安培分子电流假说课件

九、安培分子电流假说磁性材料【要点导学】1、本节是磁场的收尾章节，通过本节学习应知道安培的分子电流假说、知道电和磁是相互联系的、了解磁性材料及其应用。

2、安培分子电流假说：安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种___________（也叫做分子电流），每一个__________产生的磁场使物体微粒成为一个________，如图15-9-1所示，利用这一假说可以很好地解释磁化现象、温度对磁性的影响。

安培分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_______产生的．3、分子电流的实质：尽管安培提出了分子电流解释，但安培并没有知道分子电流的实质，随着原子物理学的发展，后来才知道分子电流就是原子核外的电子绕原子核运动形成的，如果某材料的原子序数为Z，核外电子绕它运动的轨道半径为r，设电子的电量为e，质量为m，则根据库仑力提供电子圆周运动的向心力可知kze2/r2=m(2π/T)2r,环形电流的大小为I=e/T(由于电子平均一个周期通过圆环任意一截面一次).4、磁性材料：可分为_________、_________、______________，其中铁磁材料又可分为_________和______________。

【范例精析】例1、一根软铁棒被磁化是因为【】A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失了D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同解析：磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同，这是分子电流假说对于磁化现象的解释，所以本题的正确选项是D．拓展：分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流，因而任何材料中都存在分子电流，没有外加磁场时，由于热运动的缘故，分子电流取向是杂乱无章的，有了外加磁场，分子电流取向变得大致一致，从而使软铁产生了磁性．例2、利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象【】A．永久磁铁的磁场B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场D．软铁被磁化产生磁场解析：安培分子电流假说是用来说明磁铁磁性的起源的，所以选项AD是正确的．拓展：分子是一种微观粒子，分子电流是由微观粒子定向做匀速圆周运动引起的，它不同于宏观意义上直线电流、环形电流，分子电流的取向会受到加热或敲击的影响而改变方向，而直线电流和环形电流的磁场并不会受此影响．例3、电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁是【】A．能保持磁性B．可能被其它磁体吸引C．剩磁较弱，且去磁迅速D．能导电解析：电磁铁之所以用软铁作为材料，其原因是软铁为软磁材料，它具有剩磁弱，可以反复被磁化的性质，当电磁铁要吸引物体时，经通电即可实现，当电磁铁要释放物体时，断电即可以使软铁失去磁性，从而释放物体，所以本题的正确选项是C．拓展：软磁材料和硬磁材料的性质有很大区别，一般在要求反复充磁的场合，应选用软磁材料，磁性材料和绕在它上面的导线之间应该保持绝缘，通常是在铜导线上浸一层绝缘清漆，成为漆包线．【能力训练】1．一束电子流沿水平面自西向东运动, 在电子流的正上方一点P, 由于电子运动产生的磁场在P 点的方向上为 【 】(A) 竖直向上 (B) 竖直向下 (C) 水平向南 (D) 水平向北2．安培的分子环流假设,可用来解释【 】(A)运动电荷受磁场力作用的原因(B)两通电导体有相互作用的原因(C)永久磁铁具有磁性的原因(D)软铁棒被磁化的现象3．下列说法中正确的是【 】（A ）只有铁和铁的合金可以被磁铁吸引（B ）只要是铁磁性材料总是有磁性的（C ）制造永久磁铁应当用硬磁性材料（D ）电磁铁的铁芯应当用硬磁性材料4．安培的分子电流假设，是用来解释【 】(A)通电导线产生磁场的原因(B)磁铁产生磁场的原因(C)通电导线受磁场力作用的原因(D)运动电荷受磁场力作用的原因5．图15-9-2是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下面说法正确的是【 】(A)两棒均显磁性(B)两棒均不显磁性(C)甲棒不显磁性，乙棒显磁性(D)甲棒显磁性，乙棒不显磁性6．关于磁现象的电本质，错误的说法是【 】(A)磁体随温度升高磁性增强 (B)安培假说揭示了磁现象的电本质(C)所有的磁现象都归结为电荷的运动(D)一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱7．安培的_____假说揭示了磁现象_______．假说认为：在原子、分子内部存在一种_____电流，它的两侧相当于两个_____，磁化现象就是______电流在外磁场作用下顺序排列的过程．图15-9-2阅读材料：军事领域的磁应用磁性材料在军事领域得到了广泛应用．例如普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限．而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力．在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一．但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性．为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐身的目的．这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”．隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点．美国的F117隐形战斗机（如图15-9-3是一个成功运用隐身技术的例子）．九、安培分子电流假说磁性材料1．D 2。

考点25 安培分子电流假说安培分子电流假说(选修3-1第三章：磁场的第三节几种常见的磁场)★★○○1、安培的分子电流假说：由法国科学家安培根据电流周围存在磁场的规律提出的。

2、内容：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种电流——分子电流。

分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于磁体的两极。

1、用假说解释磁化：一条铁棒未被磁化时，内部分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性；当铁棒受到外界磁场作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外显示出较强的磁作用，形成磁极。

2、用假说解释高温或撞击消磁现象：磁体受到高浊或猛烈撞击时会失去磁性，这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了，故会失去磁性。

例：关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是( )A. 磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B. 不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C. 永久性磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D. 根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性【答案】B【精细解读】运动的电荷才会产生磁场，静止的电荷不会产生磁场，所以并不是有电就有磁，故A 错1．关于分子电流，下面说法中正确的是[ ]A．分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的B．分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的C．“分子电流”是专指分子内部存在的环形电流D．分子电流假说无法解释加热“去磁”现象【答案】B【精细解读】分子电流假说最初是由安培提出来的，A错误，“分子电流”并不是专指分子内部存在环形电流的，分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的，所以C错误B正确，加热去磁现象可以根据分子电流假说解释，构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，D 错误2、一根软铁棒放在磁铁附近被磁化，这是因为在外磁场的作用下( )A. 软铁棒中产生了分子电流B. 软铁棒中分子电流消失C. 软铁棒中的分子电流取向变得杂乱无章D. 软铁棒中的分子电流取向变得大致相同【答案】D【精细解读】软铁棒未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性，当软铁棒受到外磁场作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒被磁化，两端对外显示出较强的磁性．原子结构理论证实分子电流是存在的，不因为被磁化而产生或消失．正确选项为D.3、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的环形电流I引起的．图中能正确表示安培假设中环形电流方向的是( )【答案】B【精细解读】地磁场的N极在地理位置的南极附近，由安培定则可知，用手握住地球，大拇指向下，则四指的方向就是环形电流的方向，故电流的方向如图B所示，选项B正确．每道试题20分，总计100分1、（2012-2013学年河南南阳一中高二上学期期中）安培分子电流假说的实验基础是 ( )A. 软铁被磁化的实验B. 奥斯特通电导线周围存在磁场C. 直线电流的磁场与环形电流的磁场相似D. 通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似【答案】D2、关于安培分子电流假说，下列说法错误的是( )A．假说揭示了电流产生磁场的原因B．假说揭示了磁现象的电本质C．磁体的磁场是由于电荷的运动产生的D．一根铁棒不显磁性是因为分子电流取向杂乱【答案】A【精细解读】安培分子电流假说只是能说明电流可以产生磁场，解释不了电流产生磁场的原因，故选项A是错误的；安培的分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁体的磁场是由于电荷的运动产生的，说法B 、C 正确；一根不显磁性的铁棒，分子电流的取向是杂乱的，它们的磁场互相抵消，结果对外部不显磁性，说法D 也正确．3、（多选）安培分子电流假说可用来解释（ ）A. 运动电荷受磁场力作用的原因B. 两通电导体有相互作用的原因C. 永久磁铁具有磁性的原因D. 软铁棒被磁化的现象【答案】CD【解析】安培所提出的“分子电流”的假说．安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存4、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（ ）A. 分子电流消失B. 分子电流取向变得大致相同C. 分子电流取向变得杂乱D. 分子电流减弱 【答案】C【解析】根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性;当温度升高或者受到敲击时，分子发生运动，分子电流变得紊乱无序，对外不能显示磁性，故C 正确，ABD 错误。

七、安培分子电流假说磁性材料教学目标1.知道安培分子电流假说是如何提出的2.理解安培分子电流假说，能解释有关现象3.掌握磁现象的电本质；4.了解磁性材料的种类及其特性。

3.渗透科学研究方法，培养学生思维能力。

教学重点：应用安培分子电流假说揭示磁现象的电本质。

教学过程：1.复习引入问题1：怎样用安培定则判断长直导线周围的磁感线方向？问题2：怎样用安培定则判断环形电流周围的磁感线方向？问题3：（学生板演）画出条形磁铁和通电螺线管周围的磁感线分布图。

引入课题：比较两幅图，可以看出它们的磁感线十分相似，那么磁体的磁场和电流的磁场是不是同一种场呢？它们产生的原因是否相同呢？下面我们就来研究这个问题。

板书：安培分子电流假说磁性材料2.新课讲授学生阅读课本并思考以下问题：（1）安培分子电流假说的指导思想是什么？（2）安培分子电流假说的实验基础是什么？（3）我们应向安培学习什么？（4）安培分子电流假说的内容是什么？归纳：安培之所以能提出分子电流假说，原因在于：一是有正确的指导思想--电和磁具有统一性；二是有正确的实验基础--条形磁铁的磁场和通电螺线管磁场的相似性；三是由于安培对科学问题专心致志地思考，锲而不舍的努力工作。

问题4：安培分子电流假说的内容是什么？板书：一、安培分子电流假说的建立――为了说明磁场都是由运动电荷产生的，安培认为在原子，分子等物质微粒内部存在着一种环形电流――分子电流，分子电流使每个物质微粒成为一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，并且这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。

能否用安培分子电流假说解释有关的磁现象呢？板书：二、用安培假说解释磁现象(1)用安培分子电流假说解释铁棒的磁化演示实验：用分子电流模型模拟磁铁的磁化过程(2)安培分子电流假说解释磁体在高温下失去磁性(3)教师配合电脑模拟讲解：条形磁铁的磁场和通电螺线管的磁场都是由电流产生的小结：安培分子电流假说能解释所用的有关的磁现象，说明安培分子电流假说是正确的，可以上升为理论。

安培分子电流假说1.安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。

2.磁现象的电本质：运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对运动电荷（电流）有磁场力的作用，所有的磁现象都可以归结为运动电荷（电流）通过磁场而发生相互作用。

3.法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流-分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。

安培是最早揭示磁现象的电本质的'。

4.一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同，两端对外显示较强的磁性，形成磁极;注意，当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。

二、磁现象的电本质是什么1、安培分子电流假说：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极2、实验基础：通电螺线管外部磁场与条形磁铁磁场的相似性3、磁现象电本质：安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，它使人们认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的4、磁化与消磁：磁化：分子电流在外磁场作用下取向由杂乱无章变得大致相同，从而显现出磁性消磁：磁体在高温或猛烈撞击下分子电流的取向重新变得杂乱无章，磁性消失三、罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发现小磁针发生偏转，说明运动的电荷产生了磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。

四、磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用，所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。

16.7 安培分子电流假说磁性材料教学目标：1．知道安培的分子电流假说．2．知道电和磁是相互联系的．3．了解磁性材料及其应用．引入新课：从上节课的学习电我们发现磁体和电流这两种完全不同的物质的周围空间都存在着磁场，且通电螺线管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似，这说明了什么问题？电与磁之间一定有某种联系，磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题。

一、安培分子电流假说导体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成的，而电流的周围又有磁场，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的．那么，磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢？安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。

安培提出在磁铁中分子、原于存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体．每个环形分子电流的两个侧面必定同时出现，一面相当于N极，另一面相当于S极。

磁铁的分子电流的取向大致相同时，对外显磁性；磁铁的分子电流取向杂乱无章时，对外不显磁性。

对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。

二、假说的验证1、能解释实验现象：利用安培分子电流假说，解释一些磁现象，如磁化和退磁。

现象一：软铁棒被磁化。

演示：软铁棒未被磁化前无磁性；磁化后有磁性，能吸引大头针．可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。

举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。

现象二：磁铁受到猛烈的敲击会失去磁性。

演示：猛击磁铁，观察小磁针偏转情况．2、近代的原子结构理论证实了分子电流的存在．根据物质的微观结构理论，微粒原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，核外电子带负电，电子在库仑力的作用下，绕核高速旋转，形成分子电流．当安培提出分子电流假说的时候，人们并不知道物质内部为什么会有分子电流，甚至，并不知道分子电流是否存在，分子电流假说只是安培在奥斯特实验的启发下，经过一定的观察和实验，概括抽象出来的，在当时，并没有经实践完全证实。

安培分子电流假说：磁性材料介绍安培分子电流假说是电磁学中的一个重要理论，用于解释磁性材料的磁性行为。

磁性材料是指能够产生磁场并对外部磁场有响应的物质，是许多电子设备和工业应用中不可或缺的材料之一。

磁性材料的特性与其中的分子电流紧密相关，而安培分子电流假说提供了解释这一现象的基本原理。

安培分子电流假说安培分子电流假说是由法国物理学家安培在19世纪初提出的。

该假说认为，在磁性材料中存在微小的闭合电流回路，这些回路由材料中的分子或离子组成。

这些分子电流可以由外部磁场激发并对其产生响应。

安培分子电流假说的基本原理是磁性材料中的分子电流在外部磁场的作用下会发生定向排列，形成磁性领域。

这些磁性领域会相互影响，形成磁性材料的整体磁性行为。

磁性材料的磁性行为磁性材料的磁性行为主要体现在磁化过程中的磁场强度和磁导率方面。

安培分子电流假说解释了磁性材料的磁化过程，即在外部磁场作用下，材料中的分子电流发生定向排列从而形成磁性领域。

这些磁性领域内的分子电流相互加强，产生磁化强度，从而形成材料的磁场。

磁性材料的磁化过程遵循磁化曲线，通常包括剩余磁化、饱和磁化和矫顽力三个过程。

剩余磁化是指在去除外部磁场后，材料仍然保持一定磁化强度的能力。

饱和磁化是指材料在外部磁场作用下达到的最大磁化强度。

而矫顽力是指材料从饱和磁化状态完全去磁化所需的磁场强度。

磁性材料的应用磁性材料由于其特殊的磁性性质，在众多领域中都有广泛的应用。

在电子设备领域，磁性材料被广泛应用于磁存储器件和传感器等方面。

磁存储器件如硬盘驱动器和磁带机等利用了磁性材料的磁化过程来存储和读取数据。

而磁传感器则利用磁性材料的对外部磁场的响应来测量和检测磁场。

在能源和发电领域，磁性材料也有着重要的应用。

磁力发电机和变压器等设备都离不开磁性材料的使用。

此外，磁性材料还被广泛应用于医学领域的成像技术和声学传感器等领域。

总结安培分子电流假说是解释磁性材料磁性行为的重要理论。

它认为磁性材料中存在微小的闭合电流回路，这些回路由分子或离子组成，可由外部磁场激发并对其产生响应。