第四节 电流的磁场

教学设计示例

　　带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？

　　科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系.1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场.这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期．

　　一、奥斯特实验

　　演示实验：

　　将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方．

　　观察：

　　1．当直导线通电时产生什么现象（小磁针发生偏转）．

　　2．断电后发生什么现象（小磁针转回到原来指南北的方向）．

　　3．改变通电电流的方向后发生什么现象（小磁针发生偏转、其N极所指方向与1．时相反）

　　提问：

　　（1）通过实验，你观察到哪些物理现象．

　　物理现象：通电时小磁针发生偏转；断电时小磁针转回到指南北的方向；通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反．

　　（2）通过这些物理现象你能总结出什么规律．

　　规律：①通电导线周围存在磁场．

　　  ②磁场方向与电流方向有关．

　　总结奥斯特实验：

　　现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反．

　　规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关．

　　二、通电螺线管的磁场

　　演示通电螺线管的磁场：

　　观察铁屑的分布和小磁针的指向．如图：在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后观察小磁针的指向．轻轻敲板，观察铁屑的排列．改变电流方向再观察一次．

　　提问：

　　（1）通电前小磁针如何指向，通电后发生什么现象．（原指南北，通电后磁针偏转）

　　（2）通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规则排列？铁屑的排列与什么现象一样．（铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自由转动．使铁屑按磁场进行排列．其排列与条形磁体的排列相同，通电螺线管相当于条形磁体）

　　（3）改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？（小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关）

　　三、通电螺线管的极性和电流关系——安培定则．

　　通电螺线管相当于一个条形磁体，其极性和电流方向的关系符合安培定则——右手螺旋定则．用右手握螺线管，让四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极．

　　四、小结

　　1．奥斯特实验：说明电流周围存在磁场.

　　2．安培定则：说明如何由线圈电流方向确定螺线管的极性.

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