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学案2学案2电流的磁场[学习目标定位]1.了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁现象所起的重要作用.2.会用磁感线描绘直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场.3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2知识·储备区1．电流的磁效应：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，磁针发生了偏转，说明电流能产生，这个现象称为．2．电流具有磁效应，证明和之间是有联系的．奥斯特磁场电流的磁效应电磁本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2知识·储备区3．直线电流磁场的磁感线是的一些同心圆．直线电流的磁场方向可以用定则来判断：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．4．直线电流的磁场中，磁感线方向与有关，当电流反向时，也反向．5．环形导线、螺形管通电时产生的磁场的磁感线的方向是：外部从极到极，内部从极到极，每一条磁感线都是的曲线．围绕导线安培电流的方向磁感线电流方向磁场方向NSSN闭合本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2知识·储备区6．环形电流的磁场方向的判断：让右手弯曲的四指与的方向一致，拇指的指向就是环形导线轴线上的的方向．7．通电螺线管的磁场方向的判断：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的方向．8．从磁感线的分布可以看出：通电螺线管对外相当于一个磁铁，它也有、两个磁极．环形电流磁感线电流磁感线条形N极S极本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区一、电流的磁效应[问题设计]1．当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？2．小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁体周围存在着磁场吗？本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区答案1.观察到小磁针发生偏转．因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转．2．不是．小磁针放在通电导体周围也发生偏转，电流周围也有磁场．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区[要点提炼]1．电现象和磁现象的相似性电现象和磁现象有不少相似的地方．例如：磁体能使附近铁棒产生磁性，带电体能使它附近的导体感应出电荷来；自然界中的磁体总有两个磁极：南极和北极，自然界中同样存在两种电荷：正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引．2．奥斯特发现电流的磁效应(1)电流能够产生磁场，这个现象叫做电流的．(2)电流的磁效应是丹麦物理学家于1820年发现的．磁效应奥斯特本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区二、电流磁场的方向[问题设计]1．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置．将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况．观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区答案观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置．通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场．实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区2．重做上面的实验，请观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化．观察到什么现象？这说明什么？答案观察到电流的方向变化时，小磁针N极偏转方向也发生变化，说明电流的磁场方向也发生变化．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区图1[要点提炼]1．直线电流的磁场(1)判断方法安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指的方向与的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是，如图1所示．电流磁感线的环绕方向本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区(2)磁感线分布特点直线电流的磁场可有几种不同的画法，如图2所示．图2①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直线电流的磁场无磁极，是非匀强磁场，距导线越远处磁场越弱．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区2．环形电流的磁场(1)判断方法安培定则：让右手弯曲的四指和的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上的方向．(2)磁感线的特点两侧分别是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图3所示．环形电流磁感线图3本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区3．通电螺线管的磁场(1)判断方法：用安培定则来判定．(2)磁感线特点两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外是非匀强磁场，画法如图4所示．图4本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区【例1】在做“奥斯特实验”时，下列操作现象最明显的()A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方解析把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区C学案2学习·探究区【例2】如图5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5本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区解析根据安培定则，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方向，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．答案见解析本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区【例3】放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，对于N极的指向，两位同学的回答相反．甲说，小磁针的位置如图6甲所示，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N极指向右方；乙说，小磁针的位置如图乙所示，他的理由是通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸引可知，小磁针的S极指向右方，你的看法是怎样的？他们谁的答案错了？错在哪里？图6本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2学习·探究区解析小磁针N极指向右．“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作用，小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向，就是磁感线的方向，所以乙的答案错了．在磁场中保持静止的小磁针，它的N极一定指向磁感线的方向，甲回答的正确．答案见解析本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2自我·检测区1．首先发现电流磁效应的科学家是()A．安培B．奥斯特C．库仑D．麦克斯韦B本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2自我·检测区图72.一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图7所示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方向是()A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿z轴正方向D．沿z轴负方向A本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2自我·检测区图83.如图8所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是()A．从螺线管的N极指向S极B．静止在P点的小磁针S极受力的方向C．静止在P点的小磁针N极指的方向D．在螺线管内部，由左指向右CD本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2自我·检测区4．在如图9所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向或通电螺线管的绕线方向．其中(a)、(b)为平面图，(c)、(d)为立体图．图9本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2自我·检测区答案本学案栏目开关知识·储备区学习·探究区自我·检测区学案2人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。学案2