初中科学浙教版（2024）八年级下册第2节 电生磁教学演示ppt课件

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科学观念：知道电流周围存在磁场，知道直线电流磁场的特点； 认识通电螺线管周围磁场的特点；了解安培定则可表示通电 螺线管磁场的方向与电流方向的关系；科学思维：理解电流的磁效应；用安培定则判断通电螺线管的 磁场方向和电流方向的关系；探究实践：通过实验、分析、比较等方法，认识电流周围的磁 场分布特点；态度责任：体会控制变量法在实验中的普遍应用；培养从实验 中发现科学规律的科学素养。
1、磁场是一种看不见、摸不着的 。2、磁感线是用于描述 的一种 ；3、磁场的方向可借助于小磁针来确定，当小磁场 在磁场中时，其 极所指的方向为磁场方向。4、标出磁体的磁极或磁场的方向：
（1） （2） （3） （4）
S N
N N
奇怪事件： 十七世纪的末期，在欧洲一个小城镇的修鞋铺里，曾经发生了一件奇怪的事情：有一天夜里雷雨交加，突然一个落地雷闪进了这个鞋铺。第二天早上，修鞋师傅发现，掌鞋的铁砧子粘满了铁钉，活象一个“铁刺猬”。师傅费了很大劲，才把钉子拔下来。原来铁砧已变成了一个磁铁。 我们知道，打雷出现闪电是一种电现象，所以人们自然就把铁砧变成磁铁的原因跟“电”联系起来。 从十九世纪开始，有许多科学家都在进行这方向的探索研究。直到1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时，在偶然间发现了电流的磁现象，并用实验证明了电流周围存在磁场，从而揭开了电与磁之间的奥秘。
将一枚磁针放置在直导线下，按图进行下列操作：（1）如图甲，使导线和电池触接，连通电路，小磁针 ；（2）如图乙，使导线和电池脱离，断开电路，小磁针 ；（3）如图丙，改变导线中的电流方向，小磁针 。
小磁针静止时南北指向
小磁针偏转方向与甲图相反
实验现象分析：（1）图甲和图乙实验中，甲的小磁针发生偏转而乙不偏转，说明了 ；（2）图甲和图丙实验中，甲的小磁针顺时针偏转，而丙的小磁针逆时针偏转，说明了电流的磁场与 有关。结论： 。
电流周围存在磁场，小磁针在电流产生的磁场中受到磁力作用而发生偏转
当导体中的电流方向与原来相反时，电流磁场的方向就与原来相反，小磁针偏转的方向也与原来相反。
①直线电流周围存在磁场； ②直线电流的磁场方向与电流方向有产关。
（1）实验中导线为什么要南北方向放置？（2）实验中为什么用触接的方法使电路接通？
导线南北方向放置时，导线产生的磁场为东西方向，可以排除地磁场干扰，从而说明磁针是因为受到导线的磁场而转动。倘若东西向放置则产生南北方向磁场，不能说明就是受导线控制，也有可能是受地磁场影响。
由于地磁场的存在，要使磁针明显偏离原来方向，导线中必须通较强的电流。触接为了获得短暂的大电流而又不会因短路而损坏电池。
奥斯特实验：（电生磁现象、电流的磁效应）
既然通电的直导线周围存在磁场，那么怎样才能观察到磁场的分布呢？
活动： 在有机玻璃上均匀地撒上一些铁屑，给直导线通电后，轻敲玻璃板后，观察铁屑在直导线周围的分布情况。现象：
①铁屑分布是有规律的：形似以直导线为圆心的同心圆； ②越靠近导线,铁屑分布越密集。
现象分析： （1）给直导线通电后，轻敲玻璃板目的是： ； （2）铁屑的分布形状就是 的分布形状； （3）实验中，铁屑的分布情况说明了通电直导线周围磁场的磁感线是 ；由于磁场是立体的，所以通电直导线周围的磁场应该是 ，且这些同心圆都在 的平面内。 （4）实验中发现，离直导线越近的地方铁屑分布越密集，这说明了： 。
以直导线为圆心的同心圆
使铁屑与玻璃板间的摩擦减小，便于铁屑灵活移动
以直导线上各点为圆心的同心圆
越靠近通电直导线,其电流磁场越强。
1）用小磁针替代铁屑均匀放置在直导线周围成一圈，闭合开关，观察小磁针北极的指向特点。 。 2）改变电流方向。观察小磁针的北极指向变化。现象： 。说明： 。
小磁针北极有规律地指向（逆时针方向）
小磁针北极指向改变（顺时针方向）
通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关
通电直导线周围的磁场：
一、 通电直导线的磁场：1、奥斯特实验： 1）奥斯特实验表明：通电直导线周围存在磁场； 电流周围存在磁场的现象，称为电流的磁效应（电生磁）。 2）通电直导线的磁场方向与电流方向有关。电流方向改变时，磁场方向也随之改变。2、通电直导线的磁场特点： ①通电直导线周围的磁场是以直导线上各点为圆心的同心圆； ②大量实证明：通电直导线周围的磁场不是平面的，是立体的。 ③离通电直导线越近的地方，磁场越强。
3、安培定则可判断磁场方向与电流方向的关系： （1）利用右手螺旋定则（安培定则）可判定通电直导线的磁场与导线中电流方向的关系；（2）判定方法： 伸出右手，握住导线，让大拇指指向电流方向，此时四指弯曲的方向即为磁场的方向。
1）既然通电直导线周围存在着磁场，那么它能不能吸引大头针呢？2）猜一猜： 把直导线按一定的方向绕螺线圈后再通电，能否吸引大头针。
通电直导线周围有磁场，则这根导线相当于磁铁，就能吸引大头针。
猜想：直导线绕成螺线圈后通电，也会产生磁场，能吸引大头针等含铁质物体。
1）用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针。 2）在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉， 再观察吸引大头针的现象。 3）比较两次实验的结果，想一想，这说明了什么？
通电螺线管也能吸引大头针，说明通电螺线管周围也存在磁场。
通电螺线管中插入一枚铁钉，能吸引更多数量的大头针。
相同条件下，通电螺线管中插入一枚铁钉，铁钉被磁化，通电螺线管的磁性增强。
通电螺线管周围的磁场什么形状特点？
1）在穿过螺线管的有机玻璃板 上均匀地撒上铁屑。2）通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。 2）在螺线管两端各放一枚小磁针，探测螺线管的磁极。改变电流方向，观察小磁针的指向是否变化， 依此判断螺线管磁极有无变化。
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。改变电流方向，发现小磁针指向反方向。
通电螺线管周围的铁屑有规律排列，如图。
二、通电螺线管的磁场 1、通电螺线管周围存在磁场。2、通电螺线管的磁场形状与条形磁铁相似，有N极与S极。3、通电螺线管内部插入一根铁芯就成为电磁铁。4、电磁铁的磁性比不带铁芯时的通电螺线管更强些。
视频：通电螺线管的磁场
5、安培定则（右手螺旋定则）判定通电螺线管周围磁场的方向与电流方向的关系： 1）利用安培定则可判定通电螺线管的磁场方向电流方向的关系； 2）方法： 用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
N S
S N
6、通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较：
1、如图是一些研究电或磁现象的实验，下列关于这些实验的叙述正确的是（　　） A．图甲中橡胶棒被吸引，说明橡胶棒带有正电荷B．图乙中条形磁铁被吸引，说明铁棒具有磁性C．图丙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场D．图丁中灯L2比L1更亮，说明通过灯L2的电流比L1大
2、如图所示，下列说法中错误的是(　　) A．这是模拟奥斯特实验的一个场景B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场C．将导线所在电路电源正、负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变 D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
3、小明想利用细铁屑和小磁针来显示通电螺线管外部的磁场,下列方法中错误的是（　 　） A．用细铁屑的疏密来显示磁场的强弱 B．用小磁针S极的指向来显示磁场的方向 C．用细铁屑的分布来显示磁场的分布 D．用小磁针的偏转来显示磁场的存在
4、如图所示，小科将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。（1）第一个揭示电和磁的联系的科学是　 　。（2）实验中小磁针的作用是　 　，若移走小磁针，通电直导线周围有　 　（仍有/没有）磁场。（3）若图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来　 　（相同/相反）。
5、为了研究通电螺线管周围不同位置的磁场强弱，某小组同学将通电螺线管放置在水平玻璃板正下方，在玻璃板上均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板后发现在不同位置处铁屑的分布不同，铁屑的疏密表示了磁场的强弱。他们选取通电螺线管两端对称的A、B、C、D、E和F六个区域，如图（a）所示，为便于观察，图5（b）所示为放大的这六个区域的铁屑分布情况。
（1）分析比较图（b） 可知：在通电螺线管周围，距离螺线管两端越远磁场越弱；（2）分析比较图（b）A、F或B、E或C、D可知： ；（3）请根据所给磁感线的概念和上述实验现象得出螺线管周围磁场强弱和磁感线分布之间的关系： 。
C、B、A或D、E、F
在通电螺线管周围，与螺线管两端距离相同的区域磁场强弱相同；
磁感线分布密的地方磁场强
1、直线电流的磁场：（1）通电直导线周围存在着磁场；（2）磁场方向与电流方向有关。（3）直线电流磁场的特点： ①越靠近直导线，磁性越强； ②磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆； ③都在与导线垂直的平面上。2、通电螺母管的磁场： ①通电螺线管周围也存在着磁场； ②通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。3、右手螺旋定则（安培定则）判定电流的磁场方向与电流方向的关系： 1）用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲指向为磁场方向； 2）用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向；则伸直大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
1.2 电生磁（1） ……电流的磁场 1、直线电流的磁场： 通电直导线周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关。 特点： ①越靠近直导线，磁性越强； ②磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆； ③都在与导线垂直的平面上。2、通电螺母管的磁场： 通电螺线管周围存在着磁场；磁场形状类似于条形磁体的磁场3、右手螺旋定则： 1）直线电流磁场与电流关系：大拇指为电流方向，四指弯曲指向磁场方向； 2）通电螺线管磁场与电流方向关系：四指弯向电流方向，大拇指指向北极。