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二电流的磁场1．知道电流的磁效应，了解它的发现过程及意义．2．会用磁感线描述直线电流、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的磁场方向．一、电流的磁效应1．电流能够产生________，这个现象叫做_______________．2．电流的磁效应是丹麦物理学家________于1820年发现的．3．奥斯特的发现使人们认识到了________间的联系，吸引着科学家们去探索和研究，电磁学的大门打开了，随着发电机、电动机的问世，人类进入了“电气化”时代．磁场电流的磁效应奥斯特电和磁二、电流磁场的方向1．直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让______________所指的方向跟________的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是____________________，如图2－2－1所示．图2－2－1伸直的大拇指电流磁感线的环绕方向2．环形电流的磁场安培定则：右手握住环形导线，让弯曲的四指所指的方向跟________方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上________的方向，如图2－2－2所示．图2－2－2电流的磁感线3．通电螺线管的磁场安培定则：右手握住螺线管，让____________所指的方向跟电流的方向一致，________所指的方向就是____________磁感线的方向，如图2－2－3所示．温馨提示先确认何种电流，再利用安培定则确定磁场的方向．记清四指或拇指指向的含义．图2－2－3弯曲的四指拇指螺线管内部一、3种常用的电流的磁场比较种类安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱种类安培定则立体图横截面图纵截面图环形电流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极；外部类似条形磁铁，由N极指向S极注：图中“×”表示磁场方向垂直纸面向里，“·”表示磁场方向垂直纸面向外．二、安培定则的应用技巧1．小磁针转动问题的判定已知通电螺线管或通电直线导体上的电流方向，判定通电螺线管或通电直线导体周围的小磁针如何转动的问题，可以按照下述思维程序进行分析：(1)认清小磁针所在的位置，即弄清小磁针是在通电直线导体上方还是下方、左侧还是右侧，是在通电螺线管内部还是外部．(2)根据已知的电流方向，利用安培定则判定小磁针所在处的磁场方向(即小磁针所在处的磁感线方向)．(3)由于小磁针N极所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同，所以小磁针N极将沿着小于180°的角旋转，直到N极的指向与所在处的磁场方向相同为止．在说明小磁针的转动方向时，必须说明是从什么方向观察的．2．运动的带电粒子的磁场带电粒子运动时，可以把带电粒子的定向运动等效为电流，当粒子带负电时，电流的方向和带电粒子的运动方向相反，再根据安培定则判断运动的带电粒子的磁场．如果带电粒子做匀速圆周运动，可以把带电粒子的运动等效为一个环形电流，再利用安培定则来确定产生的磁场的方向．电流磁场方向的判断例1在图2－2－4中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图2－2－4借题发挥应用安培定则判断电流或磁场方向的步骤是：(1)明确电流的类型．(2)确定已知电流(或电流磁场)的方向．(3)利用安培定则确定电流磁场(或电流)的方向．答案用安培定则来判断，如下图所示1．(2019年莆田名校检测)如图所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针N极将()A．向纸外偏转B．向纸内偏转C．在纸面内顺时针转过90°D．不动【答案】B【解析】当通入如题图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动，S极向纸外偏转，故B正确．安培定则的综合应用例2如图2－2－6所示，19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到，温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的．则该假说中的电流方向是()A．由西向东垂直经地球球心的磁场方向B．由东向西垂直经地球球心的磁场方向C．由南向北经地球球心的磁场方向D．由赤道向两极经地球球心的磁场方向图2－2－6解析地球内部磁场方向由北向南，由安培定则可判定电流方向．本题为信息迁移题，关键是抽象出模型．想象赤道为环形电流．如题图，则从上往下看，由安培定则可知电流方向为顺时针方向，即自东向西．答案B2．(2019年大连名校检测)下面各图给出了通电导体产生的磁场方向，正确的是()【答案】D【解析】A中，直导线电流方向向上，则磁场方向左侧向外，右侧向里，故A错误；B中，由图可知，电流方向向外，则由安培定则可知，磁感线应与图示方向相反，故B错误；C中，由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知，内部磁感线向右，故C错误；D中，线圈中电流逆时针，则由安培定则可知磁场方向向上，故D正确．1．如图2－2－8所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的()A．区域ⅠB．区域ⅡC．区域ⅢD．区域Ⅳ【答案】A电流磁场方向的判断图2－2－8【解析】由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右方产生的磁场方向向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里．2．(2019年徐州学业考试)下列各图中，能正确表示通电螺线管的电流方向与其产生的磁感线方向间关系的是()【答案】A【解析】A、B电流中，根据安培定则可知，螺线管中产生的内部磁场向左，故A正确，B错误；C、D电流中，根据安培定则可知，螺线管中产生的内部磁场向右，故C、D错误．3．如图2－2－10所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将()A．相吸引B．相排斥C．保持静止D．边吸引边转动【答案】A【解析】把环形电流等效成小磁针，则左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极，相互吸引，A正确．安培定则的综合应用图2－2－104．(2019年沂水期末)关于通电直导线周围磁场的分布，下列正确的是()【答案】BABCD【解析】根据安培定则，A图中磁场应该为右边向里，左边向外，故A错误；根据安培定则知B图中磁场方向正确，故B正确；根据安培定则，C图中磁场应该为顺时针方向的同心圆，故C错误；根据安培定则，D图中磁场应该是逆时针方向的同心圆，故D错误．