通电螺线管磁场和电流方向的判断
判断通电螺线管磁场和电流的方向是中考常考的知识点，如果能掌握正确的方法，很容易判断出通电螺线管的磁场和电流的方向。
一.根据电流的方向来判断磁场的方向
例1.（2010年临沂市）.如图1所示，通电螺线管左端小磁针N 极指向正确的是.
解析：由图可知，电流在通电螺线管外侧的方向是向下的，根据安培定则，四指弯向电流的方向，拇指指向通电螺线管的左侧，即左侧为通电螺线管的N 极。根据磁极间的相互作用，同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理。小磁针静止时，小磁针的S 极靠近螺线管的N 极。应选A
点拨：根据电流方向判断磁场方向时，先确定通电螺线管中电流的方向，然后用右手的四指弯向电流的方向，大拇指的指向就是磁场的N 极。在根据磁极间的相互作用，同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理判断小磁针的方向
二.根据小磁针的方向判断螺线管磁场的方向和电流的方向
例2．通电螺线管旁的小磁针静止如图3所示，判断正确的是（ ）
A ．螺线管a 端为N 极，电源c 端为正极
B ．螺线管a 端为S 极，电源c 端为负极
C ．螺线管a 端为N 极，电源c 端为负极
D ．螺线管a 端为S 极，电源c 端为正极
解析：根据图可知小磁针右端为S 极，可知螺线管的a 侧为N 极。把拇指指向N 极，四指的弯曲方向就是电流的方向，在通电螺旋的外侧电流是向上的，即电源d 端为正极，电源c 端为负极。应选C 点拨：小磁针的方向判断通电螺旋中磁场的方向，依据的是磁极间的相互作用。确定磁场方向后再根据安培定则来判断螺线管中电流的方向，从而确定电源的正负极。
三.根据磁感线的方向判断磁场方向和电流方向
例3.（2010年扬州市）电磁铁和永磁体产生的磁场如图4所示，请标出永磁体A 左端的磁极和电磁铁电源的 “十”、“-”极。
解析：磁体周围的磁感线从磁体的N 出来回到磁体的S 极，由图
1 图 3
图4
此可判断永磁体A 左端的磁极为N 极，电磁铁的右端为N 极，根据安培定则可知电源的左端为正极，右端为负极
点拨：由磁体的磁感线的方向可以判断出磁体的N 、S 极，在根据安培定则判断电流的方向，从而判断电源的正负极
四．根据磁场方向和电流的方向确定绕线的方向
例4.（2010年十堰市）受通电螺线管产生磁场的作用，小磁针
静止时处于如图5所示的状态，请画出螺线管导线的绕向。
解析：由小磁针的指向可以判断螺线管的左侧为N 极，拇指指
向N 极，四指的弯向是电流的方向，在螺线管外侧电流的方向是向
上的，由此可以判断螺线管的绕线，如图6所示。
点拨：这类习题先确定通电螺线管N 极，由安培定则判断电流的方向，通电螺线管的绕线方向只要第一匝线中电流的方向与所判断电流的方向保持一致，后面的绕线就不会出现错误
跟踪训练
1.【10烟台】如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N 极指向正确的是
A ．a 、b 、c
B ．a 、b 、d
C ．a 、c 、d
D ．b 、c 、
d
解析：螺线管中外侧电流的方向向下，根据安培定则可知螺线管的右侧为N 极。根据磁极间的相互作用可知小磁针a 的右侧为N 极，小磁针b 的左侧为N 极，小磁针c 的左侧为N 极，小磁针d 的右侧为N 极。答案应选A
2. 【10乐山】如图所示，当开关闭合后，两螺线管向相反方向运动，请把乙螺线管的导线连接在右边电源上
解析：由图甲中电流方向可以判断出甲螺线管的左侧为N 极，右侧
为S 极，由螺线管向相反方向运动可知，乙的螺线管左侧为S 极，右侧
为N 极，根据安培定则可以判断乙螺线管的左侧线接电源的正极。
3. 【10上海】在图中，标出磁感线方向、小磁针的N 极和电源的正、
负极。
解析：由图可知螺线管的右侧为N 极，小磁针的左侧为S 极，右侧
为N
极。根据安培定则可判断电流的方向，电源左侧为正极，磁感线的图
5 图6
方向从N极到S极
感应电流方向的判断楞次定律 一、基础知识 （一）感应电流方向的判断 1、楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)适用情况：所有的电磁感应现象． 2、右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁 感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． (2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流． 3、利用电磁感应的效果进行判断的方法： 方法1：阻碍原磁通量的变化——“增反减同”． 方法2：阻碍相对运动——“来拒去留”． 方法3：使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 方法4：阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”. （二）利用楞次定律判断感应电流的方向 1、楞次定律中“阻碍”的含义 2、楞次定律的使用步骤 （三）“一定律三定则”的应用技巧 1、应用现象及规律比较 2 无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断． “电生磁”或“磁生电”均用右手判断． 二、练习
1、下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是 ( ) 2、如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看) ( ) A．沿顺时针方向 B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向 3、如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为( ) A．内环顺时针，外环逆时针 B．内环逆时针，外环顺时针 C．内、外环均为顺时针D．内、外环均为逆时针 4、如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( ) A．a端聚积电子 B．b端聚积电子 C．金属棒内电场强度等于零 D．U a>U b 5、金属环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放， 在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( ) A．始终相互吸引 B．始终相互排斥 C．先相互吸引，后相互排斥 D．先相互排斥，后相互吸引 6、如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将( ) A．静止不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向 答案C
探究通电螺线管外部磁场的方向 说明：本探究题目包括以下两个方面内容。 1、通电螺线管外部的磁场是怎样分布的？ 2、通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关？ 探究一通电螺线管外部的磁场分布 一、提出问题： 在我们熟悉的磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？ 二、猜想假设： 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 三、设计实验 （一）实验器材： 通电螺线管磁场演示器、条形磁体、菱形 小磁针（2个）、铁屑、干电池、开关、导 线 （二）实验步骤： 1、开关断开，如图所示连接电路。 2、在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，并在螺线管的周围均匀撒 铁屑。 3、闭合开关，观察菱形小磁针 的指向，轻敲面板，观察铁屑的 排列情况。用数码相机将铁屑的 排列情况和小磁针的指向照相， 断开开关。 4、在条形磁体的两端各放一个菱形小磁针，观察菱形小磁针的指向，并 在条形磁体的周围均匀撒铁屑，轻敲面板后，观察铁屑的排列情况。用数
码相机将铁屑的排列情况和小磁针的指向照相。 四、进行实验 按照实验步骤操作，做好实验。 通电螺线管周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。 条形磁铁周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。 五、分析论证 比较通电螺线管周围和条形磁铁周围铁屑的排列情况，分析实验现象，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
探究通电螺线管外部磁场的分布情况评价表
探究二影响通电螺线管外部磁场方向的因素 一、提出问题： 通电螺线管外部磁场方向跟哪些因素有关？ 二、猜想假设： 通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。 三、设计实验 （一）实验器材： 通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针（2个）、干电池、开关、导线 （二）实验步骤： 1．按照图1甲所示电流方向，连接如图2所示电路。 图1 图2 2．在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，闭合开关，观察菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。 3．断开开关，改变接入螺线管电源的正负极。 4．闭合开关，观察到菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录
高中物理内容(高二) 中学生理化报(高二、高三)/2003年/03月/08日/第006版/ 判断磁场力的方向方法种种 山东莒南一中李树祥陈广永 对在磁场中的运动电荷和通电直导线,我们一般直接用左手定则来判断它们所受的磁场力的方向。但对磁场中的有些物体,如磁铁、弯曲的通电导线(如通电线圈)等,其所受磁场力的方向一般可用如下几种方法来判断。 一、直接判断法:对两块磁铁之间的磁场力,可直接用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引来判定。 二、找磁场方向法:首先找出磁铁所在位置的磁场的方向,然后根据磁铁北极受力方向跟该处磁场方向相同,南极受力方向跟该处磁场方向相反来判定所受磁场力的方向。 三、牛顿第三定律法:首先判断出通过磁场相互作用的两个物体中一个物体所受磁场力的方向,然后再利用牛顿第三定律得出另一个物体所受磁场力的方向。 四、电流元受力分析法:把整段电流分割成为很多段小直流电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受的磁场力的方向,再判断出整段电流所受合力的方向。 五、特殊值分析法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置(如转过90b),然后再判断所受磁场力的方向。 六、等效分析法:将环形电流等效成条形磁铁(或小磁针),或将条形磁铁等效成环形电流,将通电螺线管等效成很多的环形电流来分析其所受磁场力的方向。 七、推论分析法:可利用下列两个推论来判断磁场力的方向。1两电流相互平行时,电流方向相同则磁场力使两电流相互吸引,反之则相互排斥;o两电流交叉时,磁场力使两电流有转到相互平行且方向相同的趋势。 例、如图1所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁的N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入如图方向的电流后,线圈所受的安培力的方向如何? 解法一、先根据右手螺旋定则判断出通电线圈在轴线产生的磁场的方向是向右的,然后由找磁场方向可知,磁铁N极受力方向与磁场方向相同,磁铁S极受力方向与磁场方向相反。由于磁铁N极处磁场较强,故得出磁铁所受的磁场力的方向向右。再根据牛顿第三定律可判断出线圈受的磁场力方向向左。 法二、用等效分析法把环形电流等效为一条形磁铁,如图2所示,则根据直接判断法即可很容易地判断出环形电流所受的安培力的方向向左。 法三、先用等效分析法将条形磁铁等效为一环形电流,如图3所示,然后由推论分析法即可判断出线圈所受的安培力方向向左。 法四、运用电流元分析法,我们可以把圆形线圈分成很多小段,每一小段可以看作一段直线电流,取其中的上下两小段分析,其截面图和所受安培力的情况如图4。根据对其中心对称性可知,线圈所受安培力的合力方向应水平向左。
第2节电生磁 教学目标 一、知识与技能 1.通过实验了解电流周围存在磁场。 2.探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的性质相似。 3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。 二、过程与方法 1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的空间想象力。 2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。 三、情感、态度与价值观 通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情,初步领会探索物理规律的方法和技巧。 教学重点 1.电流的磁效应。 2.通电螺线管的磁场。 教学难点 运用安培定则判断通电螺线管的极性或通电螺线管的电流方向。 教具准备 电源、导线、开关、小磁针、铁钉、多媒体课件。 教学过程 新课引入 老师先给大家表演一个魔术──纸盒吸铁，然后提问学生：此盒中可能是什么？你猜想的依据是什么？教师断开开关，再去接触铁屑，由不能吸引铁屑引起学生思维冲突，此时教师将纸盒打开，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关。到底磁是否能生电？这节课我们就来揭开这个谜！ 合作探究 探究点一：电流的磁效应 活动1：针对导课的问题，老师让学生交流、讨论如何设计实验来验证你的猜想？需要哪些实验器材？ 总结：选取电源、导线和开关、小磁针。将电源、导线、开关连接成一个闭合电路，将小磁针放在周围，观察小磁针是否发生偏转。 活动2：根据学生所设计的实验，让学生动手验证。根据实验现象，阐明你的猜想。 总结：导线通电后，发现小磁针发生偏转，说明通电导体周围能够产生磁场。
活动3：要想让小磁针偏转的方向相反，然后如何操作？自己动手实验验证，这又说明说明什么问题？ 总结：通电导体电流的方向改变，周围磁场的方向也随之改变。 归纳总结：电流周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关。这就是电流的磁效应。 拓宽延伸：电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，所以该实验叫奥斯特实验，它揭示了电和磁不是孤立的，而是有密切的联系。 活动4：其实我们今天研究的问题早在1820年丹麦伟大的物理学家奥斯特在一次偶然的实验中就发现了电和磁之间是有联系的，他是怎样做这个实验的呢？我们一起来看看视频吧！播放视频！ 探究点二：通电螺旋管的磁场 活动1：看了这个视频实验后，大家觉得与我们刚才做的实验相比，有哪些不同吗？视频中的小磁针偏转的角度那么大，而我们实验的时候却那么小，可能是什么原因形成的？小组之间交流、发言。 总结：在实验中利用短路获得较强的电流来增加磁性。 活动2：在一般情况下是不允许的，在实际生活中 人们一般把导线弯成各种形状，发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这样在生产生活中用途就大，下面我们也来制作一个螺线管。 总结：展示每个小组制作的螺线管。 活动3：请每个小组给螺线管通电，然后去吸引铁屑，看哪一个螺线管吸引的铁屑最多。学生实验。教师巡查，不能吸引铁屑的小组讨论解决，可以请其他小组的同学帮忙。（通过吸引铁屑的多少让学生内心明了用铁钉的实际意义）。 活动4：小组之间根据自己的实验，试着讨论、交流一下，螺旋管的磁场特点。 总结：螺旋管的磁场与条形磁铁的磁场相似。 活动5：如何改变螺旋管磁场方向？学生自己动手实验、进行验证。 总结：螺旋管的磁场方向与电流的方向有关。 活动6：（出示投影），下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的，我们能否受到某种启示呢？学生之间交流、讨论螺线管的磁场方向如何规定？如果我们自己沿着电流方向走，北极在哪一边？你能用右手来概括通电螺线管的北极与电流方向的规律吗？
第三节几种常见的磁场 教学目标： （一）知识与技能 1、知道什么是磁感线。 2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。 3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。 4、知道安培分子电流假说是如何提出的。 5、会利用安培假说解释有关的现象。 6、理解磁现象的电本质。 7、知道磁通量定义，知道Φ=BS的适用条件，会用这一公式进行计算。 （二）过程与方法 1、通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。 2、由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质。 3、通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。 （三）情感、态度与价值观 1、通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。 2、领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值感。 教学重点：会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。 教学难点：安培定则的灵活应用即磁通量的计算。 教学方法：类比法、实验法、比较法 教学用具：条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源 教学过程：（一）引入新课 教师：电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ 学生：磁场可以用磁感线形象地描述？ 教师：那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。 （二）进行新课 1、磁感线
教师：什么是磁感线呢？ 学生阅读教材，回答：所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。 ［演示］在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。 ［现象］铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。如图3.3-1所示：［用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况］ 如图所示： ［问题］磁铁周围的磁感线方向如何？ ［学生答］磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极。 ［教师补充］磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。 ［用投影片出示通电直导线周围的磁感线分布情况］如图3.3-2所示： ［问题］通电直导线周围的磁感线如何分布？ ［学生答］直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。 ［问题］直线电流周围的磁感线分布和什么因素有关系？ ［学生答］直线电流周围的磁感线方向和电流方向有关系。 ［问题］直线电流的方向跟电的磁感线方向之间的关系如何判断呢？ ［出示投影片］直线电流的方向和电的磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手
左手定则、右手定则和安培定则 A比B的电势高，B是电源正极，A是电源负极 在高中物理部分有三种“定则”①左手定则②右手定则③安培定则（用的是右手） ①左手定则：1.用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向 2.用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向 方法：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向（书上定义），我在这里想说一点，是不是左手定则只可以判断受力方向，我的答案是非也，在判断力的方向时，是知二求一（知道电流方向与磁场方向求力的方向），所以也可以知道力与电流求磁场，或是知道力与磁场求电流。 ②右手定则：1.用于判断运动的直导线切割磁感线时，感应电动势的方向。 方法：伸开右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，大拇指所指的方向为直导线运动方向，四指方向即是感应电动势的方向。 ③安培定则：1.判断通电直导线周围的磁场情况。 2.判断通电螺线管南北极。 3.判断环形电流磁场的方向。 方法：右手握住通电导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向； 右手握住通电螺线管，四指的方向与电流方向相同，大拇指方向即为北极方向。 谢谢，物理友人 感应电动势方向判断 右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。 电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。 感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极
通电螺线管模拟实验的教学设计 制作：金溪中学朱红联 实验教学目标： 1、认识螺线管与螺线管的绕向； 2、会用安培定则判定通电螺线管的磁场方向。 实验设计目的： 人教版八年级下册物理第九章第三节《电生磁》中，关于通电螺线管的磁场教学，重在探究通电螺线管的磁场特点，理解和应用安培定则。学生在探究活动中，会出现三个方面的困难：1、教材中的螺线管是立体的平面图，不便理解。2、实验室的通电螺线管演示器金属导线早已绕好、固定，不便于理解不同绕向的螺线管与操作。3、因教材的编排，学生对电流的方向感知不多，对通电螺线管中的电流方向更是难以感知。因此，我设计了“通电螺线管模拟器”，既为理解安培定则作铺垫，也为巩固和应用安培定则创造条件，先介绍如下： 实验准备过程： 一、制作材料与过程 找一个长20cm、底面直径7cm的木料圆柱体，侧面贴上一张浅黄色纸，然后在一端底面圆心处钉一长钉，铁钉另一端横着固定在铁架台上。在固定后的圆柱两端前后各贴一小段双面胶。另备20ml注射器一个，去针头，内装15ml 有色液体。此外，透明输液管和有色塑料管各一根，长度90cm左右。 二、实验操作过程 1、认识螺线管 用有色塑料管表示导线，在圆柱体上绕几圈，告诉学生，这就成了一个简单的螺线管。 2、认识螺线管的绕向 出示挂图（1），让学生根据模拟器中不同的绕法找到相同的图示，理解螺线管的立体图示，做到图形结合。
3、画一画螺线管 取下挂图，变动绕法，指导学生画一画各种不同绕向的螺线管。 4、演示、判断电流方向 ①用透明塑料管绕在圆柱体上，注射器所接的一端代表电源正极，有色液体表 示电流，推动注射器活塞，让学生观察螺线管中电流方向。 ②让一学生上台合作，用右手握一握螺线管，要求四指弯向刚才演示的电流方 向。 ③变换电流方向和绕法，再分别让学生用右手握一握。 5、教学安培定则 在学生会判断电流方向和会用右手弯曲的四指表示时，用实验室的通电螺线管演示器探究，学习安培定则： ①通过铁粉、小磁针判断出通电螺线管的周围存在磁场。 ②利用小磁针找到通电螺线管的N极。 ③探究通电螺线管中的电流方向，当用右手握住螺线管，四指弯向电流方向 时，大拇指所指的一端与N极的关系。 ④变换电流方向，让学生再实践③。 ⑤小结安培定则：用右手握住螺线管，大拇指与四指垂直，使四指弯曲沿着 电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。
电生磁教学目标 1.知识与技能 （1）认识电流的磁效应 （2）知道通电导体周围存在磁场,通电螺线管的磁场与条形磁体相似. （3）会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向. 2.过程与方法 观察和体验通电通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电与磁之间有某种联系. 探究通电螺线管外部磁场的方向. 重点难点 通电螺线管的磁场。 教学准备 直导线、干电池、螺线管、小磁针。 教学过程 导入：观察奥斯特做的实验 提问:当直导线通电时.你看到了什么现象?磁针发生偏转说明什么问题? 回答:看到小磁针发生偏转(顺时针),发生偏转说明通电直导线周围存在磁场,小磁针受到磁力的作用.(电流的磁效应) 看第二个图,我们把电流切断,观察小磁针有什么变化? 发现当电流切断时,小磁针不会发生偏转,说明直导线周围没有磁场. 观察实验,当改变通电直导线的电流方向时,发现小磁针有什么变化? 回答:当改变电流方向时,小磁针的偏转方向由原来的顺时针变成逆时针. 得出,磁场方向跟电流的方向有关. 提问:手电筒在通电时为什么连一个大头针都吸不动? 这是因为它的磁场太弱了.那如果我们把导线绕成一个线圈,然后再给它通电,那么线圈都有电流通过,且产生的磁场叠加在一起,就会强得多.那么螺线管的磁场是什么样的? 它可能与哪种磁体的磁场相似?(条形磁体) 通过演示实验得出通电螺线管磁场与条形磁体磁场相似,那么通电螺线管的极性与电流方向有什么关系? (实验得出通电螺线管两端的极性与螺线管中电流方有关,当电流方向改变,其极性也改变.) 那么我们怎么判断它的极性呢? 安培定则。（电流方向，线圈的绕法） 安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则大拇指所指方向就是北极. 完成课后练习
通电螺线管的磁场（北京习题集）（教师版） 一．选择题（共6小题） 1．（2017?石景山区一模）如图所示，电源电压不变。当开关闭合时，电磁铁能吸起许多大头针，下列关于电磁铁的说法中正确的是 A ．电磁铁的吸起大头针端是极 B ．电磁铁吸起大头针的原因是通电导体在磁场中受到力的作用 C ．若只减少电磁铁线圈匝数，电磁铁吸起大头针的数量会减少 D ．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针 2．（2016秋?海淀区期末）为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，小红找来实验器材并连接好实验电路，使用小磁针来进行探究。她先在螺线管一端摆放了九个小磁针，通电后发现这九个小磁针的指向如图所示。若用虚线来描述磁场的分布情况，在选项中可能正确的是 A ． B ． C ． D ． 3．（2012秋?顺义区期末）关于通电螺线管，下列因素的变化不会对它的磁性强弱产生影响的是 A ．电流的强弱 B ．电流的方向 C ．线圈的匝数多少 D ．通电螺线管中是否有铁芯 4．（2011秋?昌平区期末）关于通电螺线管，下列因素的变化不会对它的磁性强弱产生影响的是 A ．电流的方向 B ．电流的强弱 C ．线圈的匝数多少 D ．通电螺线管中是否有铁芯 5．（2007秋?丰台区期末）关于电和磁的说法，错误的是 S ()S ()()()()
A ．通电导线周围存在磁场 B ．导体在磁场中运动，一定能产生感应电流 C ．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 D ．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成 6．（2018秋?大兴区期末）如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针（涂黑的一端为极），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后可以观察到小磁针的指向，轻轻敲打纸板，可以看到铁屑有规则的排列起来，关于通电螺线管的磁场，下列说法中正确的是 A ．利用这些铁屑可以显示通电螺线管磁场的分布 B ．由小磁针的指向可判断通电螺线管的左端为极 C ．通电螺线管周围的磁场与蹄形磁体周围磁场相似 D ．若改变通电螺线管中的电流方向，小磁针指向不变 二．多选题（共3小题） 7．（2018?西城区二模）小磊做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”。他在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况，如图所示。当改变螺线管中电流方向时，小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是 A ．通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似 B ．通电时，螺线管的左端相当于条形磁铁的极 C ．通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关 D ．通过电流不变，在此螺线管内插入铁棒，其磁场会增强 8．（2017?顺义区一模）小丽通过实验找到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”，她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断，其中正确的是 N ()S ()N ()
通电螺线管磁场分布特性的实验演示教案 在前面的课堂中，我们已经知道了磁铁的周围存在着磁场，通电导线的周围也存在着磁场。磁场对放在其中的此题和电流有力的作用，这就是磁场的基本特性。 当我们把多个小磁针放在磁铁周围，我们发现磁场和电场一样，也有方向。物理学中规定：在磁场中的任何一点，小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点磁场的方向。研究电场的时候，我们引入电场线来形象的描述电场。同样，我们现在研究磁场时可以引入一个假想线——磁感线来描述磁场。 磁感线是描述磁场分布情况的闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，在磁体内部由S 极到N极。在这些曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方向相同。 我们过去做过将铁屑或小磁针放在磁场中来探测磁感线分布情况的实验。接下来我们来 看看一些通电导线周围磁场的磁感线分布情况。 在两块玻璃板的小圆孔中分别安放着直导线和 环形导线。在导线中同恒定电流，观察直导线和环形 导线周围铁屑的排列情况。 结果：1 直导线周围的铁屑排列成以导线为圆心 的同心圆磁感线。2 环形导线周围的铁屑排列成一些 围绕环形导线的椭圆磁感线。 对直导线运用右手定则，用右手握住导线，让伸直的大拇指指向电流的方向，那么弯曲的四指指的方向就是磁感线环绕方向。对环形导线运用右手定则判断磁感线方向的方法是，让右手弯曲的四指与环形导线中的电流方向一致，伸直的大拇指所知的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向，即N极。通电螺线管就是一个个环形线圈的叠加。
我们看通电螺线管的磁场分布，它与条形磁铁的磁场分布十分相似。 练习题左图。 课后练习题：想一想，电场中的电场线是不 会相交的，那么在磁场中能否找到两条相交的磁 感线呢？为什么？
电流的磁场 预学习部分： 1观看微视频。注意观察电路接通时小磁针的偏转方向，标出小磁针的偏转方向。 （1）（玄）和（b）实验现象表明：_____________________________________________ （2）（b）和（c）实验现象表明：磁场的方向与导线中 _______________ 的方向有关。 2、观看微视频。回答下列问题。 （1）用导线绕成的螺旋形线圈叫做___________ 。 （2）通电螺线管周围的磁场分布与___________________ 相似。 （3）通电螺线管对外相当于_____________ 。 3.观看微视频。观察通电时小磁针的偏转方向，标出小磁针的偏转方向，并标出磁 极。 试猜想通电螺线管周围的磁场方向与什么因素有关?
课堂部分 活动一：用实验的方法判断通电螺线管的磁极，并在图中标出通电螺线管的磁极。 活动二：探究影响通电螺线管两端磁极的因素 （1） 在图中画出电流环绕方向。 （2） 分析比较甲和乙或丙和丁，当螺线管的绕法 _________ ，电流的环绕方向 __________ ，通 电螺线管的磁极 _________ 。（选填“相同”、“不同”） （3） 分析比较甲和丁或乙和丙，当通电螺线管中电流的环绕方向 _________ ，螺线管的绕 法 ______ ，通电螺线管的磁极 __________ 。（选填“相同”、“不同”） （4 ）综合分析，通电螺线管的磁极与 ________________________ 有关。 活动用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极 在下图中标出通电螺线管的 N 极和S 极 3W- R --- 11 ---- (a) --- 1 ----- (b) —— ------- (C ) 活动练习螺线管的绕法 （1 ）练习螺线管的绕线和螺线管中的电流的环绕方向。 （2）练习用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极。 匸电源 （3）实验判断出的通电螺线管的极性与安培定则判定的通电螺线管的极性是否相同? 匸电源 乙 丙
[选修3-1第三章磁场教案] 第三节几种常见的磁场（2课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．知道什么叫磁感线。 2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况 3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。 4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象 5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场 6．理解磁通量的概念并能进行有关计算 （二）过程与方法 通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。 （三）情感态度与价值观 1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力. 2.培养学生的空间想象能力. 二、重点与难点： 1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向. 2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算 三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源 四、教学过程： （一）复习引入 要点：磁感应强度B的大小和方向。 ［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ ［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课 （老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向 （二）新课讲解 【板书】1．磁感线 （1）磁感线的定义
在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。 （2）特点： A 、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极. B 、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。 C 、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。 D 、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小 【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。 【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。 ②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。 2．几种常见的磁场 【演示】 ①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。 ②用投影片逐一展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、※辐向磁场（图 6）、还有二同名磁极和二异名磁极的磁场。 （1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2） （2）电流的磁场与安培定则 ①直线电流周围的磁场
楞次定律判断感应电流方向 楞次定律是确定感应电流方向的普遍适用的规律，它的内容是：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 应用楞次定律确定感应电流方向的步骤可归纳为：当穿过线圈的磁通量增加时，用右手螺旋定则的大拇指指向原磁场的反方向，则四指所指的方向就是线圈中感应电流的方向。反之，当穿过线圈的磁通量减少时，以大拇指指向原磁场的方向，则四指所指的方向就是线圈中感应电流的方向。 具体应用如下： 基础题：如图1所示，一闭合的金属圆环从静止开始由高 处下落，通过条形磁铁，不计空气阻力，在下落过程中， 圆环内感应电流的方向为（从上向下看）（） （A）现顺时针后逆时针（B）现逆时针后顺时针 （C）始终顺时针（D）始终逆时针 巧妙分析：图1 ①确定原磁场的方向：参考条形磁铁内部磁场的方向（见备注），即原磁场方向向上。 ②分析磁通量的变化：金属环至上而下的过程中，穿过金属环的磁通量先变大后变小。 ③应用楞次定律判定感应电流的方向：由①②可知大拇指指向先向下后向上，所以从上向下看到金属环中感应电流的方向先顺时针后逆时针。故本题选A。（备注：条形磁铁内外磁场方向相反，因内部磁场比外部磁场强，故分析金属环所包围的原磁场时参考条形磁铁的内部磁场） 提高题：如图2所示，线圈abcd所在平面与磁感线平行， 在线圈以ab为轴由下往上看顺时针转过180?的过程中， 线圈中感应电流的方向（） （A）先沿abcda，后沿dcbad （B）先沿dcbad， 后沿abcda （C）总是沿abcda （D）总是沿dcbad 巧妙分析：图2 ①确定原磁场的方向：水平向右（题目已知）。 ②分析磁通量的变化：根据题意，线圈从图示实线位置向纸外翻转到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量先变大后变小。 ③应用楞次定律判定感应电流的方向：由①②可知大拇指指向先向左后向右，所以线圈中感应电流的方向先沿dcbad后沿abcda。故本题选B。 拓展题：如图3所示，矩形线圈abcd由静止开始运动。 若cd边受磁场力方向如图中箭头方向，则线圈可以是 （） （A）以ab边为轴转动（转角小于90?大于0?）
专家点评： 本节课的教学流程清晰，教学结构设计合理，运用多种教学手段有效地落实三维目标。教师注重在实验中培养学生观察、思考、合作、交流等能力，以学生为本，是一堂能培养学生探究能力的好课。 本节课体现了以下几个新课程的理念。 （1）注重过程与体验 本节课设计的要点与特点是，让学生体验、感受、参与物理现象的发生发展过程，在课堂中创设一定的情境，给学生一定的发展空间，尤其是教师有意识地创设探究的条件，让学生在探究中学习。例如:探究通电螺线管周围磁场分布环节，让学生以上节课所学的研究磁场的方法为基础，提出自己的方法，有一定的依据。又如:在实验探究中，让学生自己动手绕制螺线管并判断其两端极性，思考两端极性与什么因素有关，汇总了部分同学的实验事实后，产生矛盾，激发学生的思维碰撞。基于实验事实的思考，不但培养了学生的实验能力，而且还培养了学生反思、创新的意识。 （2）促进交流与合作 教学中采用了多种教学手段，促进学生间的交流与合作。在通电螺线管两端极性的探究环节，采用了学生分组、小组合作的方式，合作中又有分工，之后再进行小组之间的交流，使实验结果真实可靠。在实验结果的的探讨交流中，教师精心设计的磁吸式展示方式，便于对比，使教学的重点和难点突出，使交流的质量得到有效的提升。 （3）关注细节与目标 实验过程中教师注重教学细节的设计，而使三维目标得到有效的落实。如：关于实验中的问题思考：确定通电螺线管两端的磁极，分享实验结果时，大胆挑选了一组有问题的小组，让学生在思考、讨论中再次操作、对比，对于如何排除小磁针反向的器材故障也设计讨论。特别是通过实验结果的对比分析，让学生自主再次实验，排查错误实验结果，渗透了德育目标。又如：在右手螺旋定则的学习和运用时，引入了“手套”，利于学生获得感性体验，提升判定成功率，令人印象深刻，方法巧妙自然，目标的达成水到渠成。 整堂课无论是情景的创设，实验的探究，原理的探讨，定则的运用，都以学生的活动为基础展开。注重渗透物理的思维方法，本堂课多次应用了：对比法、建立模型法。有效地促进了学生学习方式的转变培养了学生在实验过程中的思考和探索的能力，不失为一堂好课。（点评人:洪俊）
洛仑兹力是怎么判断? 安培力的方向用左手定则判断：伸出左手，四指指向电流方向，让磁力线穿过手心，大拇指的方向就是安培力的方向。 判断洛伦兹力方向的方法： 将左手掌摊平，让磁力线穿过手掌心，四指表示电荷运动方向，则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛仑兹力的方向。但须注意，运动电荷是正的，大拇指的指向即为洛仑兹力的方向。反之，如果运动电荷是负的，那么大拇指的指向为洛仑兹力的反方向洛伦兹力 洛仑兹力运动的带电粒子以一定的速度进入磁场中受到的磁场力 f=qVBsinθ (θ为B与V 的夹角，当V⊥B时:f=qVB，V//B时:f=0) 安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线，在匀强磁场B中受到的安培力大小为:F=ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。应该注意，当电流方向与磁场方向相同或相反时，即(I，B)=0或p时，电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大为F=ILB。 (1)定义或解释 洛仑兹力是运动电荷在电磁场中所受的力。这力可分为两部分:一部分是电场对运动电荷的作用力，另一部分是磁场对运动电荷的作用力。有时也把磁场部分的力叫做“洛仑兹力”。 (2)单位在国际单位制中，洛仑兹力的单位是牛顿。 (3)说明①电场对运动电荷的作用。运动电荷在匀强电场中要受到电场力的作用，这个力的大小等于电荷的电量和电场强度的乘积F=qE，对于正电荷来说，受力的方向就是顺着电场的方向;对于负电荷来说，受力的方向则是逆着电场的方向。②磁场对运动电荷的作用。运动电荷在磁场中受力的大小和电荷的电量q、电荷运动的速度v、磁感应强度B以及这两个矢量间的夹角正弦成正比，F=Kq ·v·B sinθ。当力、电量、速度、磁感应强度的单位如都采用国际单位，分别是N、C、m/s、T，那么比例常数K=1，受力大小F=q·v·Bsinθ。该力的方向一般用左手定则，有时也可用右手螺旋法则来确定。用左手定则的判断方法: 将左手掌摊平，让磁力线穿过手掌心，四指表示电荷运动方向，则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛仑兹力的方向。但须注意，运动电荷是正的，大拇指的指向即为洛仑兹力的方向。反之，如果运动电荷是负的，那么大拇指的指向为洛仑兹力的反方向，如图所示。另一种判别法则是用右手螺旋法则(如下左图)。即指向由v经小于180°的角转向B按右手螺旋法则决定。磁场对运动电荷的作用力也可用一个矢量式来同时表示它的大小和方向F=qv×B。③运动电荷在洛仑兹力的作用下要产生加速度，但是洛仑兹力只能改变电荷速度的方向，洛仑兹力永远不对电荷作功。在现代科学实验和技术设备中，常常根据这个道理，利用电磁场来改变或控制带电粒子的运动。
感应电流方向的判断 1. 关于产生感应电流的条件，正确的是（） A. 位于磁场中的闭合线圈中一定能产生感应电流 B. 闭合线圈和磁场发生相对运动一定能产生感应电流 C. 闭合线圈做切割磁感线运动一定能产生感应电流 D. 穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化一定能产生感应电流 2. 如图所示，开始时线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，一半在 匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，下列方法中可行的是（） A. 以ab为轴转动 B. 以OO’为轴转动 C. 以ad为轴转动（小于60°） D. 以bc为轴转动（小于60°） 3. 在如图所示的几种情况中，哪个闭合线框或螺线管内不会产生感应电流（） A. 线框沿着平行于通电直导线方向移动 B. 线框向远离通电直导线的方向移动 C. 螺线管旁的磁铁向远离螺线管轴线的方向移动 D. 螺线管旁的磁铁平行于螺线管轴线的方向移动 4. 感应电流的方向，总是使感应电流的磁场（） A. 跟原来的磁场方向相反 B. 阻碍引起感应电流的磁通量 C. 跟原来的磁场方向相同 D. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 5. 一弹性导体组成闭合线圈，垂直磁场方向（位于纸面内）放置，当磁感应强度B发生变化时，观察到线圈所围面积大了，那么可以判断磁场的方向和大小的变化情况可能是（） A. B垂直纸面向里，并不断增强 B. B垂直纸面向里，并不断减弱 C. B垂直纸面向外，并不断增强 D. B垂直纸面向外，并不断减弱 6. 如图所示，a、b、c、d为圆形线圈上等矩的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形，设线圈导线不可伸长，则在线圈发生形变的过程中（） A. 线圈中将产生abcd方向的感应电流 B. 线圈中将产生adcb方向的感应电流 C. 线圈中产生的感应电流方向先是abcd，后是adcb D. 线圈中无感应电流 7. 如图所示，矩形线框abcd的一部分在匀强磁场内，垂直线框平面的磁场 区域边界与ab边平行，若因线框运动使bc边受到方向向下的安培力的作用， 则线框的运动情况是（） A. 向左平动 B. 向右平动 C. 向上平动 D. 向下平动 8. 如图所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，电路中产生图示方向的感应电流，下列关于螺线管极性的判断正确的是（） A. C端一定是N极 B. C端一定是S极 C. C端的极性一定与磁铁B端的极性相同 D. 无法判断极性的关系，因螺线管的绕法不明 9. 如图所示，用细弹簧构成一闭合电路，中央放有一条形磁铁，当弹簧收缩时，穿过电路的磁通量φ和电路中感应电流方向（从N极向S极看时）正确的是（） A. φ减小，感应电流顺时针方向 B. φ减小，感应电流逆时针方向 C. φ增大，感应电流顺时针方向 D. φ增大，感应电流逆时针方向 10. 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况将是（） A. 向右摆 B. 向左摆 C. 静止不动 D. 不能判断 11. 如图所示，两个闭合圆环形导线框1和2的圆心重合，放在同一平面 内，当环形导线框1 中通以顺时针方向的电流，且电流大小逐渐增大的过程
有限长通电螺线管空间的磁场分布 作者：惠小强， 陈文学 作者单位：西安邮电学院应用数理系,陕西,西安,710061 刊名： 物理与工程 英文刊名：PHYSICS AND ENGINEERING 年，卷(期)：2004，14(2) 被引用次数：4次 参考文献(3条) 1.王华军;李宏福;温越琼螺线管中磁场的计算[期刊论文]-四川轻化工学院学报 1999(04) 2.西安电炉研究所感应加热技术应用及设备设计经验 1975 3.赵春旺;王克勋;刘前有限长螺线管磁场的数值计算与分析 1997(04) 相似文献(4条) 1.期刊论文胡毅.谢守清.HU-Yi.SHE Shou-qing均匀带电圆环的电场-郧阳师范高等专科学校学报2007,27(6) 在直角坐标系、球坐标系和圆柱坐标系中用点电荷电场的叠加原理,借助椭圆积分法所得公式,精确地计算出均匀带电圆环在空间中电场强度的表达式,有助于理解和掌握带电圆环的电场分布特点. 2.期刊论文朱平.ZHU Ping线电荷椭圆环中心轴线电场分布-大学物理2010,29(7) 运用场的叠加原理和椭圆积分的理论和方法,导出了线电荷椭圆环中心轴线场强分布的解析表达式,进行了有关的讨论,指出线电荷椭圆环中心轴线场分布具有的重要特性. 3.期刊论文林志.许瑞珍带电细椭圆环在中心轴线上的电势及电场强度-科技资讯2008(30) 根据电势的叠加原理,通过第一、第二种全椭圆积分,导出了带电细椭圆环在中心轴线上的电势,进而给出了中心轴线上的电场强度. 4.期刊论文于慧.张素花.安海龙.韩英荣.柳辉.柳辉.张玉红.Yu Hui.Zhang Suhua.An Hailong.Han Yingrong. Liu Hui.Liu Hui.Zhang Yuhong均匀带电细圆环的电势和电场强度的空间分布-河北工业大学成人教育学院学报2007,22(4) 均匀带电细圆环是电磁学理论及应用中的基本模型,研究其产生的电场在空间的分布具有重要意义.本文由电势的叠加原理,首先推导出均匀带电细圆环在空间任一点的电势表达式,并用数学软件Mathematic绘出了其电势在空间的分布-等势线的分布;然后由电场强度和电势的关系,得到了空间任一点的电场强度表达式,并进行了数值模拟. 引证文献(4条) 1.任俊刚.赵春旺有限长螺线管磁场的全场分布[期刊论文]-物理通报 2010(10) 2.高松巍.孙小京.杨理践基于极低频电磁波的管道检测定位技术[期刊论文]-沈阳工业大学学报 2009(3) 3.郭琪.邹志纯三种提供微力装置的模型[期刊论文]-西安邮电学院学报 2009(1) 4.丁健载流有限长密绕螺线管的磁场分布[期刊论文]-大学物理 2009(8) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/dd4657654.html,/Periodical_wlygc200402007.aspx 授权使用：西安理工大学(xalgdx)，授权号：fee077cb-5a34-4ed6-9cff-9eef010a4c6c 下载时间：2011年5月26日
20.2电生磁 1.教学目的·认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系。 ·知道磁感线可用来形象描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。 ·知道地球周围存在磁场，知道地磁的南、北极。 2．过程和方法 ·观察磁体间的相互作用，感知磁场的存在。 ·经历观察磁现象、总结类比的过程，学习从物理现象和实验中归纳规律，初步认识科学研究方法的重要性。 3．情感、态度与价值观 ·使学生在经历分析、观察的过程中体会到学习探究的乐趣。 二、重点和难点 1．重点：知道磁场的存在，用磁感线描绘磁场的分布。 2．难点：如何通过实验现象认识磁场的存在。 三、学生情况分析 电流的磁效应是电磁现象的重要基础，也是学生全新的知识。奥斯特实验让学生亲自动手做，有利于加深学生对知识的认识和理解。由于器材的限制，教师可以演示通电螺线管的实验，让学生讨论描绘通电螺线管的磁场形态，也能达到学生探究的目的。 四、实验器材 学生实验：导线，一节干电池，一个小磁针 演示实验：学生电源，螺线管，小磁针 五、教学设计 教师活动学生活动说明 引入 直接要求学生按课本62也的图9.3-2进行实验，并记录实验现象。 学生分组实验，把实验现 象记录下来，并提出实验中遇 到的问题和困难。 实验开始课堂，有利于提 高学生的求知欲，让学生马上 进入课程学习的状态。 新课 一．电流的磁效应 引导学生讨论实验现象 （允许学生提出实验失败的结论，并展开讨论，归纳失败的原因） 要求学生通过实验现象，归纳出结论。 教师归纳此现象为电流的磁效应。介绍奥斯特实验的由来和重大意义。 二．通电螺线管的磁场 1．介绍螺线管的由来。 2．演示实验：把小磁针均匀的分布在通电螺线管的周围。把通电后小磁针的指向投影出来，让学生把通电 学生发言：导线通电后， 小磁针发生偏转，把电池正负 极对调后，小磁针偏转的方向 改变。 学生发言：导电导线的周 围有磁场，磁场的方向与电流 方向有关。 学生独立描绘通电螺线 管的磁场。 通过实验现象，归纳结论 是物理学科的一个重要技能， 让学生亲身体会，有利于提高 学生的观察能力和归纳能力。 培养学生处理实验数据 的描绘图像的能力，以及通过 图像的分析、比较、归纳出结 论的能力。