2.2 电流的磁场,一、电流的磁效应 1、前言 ：电现象和磁现象之间存在着许多相似性例如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引类似地，自然界中只有南北两种磁极，同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引电现象和磁现象之间是否具有某种联系？,2、电流产生磁场 （1）奥斯特实验：如图 （2）现象：当导线有电流时，小磁针会发生转动 （3）电流的磁效应：电流也能产生磁场这个现象称为电流的磁效应二、电流磁场的方向 演示实验一 观察直线电流磁感线的形状 使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑轻敲硬纸板，同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并在磁场作用下有规则地排列起来这时细铁屑排列的形状显示出直线电流磁场磁感线的形状（图）,实验现象和结果： 从图乙可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到下述的安培定则观察直线电流磁感线的形状,1、安培定则（也叫右手螺旋定则）(一)： 用右手握住导线，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(图乙)．图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况．,直线电流的磁场的几种图,,,二、电流磁场的方向 演示实验 二 观察环形电流磁感线的形状 把环形导线穿过一块硬纸板，纸板水平放置，在纸板上均匀地撒一些铁屑。
轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线 如果把小磁针放在环形导线的中央，由N极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向观察环形电流磁感线的形状,2.安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）： 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向环形电流的磁场几种图,,,,,,,,,一个环形电流的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理,通电螺线管的磁感线,,通电螺线管的磁感线方向 ——也可用安培定则来判定,通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似.,N,通电螺线管所产生的磁场的多种视图 （正、侧、俯）,一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似练习１:在奥斯特实验中, 小磁针N极怎样偏转?为什么?,小磁针N极垂直纸面向里偏转,练习２：如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧．当这些小磁针静止时，小磁针N 极的指向是………( ) A．a、b、c均向左 B．a、b、c均向右 C．a向左，b向右， c向右 D．a向右，b向左， c向右,,C,3、下列关于磁场的说法中，正确的是( ) A、只有磁铁周围才存在磁场 B、磁场是假想的，不是客观存在的 C、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生 D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用,D,4、关于磁感线，下列说法中正确的是( ) A．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 B．两条磁感线的空隙处不存在磁场 C．不同磁场形成的磁感线可以相交 D．磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线,A,5、一条竖直放置的长直导线，通有由下向上的电流，在他正东方某处的磁场方向为( ) A．向东 B、向西 C、向南 D．向北,D,6、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束粒子可能是 ( ) A．向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束,ABD,7、通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N极) ( ) A．a B．b C．c D．d,B,8、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是 ( ) A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c、向外，b向里,D,9、有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿（ ） A．y轴正方向 B．y轴负方向 C．z轴正方向 D．z轴负方向,A,答:小磁针将顺时针方向转动。
小磁针停止转动时，其N极指向沿磁场方向（即N极指向右）,1.如图2.2—5，把小磁针放在磁场中，说明小磁针将怎样转动并停在哪个方向？,问题与练习,答：当接通电路后，小磁针的N极指向垂直纸面向外答：电源右接线柱为正极当电路接通电源后，小磁针的N极偏向螺线管，说明螺线管的右端为S极，根据安培定则判断出电路中电流从电源的右接线柱流出，流入电源的左接线柱，则电源的右接线柱为正极答：由图中磁感线的疏密程度及弯曲程度可知，M点磁场强，P点磁场弱M点和点磁场方向为各自磁感线的切线方向，它们的磁场方向不同小结 一、电流的磁效应：电流也能产生磁场这个现象称 为电流的磁效应 二、电流磁场的方向：由安培定则（也叫右手螺旋定 则）确定 三、安培定则：内容分三种不同情况 1、直线电流：用右手握住导线，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 2、环形电流：……大拇指所指的方向 就是环形导线中心 轴线上磁感线的方向 3、通电螺线管：类似环形电流、条形磁 铁分别类似小磁针、条形磁铁。