通电直导线周围磁场

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【专家解析】通电直导线周围磁场

【优秀范文】通电直导线周围磁场

范文一:通电直导线周围的磁场课堂练习

一、选择题(共3

小题)

1.(2011•宁波)如图所示的奥斯特实验说明了( )

A.电流的周围存在着磁场

B.电流在磁场中会受到力的作用

C.导线做切割磁感线运动时会产生电流

D.小磁针在没有磁场时也会转动

2.(2011•北京)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )

A.磁场是由磁感线组成的

B.磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用

C.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场

D.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 3.(2005•哈尔滨)宇航员预计在即将升入太空的“神舟六号”飞船实验舱内做一系列科学实验.下列实验操作不能在太空中进行的是( )

A.用弹簧测力计测力 B.奥斯特实验

C.凸透镜成像实验 D.阿基米德原理实验

二、填空题(共7小题)(除非特别说明,请填准确值) 4.(2011•南昌)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的变化,可发现电流的磁场方向与 有关.这就是著名的

实验.

5.(2003•上海)某同学利用如图所示装

置研究磁与电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论:比较甲、乙两图可知:

;比较乙、丙两图可知:

6.(2011•宜昌)把螺线管水平悬挂起来,通电后它的外部磁场与

磁体的磁场相似,静止时它的南极指向地磁场的

(填“南”或“北”)极.

7.(2010•济南)当导线中通入由右向左的电流时,会发现到导线下方小

磁针的N极向纸面外、S极向纸面内转动,并停在垂直于纸面的方向上,如图所示,若把小磁针放在导线的上方,则小磁针的N极向纸面内、S极向纸面外转动,并停在垂直于直面的方向上.通过对这一实验现象的分析可以得出:

(1)通电导体周围存在着

(2)通电直导线周围的磁感线的形状是

8.(2011•河南)如图所示,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磁针上方时,小磁针也将发生偏转.请你说出小明推测的依据是:

,你认为磁针的N极会向

(选填“纸内”或”纸外”)偏转.

9.(2008•衢州)“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求.如图

是课堂上老师的演示实验.在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线.闭合开关,原来静止的小磁针转动了.某同学看了实验后想到:小磁针转动肯定是因为受到力的作用.这个力是谁施加给它的呢?他认为有这几种可能:可能是风吹;可能是小磁针旁磁铁的吸引;可能是铁质物体接近小磁针;还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场.

(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论,其依据是

(2)铁质物体接近小磁针,小磁针会转动,这是因为

(3)为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实,最简单的实验操作是 .

(4)老师在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针将

10.(2013•绍兴)材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁

场.

材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图1.他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转.进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转.

材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了剩用磁场获得电流的愿望.

(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图2甲和图2乙两种方式放置一根导线.当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是

(选填“甲”或“乙”).

(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于

的科学猜想.

(3)科拉顿的实验中, (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件.要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是

范文二:【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

一、选择题(共30小题)

8.(2013•江永县二模)如图,在磁针上面有一条直导线,当直导线触接电池通电时,可以看到小磁针的指向发生偏转,这个重要的实验由丹麦物理学家奥斯特最先完成,证明了电流的周围存在磁场.根据这个原理可以主要用来制造( )

10.(2013•柳州模拟)科学家的发明与创造推动了人类文明的进程.在下列科学家中,第一个发现电与磁之间有联

16.(2013•徐州)丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场.如图所示,我们实验时要在通电直导线下方放﹣个( )

20.(2013•洛阳一模)如图中甲,乙,丙,丁四幅装置图,对应的物理规律或原理中说法正确的是( )

(1)甲图中指南针的指针指向南方的那一端是N极; (2)乙图中实验说明通电导线周围存在磁场;

(3)丙图实验说明通电直导线在磁场中受到力的作用;

24

.(2013•南充)对图中的甲、乙、丙、丁四幅图解释不合理的是( )

25.(2014•海珠区一模)研究“通电导体周围存在磁场

”的实验如图所示,以下观点正确的是( )

26.(2013•香坊区一模)对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )

30.(2013•黑龙江)关于下列四幅图的说法正确的是( )

【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

参考答案与试题解析

一、选择题(共30小题)

8.

(2013•江永县二模)如图,在磁针上面有一条直导线,当直导线触接电池通电时,可以看到小磁针的指向发生偏转,这个重要的实验由丹麦物理学家奥斯特最先完成,证明了电流的周围存在磁场.根据这个原理可以主要用来制造( )

10.(2013•柳州模拟)科学家的发明与创造推动了人类文明的进程.在下列科学家中,第一个发现电与磁之间有联

16.(2013•徐州)丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场.如图所示,我们实验时要在通电直导线下方放﹣个( )

20.(2013•洛阳一模)如图中甲,乙,丙,丁四幅装置图,对应的物理规律或原理中说法正确的是( )

(1)甲图中指南针的指针指向南方的那一端是N极; (

2)乙图中实验说明通电导线周围存在磁场;

(3)丙图实验说明通电直导线在磁场中受到力的作用;

23.(2014•滨湖区一模)对下列四幅图解释合理的是( )

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24.(2013•南充)对图中的甲、乙、丙、丁四幅图解释不合理的是( )

25.(2014•海珠区一模)研究“通电导体周围存在磁场”的实验如图所示,以下观点正确的是( )

26.(2013•香坊区一模)对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )

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30.(2013•黑龙江)关于下列四幅图的说法正确的是( )

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范文三:35通电直导线周围的磁场测量

实验目的:

研究通电导线中电流与周围磁场的关系 物理典型实验 实验三十五 通电直导线周围的磁场测量

实验原理:

在直线周围存在着磁场,该磁场的大小与通电导线的电流成正比

实验器材:

Edislab400数据采集器、电流传感器、磁感应强度传感器、计算机、滑动变阻器、电池组、直线磁场演示仪。

实验装置图

实验过程及数据分析:

1:将学生电源,滑动变阻器,电流传感器,直线磁场演示仪串联

2:将磁感应强度传感器固定铁架台上并靠近通电直导线,并将磁感应强度传感器和电流传感器接入数据采集器后,接通电路并打开Edis软件

3:点击“开始”系统开始记录数据,连续改变滑动变阻器阻值的大小,记录一段时间后,停止记录 4:将“X”轴设为“I”、“Y”轴设为“B”观察曲线,可以看出它们为一过原点的直线,即磁感应强度的大小与通电导线中电流折大小成正比关系,图(35-1)

图(35-1)

范文四:【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

一、选择题(共30小题)

8.(2013•江永县二模)如图,在磁针上面有一条直导线,当直导线触接电池通电时,可以看到小磁针的指向发生偏转,这个重要的实验由丹麦物理学家奥斯特最先完成,证明了电流的周围存在磁场.根据这个原理可以主要用来制造(

10.(2013•柳州模拟)科学家的发明与创造推动了人类文明的进程.在下列科学家中,第一个发现电与磁之间有联

16.(2013•徐州)丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场.如图所示,我们实验时要在通电直导线下方放﹣个( )

20.(2013•洛阳一模)如图中甲,乙,丙,丁四幅装置图,对应的物理规律或原理中说法正确的是(

(1)甲图中指南针的指针指向南方的那一端是N极;

(2)乙图中实验说明通电导线周围存在磁场;

(3)丙图实验说明通电直导线在磁场中受到力的作用;

21.(2013•鞍山)关于如图所示电与磁部分四幅图的分析,其中正确的是( )

24.(2013•南充)对图中的甲、乙、丙、丁四幅图解释不合理的是( )

25.(2014•海珠区一模)研究“通电导体周围存在磁场”的实验如图所示,以下观点正确的是(

26.(2013•香坊区一模)对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )

30.(2013•黑龙江)关于下列四幅图的说法正确的是( )

【考点训练】通电直导线周围的磁场-2

参考答案与试题解析

一、选择题(共30小题)

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8.(2013•江永县二模)如图,在磁针上面有一条直导线,当直导线触接电池通电时,可以看到小磁针的指向发生偏转,这个重要的实验由丹麦物理学家奥斯特最先完成,证明了电流的周围存在磁场.根据这个原理可以主要用来制造( )

16.(2013•徐州)丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场.如图所示,我们实验时要在通电直导线下方放﹣个( )

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20.(2013•洛阳一模)如图中甲,乙,丙,丁四幅装置图,对应的物理规律或原理中说法正确的是( )

(1)甲图中指南针的指针指向南方的那一端是N极;

(2)乙图中实验说明通电导线周围存在磁场;

(3)丙图实验说明通电直导线在磁场中受到力的作用;

24.(2013•南充)对图中的甲、乙、丙、丁四幅图解释不合理的是(

25.(2014•海珠区一模)研究“通电导体周围存在磁场”的实验如图所示,以下观点正确的是(

范文五:实验:探究通电导线周围的磁场

实验:探究通电导线周围的磁场

实验目的:

探究通电导线周围的磁场分布。

实验原理: 奥斯特实验说明了电能生磁,通电导线周围存在磁场,可以利用小磁针及铁屑来研究通电直导线和单股线圈的磁场。

实验器材: 干电池4节、电池盒1个、开关1个、硬纸板、漆包线、剪刀、铁屑、针锥、铜棒、小磁针若干、导线若干。

实验步骤:

1.用剪刀剪一个长方形硬纸板,用针锥在中间扎一个洞,能使铜棒穿过此

洞(如图1所示)。

图1 图2

2.在铜棒的周围放一圈小磁针,观察小磁针的N极指向(如图2所示)。

3.把铜棒的两端与电源相连,观察开关闭合的瞬间,小磁针指针的偏转情况(如图3所示)。

图3 4.拿走小磁针,在硬纸板均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲纸板,观察铁屑的分布情况(如图4)。

图4

5.用曲线把这些曲线画出来,它们就是一些同心圆。 6.用漆包线绕制一个10圈左右的线圈,线圈直径大约为5~8厘米,并用剪刀刮去漆包线两端的绝缘漆。

7.用剪刀把硬纸板剪成如图所示的形状,两孔间的距离与线圈直径差不多,再把线圈左右两股插入到槽中,在板上贴一张白纸(如图5所示)。

图5 8.将线圈接入电路中,闭合开关,轻敲硬纸板,观察铁屑的分布情况(如图6所示)。

图6 操作提示:

1.在使用剪刀和针锥时,注意安全,不要被割伤。

2.在实验中,由于电路中的电流较大,开关闭合的时间不宜过长。

3.在实验中,通电后小磁针的偏转情况比较清晰,由于通电直导线周围磁场较弱,利用铁屑可能效果不是很明显,要求铜棒中的电流较大。 4.根据导线直导线周围小磁针的N极指向以及电流方向,模仿安培定则,总结出判断通电直导线周围磁场方向的方法(用右手握住导线,大拇指指向电流导线中的电流方向,则四个手指所指方向即为磁场方向)。

5.在研究通电单股线圈的磁场前,也可以使用小磁针来判断磁场的方向。

范文六:探究直流导线周围磁场的变化

第31卷 第11期2011年11月

HYSICSEXPERIMENTATION P

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物 理 实 验

Vol.31 No.11

,ov.2011  N

探究直流导线周围磁场的变化

欧英雷

()广东工贸职业技术学院电气自动化系,广东广州510510

利用螺绕环、线圈、电流计和可变电阻器等设备,设计了探究直流导线周围磁场变化的实验装置.由电源、  摘 要:

转向开关和电阻来改变导线中电流大小和方向,进而改变直流导线周围的磁场,通过灵敏电流计来探究缠有线圈的螺绕由此得出直流导线周围的磁场大小和方向与直流导线中电流的大小和方向的关系.环中感应电流的变化,

关键词:直流;磁场;磁通量;感应电流

()中图分类号:G633.7   文献标识码:A   文章编号:10054642201111001003---

1 引 言

电流能产生磁场,这种现象称为电流的磁效应.稳恒电流只能存在于闭合回路中,闭合回路的形状和大小千变万化,每个载流的闭合回路产生的磁场与它的形状、大小和位置都有关.在研究有一定形状和大小的载流闭合回路产生的磁场时,可以把它们分割为许多无穷小的载流元,每个载流元看作是一段直电流.只要弄清楚任意一段直电流产生的磁场的规律,就可以利用磁场叠加把整个载流闭合回路产生的磁场的规律的方法,

若在闭合回路中有一概括出来.在实际情况中,

段长度为l的直导线,在其附近dl的范围内,可以近似认为该导线为无限长的直导线,因此直电流产生的磁场

变相应的实验装置就可以将变化电流产生磁场,化磁场又产生感应电流的相互关系反映出来.2.1 探究直电流周围磁场变化的实验装置

图1中,R为变阻器,K为换向开关,ab为直,导线,零位在中间)G为灵敏电流计(ab垂直于P所在的平面

图1 探究直流导线周围磁场变化的实验电路图

I0

B=,

2dπ

d足够小时,B就0为真空磁导率.当l足够大,μ

能确定.本文设计了一套实验装置,该装置的特点在于能方便地利用闭合的螺线管来测量出直电流周围磁场的变化情况.

本实验装置最关键的部分为P,P为螺绕环,是在磁导率为μ的圆环形芯子上,均匀而紧密地绕有N匝的线圈.这个圆环形的螺线形线圈是密绕的,可以把它近似地看成是一系列圆线圈并排起来组成的.当ab垂直穿过P平面的中心时,直电流ab产生的磁场的磁感线是沿着垂直于ab的平面内的同心圆.因此螺绕环中的线圈能最大限度地接收直电流磁场的磁感线数目.通过P的电磁感应作用使闭合电路中G的指针发生偏转.)当a1b中的I恒定时,G的指针指零.P中

没有感应电流,根据电磁感应定律,说明直电流也就是稳ab周围的磁场的磁通量没有发生变化,

2 实验方法

磁场也能产生电流,为了验证磁场的存在和变化,可以通过检测感生电流的存在与否来判定.在穿过闭合电路所包围的面积中的磁通量发生变化时,该电路中就会产生感生电流.笔者设计了

20110909 收稿日期:--

:(,男,海南文昌人,广东工贸职业技术学院副教授,学士,研究方向为光电子学

.963-) 作者简介欧英雷1

第11期探究直流导线周围磁场的变化          欧英雷:

11

恒电流周围的磁场也是稳恒的.

)通过K改变a2b中I的方向时,G的指针发生瞬时偏转.说明P中出现了短暂的感应电流,螺绕环有电磁感应现象,ab周围的磁场发生了变化,即直导线中电流方向改变时,其周围的磁场的方向也发生改变.

)通过K接通或断开a3b中的I时,G的指

但方向相反.这表明P中发生了针均发生偏转,

电磁感应现象,ab周围的磁场发生了变化.

)利用变阻器R迅速增加a4b中的I值时,G的指针发生偏转.表明穿过螺绕环线圈中的磁通量发生了变化,使螺绕环线圈中出现了感应电流.从而证明a其周围的感应强度也b中电流增大时,将增大.

)利用变阻器R迅速减少a5b中的I值时,G的指针向反向偏转.表明穿过螺绕环线圈中的磁通量发生了改变,使螺绕环线圈中出现了感应电但其电流方向与上述情况相反.从而证明a流,b中电流减少时,其周围的感应强度也将减小.

除了上述的几种情况以外,还可以通过改变直导线a来检验实b与螺绕环P之间的位置关系,验装置是否还能正确地判断直电流周围磁场的变化规律.使a即ab与P的平面处于平行状态,b在P平面的上方,在P平面的下方,在P平面的右侧、前方或后方,然后,重复进行上述各项左侧、

实验,结果无论直导线电流I的方向如何,是否改大小是恒定、增加还是减少,螺绕环闭合电路变,

中的灵敏电流计的指针均指在零位.这充分说明穿过P中线圈的磁P中没有发生电磁感应现象,

通量没有发生变化.因此,在这些情况下,无法判断直电流a达不到应有b周围的磁场的变化规律,的实验目的.

另外,将直导线置于螺绕环P横截面的圆心处,改变螺绕环P的半径,在ab垂直于螺绕环平面的情况下,当流过aP的半径越大,b的电流的大小和方向发生变化时,螺绕环电路中灵敏电流计指针偏转的角度越小.这表明距离直导线越远处,由于直电流的改变而引起的周围磁场的变化也越小.

2.2 进一步改进的实验装置

利用螺绕环装置可方便地探究出直电流周围的磁场变化情况,但由于受到直导线电流周围的磁场较弱,穿过螺绕环线圈的磁通量的改变量较

小等因素的影响,本装置在实际实验过程中,不可从而影响了本实验装避免地会出现灵敏度不高,

置用于测定直导线电流周围磁场的变化情况的应用.为了改变这种状况对本实验装置进一步改进和完善,使其更能适合于课堂上的实际操作.具体的改进电路如图2所示

图2 改进实验装置电路图

图2中,R为变阻器,K为正反向开关,ab为,直导线,零位在中间)G为灵敏电流计(ab垂直穿过圆柱体P的中心.

装置图中P是纵剖面为矩形的圆柱体线圈,只是画出了半个圆柱体线圈的图形.该线圈是在磁导率为μ的空心的圆柱体芯上,均匀而紧密地绕有N匝的线圈.在图3中,圆柱形线圈的内环半径为r外环半径为r高为h.当r1,2,1足够小,

而h又足够大,且r在真空中通以电流Iab时,1的直导线a在其周围相距为rb,1处的磁感应强度

I,0为B=0为真空磁导率

.μ2rπ1

图3 圆柱体线圈结构

改进以后的实验装置中出现了圆柱体线圈,而圆柱形线圈的最大特点是圆柱形线圈中的每个矩形线圈所确定的平面均与通电直导线ab平行.直导线电流ab产生的磁场的磁感应线是一系列其磁感应沿着垂直于导线ab的平面内的同心圆,

12

物 理 实 验

同样可以得到相同的结论.

第31卷

强度的方向均垂直于每个矩形线圈的平面.根据这种情况下的线圈接收的磁感线磁通量的定义,

条数将达到最大值,从而提高了每个矩形线圈中单位时间内磁通量的变化量,使得法拉第电磁感应的现象更加明显,更加易于通过实验装置观察、检验和测量到电磁感应的电流值,从而使利用简单、方便的方法验证直电流周围磁场变化的规律可以利用这套实验装置,重新进成为可能.因此,

行上述各项实验内容,也就是通过改变K和R,改变a观察G的指针偏b中电流的大小和方向,转情况来进一步验证直电流ab周围磁场的变化,

3 结束语

探究直流导线周围磁场变化的规律,是基础物理学教学的重要环节,利用直观的可操作的简便装置来反映抽象的看不见的磁场与电流的联对于物理教学具有一定的现实意义.本文提系,

不但简单方便,可操作性强,出的这套实验装置,

而且还涉及到了较多的电磁现象,可以进行多个电磁实验,更好地验证了直电流周围磁场的变化情况.

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[责任编辑:尹冬梅]

(上接第4页)

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[责任编辑:任德香]

范文七:解析通电螺线管周围的磁场

我们初中同学对于事物的认识,常常要通过对具体形象的实例待研究,才能比较简便地掌握事物的内在规律,而磁场是一种看不见、摸不着的物质,对于我们就比较困难.其实电磁铁的磁场也是通过把其他物质(如小磁针等)放在磁场中,观察这些物体的变化情况来探究磁场的分布和变化情况.因此,当外部用来检验的物体发生变化时,我们就可以判断磁场也会发生相应的变化.

知识准备:(1) 通电螺线管、电磁铁等产生的磁性和磁场,分布情况和条形磁铁一样;

(2) 通电螺线管、电磁铁等的磁场强弱可以由电流的强弱控制,即强电流产生强磁场;

(3) 通电螺线管、电磁铁等的磁场方向(即N、S极),由电流方向控制;

(4) 电流相同时,螺线管、电磁铁的匝数越多,磁场越强.

因此,在学习中,当电流大小、方向、线圈匝数以及铁芯等发生改变时,磁场就会发生相应的变化,我们不仅要能够掌握改变磁场强弱和方向的方法,还要能从磁场的变化情况推导是什么因素发生了改变,这样才能在更深层次中掌握并熟练运用.

例1 在图1中,悬挂在天花板上的小铁球受到通电螺线管磁性的吸引保持静止,当滑动变阻器的划片向 端移动时,悬线与竖直方向的夹角变大.

分析 通电螺线管产生的磁场能吸引小铁球,悬挂小铁球的细线与竖直方向的夹角变大,就说明通电螺线管产生的磁性增加,在不改变线圈匝数的情况下,通过增加电流强度就能增大磁场的强度.滑片向右端移动减小滑动变阻器的阻值,就能增大电流强度.

答案 右

练习1 如图2,条形磁铁悬挂在弹簧测力计下端保持静止,当滑动变阻器的滑片向上移动时,弹簧测力计的读数将变______.

(提示:条形磁铁的磁场与通电螺线管的磁场有可能相互吸引,也有可能相互排斥.答案:大)

例2 在图3中,弹簧测力计下端挂一小铁球,靠近螺线管.当闭合开关后,弹簧测力计的示数将变大,使弹簧测力计从左端水平移动到右端,在移动过程中,弹簧测力计的读数会______.

解析 闭合开关后,螺线管产生磁场,螺线管两端的磁场最强,中央的磁性最弱.当小铁球从一端移动到另一端的过程中,磁性从强到弱再变强,弹簧测力计的读数会先变小后变大.

答案 先变小后变大

练习2 把一根小条形磁铁竖直挂在弹簧测力计下端,靠近螺线管左端,如图4,当闭合开关后,弹簧测力计的示数将______,使弹簧测力计从左端水平移动到右端,在移动过程中,弹簧测力计的读数会______.

(提示:根据右手螺旋定则判断出螺线管的左端是N极,右端是S极,条形磁铁的N极在运动的过程中将会遇到不同的磁极,而产生吸引或排斥作用.答案:小,大)

练习3 图5中的条形磁铁竖直挂在弹簧测力计下端,靠近螺线管上端.当闭合开关后,弹簧测力计的示数为3N,保持变阻器滑片不动,当把铁芯插入螺线管中后,弹簧测力计的读数会______.

(提示:为增强通电螺线管的磁性,常常在其中插入铁芯.答案:变大)

例3 在图6中的弹簧测力计下端挂一小铁球,靠近竖直放置的通电螺线管上端.当滑片P从中部向下端移动时,弹簧测力计的读数将______.

解析 通电螺线管产生的磁性能将小铁球向下吸引,吸引力的大小就可以从弹簧测力计的示数变化显示出来,当滑片P移动时,只是改变了螺线管的匝数,在相同情况下,匝数越多产生的磁场越强,铁球被吸引得越厉害,弹簧测力计的示数就越大.

答案 变大

练习4 在弹簧测力计下端挂一条形磁铁,使它的S极靠近竖直放置的通电螺线管上端,如图7,当滑片P从上端逐渐向下端移动时,弹簧测力计的读数将______.(提示:此时,首先要考虑条形磁铁与螺线管磁场的相互作用,发现相互靠近的两极总是吸引的,只要判断当划片移动时通电螺线管的磁性强弱变化.答案:变小)

练习5 如图8,在弹簧测力计下端挂一条形磁铁,使它的N极靠近竖直放置的通电螺线管上端.当划片P从上端逐渐向下端移动时,弹簧测力计的读数将 .(提示:此时,发现相互靠近的两极总是排斥的,只要判断当划片移动时通电螺线管的磁性越强,排斥力越强,弹簧测力计的读数变化越大.答案:大)

例4 在图9中,从螺线管的中央引出接线,用单刀双掷开关控制螺线管的磁性,当开关的刀片与a接触时,处于左端的小磁针如图恰好静止,当把开关的刀片与b接触时,右端的小磁针C端是 极.

解析 由于图中没有直接告诉电流的方向,我们就无法直接根据磁极间的相互作用判断C端的极性.但开关的刀片与a接触,通过左端小磁针的N、S极,利用右手螺旋定则反推出电路中的电流方向,从而确定电源的下端为正极、上端为负极.当刀片与b接触时,螺线管中电流绕向就与原来相反,螺线管的极性就发生改变,再用右手螺旋定则判断出螺线管的右端是N极,根据同名磁极相斥,异名磁极相吸的原理,得出C端应是N极.

通电螺线管的磁场特点跟条形磁铁的磁场类似,在两极磁性最强,中间最弱.引起磁体磁场强弱变化的原因是:电流大小、线圈匝数的多少发生改变,以及螺线管中是否插入铁芯;磁体极性变化的原因是:通电螺线管中的电流方向发生改变.

掌握通电螺线管的磁场的变化规律,以及外部检验物体与磁场的作用,从本质入手,就能很好地了解外部检验物体的变化情况.

范文八:通电直导线在磁场中受力实验的改进

通电直导线在磁场中受力实验的改进

初中物理讲述通电导线在磁场中受力时,实验室常配备如图1的实验装置。在进行演示时,导体棒与导轨间的摩擦力相对于导体棒受到的磁场力来讲太大,当电流达3安时,也几乎观察不到明显的现象,但当电流继续增加时,由于导体棒与导轨的接触是点接触,电阻大,产生的热量多,会使接触部分先熔化后凝固,从而使导体棒与导轨焊接在一起,此时再要使导体棒运动,更是难上加难。为解决这个问题,介绍两种改进方法。

方法一:

所添加的器材:削好的铅笔,铝箔长约18cm,宽约8cm,胶水。

制作过程:用削好的铅笔在铝箔上密密地涂上一层石墨粉。用铝箔做长约18cm直径约0.8cm的铝箔筒(可利用铅笔卷成圆筒), 并用胶水固定好,待胶水干后即可代替原装中的金属棒完成实验。

优点:

铝箔筒很轻,使得其与导轨的摩擦很小,更容易移动;铝箔筒上所涂石墨粉一方面起到了润滑作用进一步减小了铝箔筒与导轨的摩擦,另一方面又阻止了原先导体棒与导轨间的焊接作用。铝箔筒的直径约0.8cm,有效地增加了可见度,可使后排学生更好地观察到明显的实验现象。

方法二:

在实验室没有上述装置的条件下自制如下实验装置。

主要器材:铝壳牙膏皮一支(或铝箔),钉子(四个长8cm左右),长方形木板(150cm8cm60cm),铜丝(两根长20cm左右)。

制作过程:在牙膏皮上剪下约9cm长4cm宽的长方形铝片,内表面向外,利用铅笔在水平桌面上卷成一个金属圆筒,卷时要用力,沿一个方向进行,再用砂纸将铝筒外表面打磨干净。将四个钉子钉在长方形木块的四个角上,铁钉露出木

块的高度均约为5cm。将两根铜丝用砂纸打磨干净,两端等高平行固定在铁钉上,张紧铜丝,制成两个金属导轨。按原教材要求连接电路即可进行实验。

优点:该装置材料取易,有效减小摩擦力,接通电源后圆筒带着电火花的响声迅速朝一个方向运动,实验效果十分明显,同时增加了视觉感,让同学们记忆深刻。

范文九:高二物理磁场对通电直导线的作用

教案

老师:冷雪

年级 课题

高二年级

班级

301

授课时间

2012、10、28

磁场对通电直导线的作用力 (新课) 实验探究、 观 1 知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力 的方向与导线、磁场方向都垂直时,它的方向的判断---左手定则。知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判 教学目标 定安培力的方向,并会用它解答有关问题. 2、 会用安培力公式 F=ILB 解答有关问题. 知道导线方向与 磁场方向平行时,导线受的安培力最小,等于零;导线方 向与磁场方向垂直时,导线受的安培力最大,等于 ILB.

教学手段

察法、 逻辑推 理法

教学方法

☆重点:安培力的方向确定和大小的计算。 △难点: 左手定则的运用(尤其是当导线和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用) 。

教学过程 (一)引入新课 通过第二节的学习,我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。安培在这方面的研究做 出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。这节课我 们对安培力作进一步的讨论。 (二)进行新课 1、安培力的方向

演示实验: (1)改变电流的方向 现象:导体向相反的方向运动。 现象:导体又向相反的方向运动。

(2)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向 教师引导学生分析得出结论

(1)安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。 (2)安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直 于磁感线和通电导线所在的平面。

(www.wenku1.com)左手定则 通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、 电流方向之间的关系, 可以用左手定则来判定: 伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让 磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导 线在磁场中所受安培力的方向。 例:判断下图中导线 A 所受磁场力的方向。

通电平行直导线间的作用力方向如何呢? 演示实验:

(1)电流的方向相同时 (2)电流的方向相反时 引导学生利用已有的知识进行分析

现象:两平行导线相互靠近。 现象:两平行导线相互远离。

如图,两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时,它们相互间的作用力的方向如何?

说明:分析通电导线在磁场中的受力时,要先确定导线所在处的磁场方向,然后根据左手 定则确定通电导线的受力方向。 2、安培力的大小 通过第二节课的学习,我们已经知道,垂直于磁场 B 放置的通电导线 L,所通电流为 I 时, 它在磁场中受到的安培力 F=BIL

(www.wenku1.com)当磁感应强度 B 的方向与导线平

行时,导线受力为零。 问题:当磁感应强度 B 的方向与导线方向成夹角θ 时,导线受的安培力多大呢? 教师投影图 3.4-4,引导学生推导:

将磁感应强度 B 分解为与导线垂直的分量 B 和与导线平行的分量 B // ,则,

B  B sin

B//  B cos

因 B // 不产生安培力,导线所受安培力是 B 产生的,故安培力计算的一般公式为:

F  ILB sin

学生作业 复习安培定则

范文十:首先发现通电导体周围存在磁场的科学家是

首先发现通电导体周围存在磁场的科学家是??(法拉第还是奥斯特)

奥斯特

.1820年发现电流的磁效应 自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来,很少有人再会去考虑它们之间的联系。而安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系,尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化,更坚定了他的观点。当时,有些人做过实验,寻求电和磁的联系,结果都失败了。奥斯特分析这些实验后认为:在电流方向上去找效应,看来是不可能的,那么磁效应的作用会不会是横向的? 在1820年4月,有一次晚上讲座,奥斯特演示了电流磁效应的实验。当伽伐尼电池与铂丝相连时,靠奥斯特近铂丝的小磁针摆动了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意,而奥斯特非常兴奋,他接连三个月深入地研究,在1820年7月21日,他宣布了实验情况。 奥斯特将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方,当导线另一端连到负极时,磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁针之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样偏转。 奥斯特认为在通电导线的周围,发生一种“电流冲击”。这种冲击只能作用在磁性粒子上,对非磁性物体是可以穿过的。磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时,阻碍它穿过,于是就被带动,发生了偏转。 导线放在磁针的下面,小磁针就向相反方向偏转;如果导线水平地沿东西方向放置,这时不论将导线放在磁针的上面还是下面,磁针始终保持静止。 他认为电流冲击是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播,螺纹方向与轴线保持垂直。这就是形象的横向效应的描述。 奥斯特对磁效应的解释,虽然不完全正确,但并不影响这一实验的重大意义,它证明了电和磁能相互转化,这为电磁学的发展打下基础。

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