高中物理 第二章 磁场 第2讲 电流的磁场学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案VIP免费

第2讲电流的磁场[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1.1820年，奥斯特发现：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，说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应.2.电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在着相互作用.想一想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？是不是可以说，只有磁体周围存在着磁场？答案不是.小磁针放在通电导体周围也发生偏转，电流周围也有磁场.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，让伸直的拇指的方向跟电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向，如图2－2－1所示.图2－2－12.通电螺线管的磁场图2－2－2安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图2－2－2所示.3.环形导线可以看做只有一匝的螺线管，如图2－2－3所示.图2－2－3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.想一想如图2－2－4所示，将导线放在小磁针的上方，当通如图所示的电流时小磁针的N极向哪儿转动？为什么？图2－2－4答案小磁针的N极向里转动.根据安培定则可判断出导线下方的磁场方向垂直纸面向里，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，所以小磁针的N极向里转.一、电流的磁效应1.电流能够产生磁场，这个现象叫做电流的磁效应.2.电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特于1820年发现的.例1如图2－2－5所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近.当导线中通有电流时，磁针会发生偏转.首先发现这个实验现象的物理学家是()图2－2－5A.伽利略B.牛顿C.奥斯特D.爱因斯坦答案C针对训练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答案C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.二、电流磁场方向与安培定则1.直线电流的磁场(1)安培定则：右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向，如图2－2－6所示.图2－2－6(2)画法：如图2－2－7所示图2－2－7说明：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.(3)特点：是非匀强磁场，距导线越远处磁场越弱.2.环形电流的磁场(1)安培定则：右手握住环形导线，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图2－2－8所示.图2－2－8(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2－2－9所示.图2－2－93.通电螺线管的磁场(1)安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图2－2－10所示.图2－2－10(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2－2－11所示.图2－2－11例2小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图2－2－12所示.则此时()图2－2－12A.导线A端接电池正极B.铁钉左端为电磁铁的N极C.铁钉内磁场方向向右D.漆包线内电流由A流向B答案C解析小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，根据通电螺线管磁场分布知，铁钉右端为电磁铁N极，左端为S极，再根据安培定则知C项正确.针对训练2如图2－2－13所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何偏转()图2－2－13A.沿顺时针方向转动B.沿逆时针方向转动C.N极转向纸内，S极转向纸外D.N极转向纸外，S极转向纸内答案C解析由安培定则知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故N极转向纸里...