”有关;
N、S极分布可能与绕制的方向有关。