三节 电 流 的 磁 场
学习目标
1. 知道奥斯特实验，知道该实验说明通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）， 电流的磁场方向跟电流方向有关。
2. 通过观察和体验奥斯特实验，初步认识电和磁之间的联系。
3. 通过实验，体验通电螺线管的磁场与条形磁体磁场的相似性，知道通电螺线管两端的磁极性质跟其中的电流方向有关。
4. 会用右手螺旋定则（安培定则）判断通电螺线管两端的磁极性质跟电流方向的关系，会根据要求画出螺线管的绕法。
1. 知道奥斯特实验，知道该实验说明通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）， 电流的磁场方向跟电流方向有关。
2. 通过观察和体验奥斯特实验，初步认识电和磁之间的联系。
3. 通过实验，体验通电螺线管的磁场与条形磁体磁场的相似性，知道通电螺线管两端的磁极性质跟其中的电流方向有关。
4. 会用右手螺旋定则（安培定则）判断通电螺线管两端的磁极性质跟电流方向的关系，会根据要求画出螺线管的绕法。
知识复习
1. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体具有_________.
2. 磁体外部的磁感线都是从磁体的____极出发，回到____极，磁感线是一条条闭合的______。
3. 磁性材料分为两种：一是_____材料,二是_____材料。
4. 磁极间的相互作用规律：同名磁极相互______，异名磁极相互______。
1. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体具有_________.
2. 磁体外部的磁感线都是从磁体的____极出发，回到____极，磁感线是一条条闭合的______。
3. 磁性材料分为两种：一是_____材料,二是_____材料。
4. 磁极间的相互作用规律：同名磁极相互______，异名磁极相互______。
1. 作用力.
2. N；S；曲线。
3. 硬磁；软磁。
4. 排斥；吸引。
一 电流的磁场
1. 实验探究：通电直导线周围的磁场(奥斯特实验）
1. 实验探究：通电直导线周围的磁场(奥斯特实验）
探究归纳:
探究归纳：（1）电流周围存在磁场；（2）电流周围的磁场方向与电流的方向有关.
探究归纳：
（1）电流周围存在磁场；（2）电流周围的磁场方向与电流的方向有关.
注意
(1)任何导体中有电流通过时其周围空间均会产生磁场，这种现象叫电流的磁效应。
（2电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特于1820年4月通过实验发现的，奥斯特是第一个揭示电和磁之间联系的物理学家。奥斯特实验说明了电流的周围存在磁场。
（3）通电导线周围的磁场很弱，用电源短路的形式可以在导线中获得较大的电流，使通电导线周围的磁场更强些，小磁针偏转得更明显。但要注意开关闭合的时间一定要短。
（4）奥斯特实验中的直导线要与静止的小磁针平行放置（即南北方向放置）。
(1)任何导体中有电流通过时其周围空间均会产生磁场，这种现象叫电流的磁效应。
（2电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特于1820年4月通过实验发现的，奥斯特是第一个揭示电和磁之间联系的物理学家。奥斯特实验说明了电流的周围存在磁场。
（3）通电导线周围的磁场很弱，用电源短路的形式可以在导线中获得较大的电流，使通电导线周围的磁场更强些，小磁针偏转得更明显。但要注意开关闭合的时间一定要短。
（4）奥斯特实验中的直导线要与静止的小磁针平行放置（即南北方向放置）。
例1、 将一根导线平行置于静止的小磁针上方，当开关闭合时，小磁针发生偏转，这说明通电导体周围存在着____.将电源的正、负极对调，再闭合开关，观察小磁针偏转方向发生变化，可以说明电流的磁场方向与________有关。
解析:磁场的基本性质是对放入其中的磁体具有作用力，使小磁针发 生偏转，而小磁针发生偏转也证明了磁场的存在；当电流方向改变时，小磁 针的偏转方向发生了改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关。
答案：磁场 电流方向
2.实验探究:通电螺线管周围的磁场
通电螺线管外部的磁感线形状与条形磁体的磁感线形状相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
通电螺线管外部的磁感线形状与条形磁体的磁感线形状相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
3.实验探究:通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系？
取绕向不同的螺线管，依次设计并进行实验：向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如下表。
探究归纳：
通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。
通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。
拓展
(1)通电导线周围的磁场
①通电导线周围的磁场很弱， 越靠近通电导线，磁场越强。
②通电导线周围的磁感线是以导线为圓心组成的同心圆，这些同心圆与导线垂直，如图
(2)通电导线周围的磁场方向的判断
如图所示，用右手握住导线，让大拇指指向导线中电流的方向，那么，四指弯曲的方向就是通电导线周围的磁场方向。
注意：
通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场的方向为由s极指向N极。 为了使实验效果较明显，应：
①增大通电螺线管中的电流;
②尽量在螺线管周围多放置一些小磁针。
(1)通电导线周围的磁场
①通电导线周围的磁场很弱， 越靠近通电导线，磁场越强。
②通电导线周围的磁感线是以导线为圓心组成的同心圆，这些同心圆与导线垂直，如图
(2)通电导线周围的磁场方向的判断
如图所示，用右手握住导线，让大拇指指向导线中电流的方向，那么，四指弯曲的方向就是通电导线周围的磁场方向。
注意：
通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场的方向为由s极指向N极。 为了使实验效果较明显，应：
①增大通电螺线管中的电流;
②尽量在螺线管周围多放置一些小磁针。
4.条形磁体和通电螺线管的异同
不同点：
条形磁铁：
① 永磁体，磁性长期保持；
②N、S极是固定的；
③磁性强弱是不变的
通电螺线管：
①通电时有磁性，断电时失去磁性；
②N、S极与螺线管中的电流环绕方向有关
③磁性强弱与线圈匝数和通电电流大小有关
相同点
①它们都可吸引磁性物质；
②条形磁体磁感线形状和通电螺线管外部磁感线形状相似；
③把条形磁体和通电螺线管悬挂起来都可指南北方向；
④条形磁体和通电螺线管都有两极且都有同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的特点
不同点：
条形磁铁：
① 永磁体，磁性长期保持；
②N、S极是固定的；
③磁性强弱是不变的
通电螺线管：
①通电时有磁性，断电时失去磁性；
②N、S极与螺线管中的电流环绕方向有关
③磁性强弱与线圈匝数和通电电流大小有关
相同点
①它们都可吸引磁性物质；
②条形磁体磁感线形状和通电螺线管外部磁感线形状相似；
③把条形磁体和通电螺线管悬挂起来都可指南北方向；
④条形磁体和通电螺线管都有两极且都有同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的特点
例2、在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1) 通电后小磁针的指向如图所示，由此可以看出通电螺线管外部的磁感线形状与______磁体的磁感线形状相似。
(2) 小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针都分别转动了 180°， 南、北极所指方向发生了改变，由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的________方向有关。
答案：（1)条形（2)电流环绕
二 右手螺旋定则
内容：
用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，大拇指所指的方向也是通电螺线管内部磁场的方向
判断方法：
①标出通电螺线管上的电流环绕方向；
②用右手握住螺线管，让四指弯曲且与电流的方向一致；
③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极(如图所示）
应用：
利用右手螺旋定则可以判断出以下三点:
①知道螺线管中电流的方向，可判断通电螺线管两端的极性；
②由通电螺线管两端的极性，应用右手螺旋定则判断螺线管中的电流方向；
③根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管上电流的环绕方向
内容：
用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，大拇指所指的方向也是通电螺线管内部磁场的方向
判断方法：
①标出通电螺线管上的电流环绕方向；
②用右手握住螺线管，让四指弯曲且与电流的方向一致；
③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极(如图所示）
应用：
利用右手螺旋定则可以判断出以下三点:
①知道螺线管中电流的方向，可判断通电螺线管两端的极性；
②由通电螺线管两端的极性，应用右手螺旋定则判断螺线管中的电流方向；
③根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管上电流的环绕方向
例2、 对于通电螺线管极性的标注，下图中正确的是（ ）
解析：
本题可以用右手螺旋定則来判断。用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。A图电流由螺线管的右端流入，由右手螺旋定则可知，螺线管的左端为N极，故A选项正确；同理可知，B、C、D选项的磁极标注均错误。
答案:A
注意：
(1) 决定通电螺线管磁极性质的是通电螺线管中电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法。当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极性质就相同。
(2) 四指的指向必须跟螺线管中电流的方向一致。
(3) 蹄形的通电螺线管可以通过将其看成两个条形的通电螺线管来判断其磁极的性质。
规律总结：
右手螺旋定则的使用方法： 标
握定。
(1) 标出螺线管上电流的环绕方向。
(2) 由电流的环绕方向确定右手的握法。
(3) 由握法确定大拇指的指向， 大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
(1) 决定通电螺线管磁极性质的是通电螺线管中电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法。当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极性质就相同。
(2) 四指的指向必须跟螺线管中电流的方向一致。
(3) 蹄形的通电螺线管可以通过将其看成两个条形的通电螺线管来判断其磁极的性质。
规律总结：
右手螺旋定则的使用方法： 标
握定。(1) 标出螺线管上电流的环绕方向。
(2) 由电流的环绕方向确定右手的握法。
(3) 由握法确定大拇指的指向， 大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
典型例题剖析
综合1 电流方向的规定、电流磁场的方向的综合。
综合1 电流方向的规定、电流磁场的方向的综合。
例1、如图甲所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转。 小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时（如图乙所示）， 小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据：________________。你认为小磁
针的N极会向_________(选填“纸内”或“纸外”)偏转。
答案：电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外
例2、 请在图中画出通电螺线管的绕法及磁感线的方向。
