通电螺旋管磁场方向的判断方法(1)

三、通电螺线管的磁场教学目标1、知识与技能(1)认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间的联系。

(2)知道通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。

(3)知道通电螺线管的磁场与条形磁体相似,会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁场方向。

2、过程与方法(1)通过观察通电直导线磁场和通电螺线管磁场的实验,进一步发展空间想象力。

(2)通过将通电螺线管的磁场跟条形磁体的磁场加以对比,得出通电螺线管也有两个磁极,体会类比法的应用。

3、情感、态度与价值观通过物理学史的介绍,培养学生的科学态度和科学精神,通过电与磁关系的发现,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学习热情和求实态度,初步领会探索物理规律的方法。

教学内容分析教学内容分析本节是在前面学习了电,本章又了解了简单的磁现象之后,让学生通过观察奥斯特实验发现电流周围产生磁场,紧接着让学生通过实验探究通电螺线管周围的磁场分布,最后又介绍右手螺旋定则。

这样的顺序既遵循了物理学的发展过程,也符合学生的认知过程。

电流磁效应的发现在电磁学的发展史中意义重大,所以在教学过程中要渗透物理学史的教育,让学生感受到科学家的发现对科技的推动作用,科技的发展及应用对社会和生活作用,从中领悟到科学、技术与社会之间的关系,提高学生对科学的求知欲。

学情分析学生情况分析通过本章前两节的学习,学生了解了有关磁现象的知识,知道了一些磁场的分布特征,也学会了借用小磁针或铁屑来研究磁场的方法,这为本节探究电流的磁场打好了基础,但学生对电磁之间的联系生活经验很少,所以要做好奥斯特实验,让学生从实验中发现电磁之间的联系。

另外,理解右手螺旋定则需要一定的空间想象能力,有些孩子比较困难,在此可以借助于课件演示立体螺线管的电流方向和磁极方向的关系,或者借助于纸筒和纸条来模拟螺线管,帮助学生学会使用定则。

重点难点1.教学重点观察通电导线产生的磁场,认识电流的磁效应。

2.教学难点会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系。

实验二十六、探究通电螺线管磁性强弱的影响因素实验剖析【实验目的】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素。

【实验器材】电源、滑动变阻器、导线若干、电磁铁、大头钉、开关、铁钉若干。

【实验方法】①控制变量法：②转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。

【实验原理】电流的磁效应【实验猜想】①磁性强弱与线圈的匝数有关系②磁性强弱与电流有关系③磁性强弱与有无铁芯有关系【实验步骡（一）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系方案：保持铁芯、线圈匝数不变，改变通过电磁铁的电流大小，观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

现象：增大电流，电磁铁吸引的大头针数目增多.结论：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大，，电磁铁的磁性越强.电磁铁磁性强弱与电流大小有关.（二）探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系方案：保持电流、铁芯不变，改变线圈的匝数，观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

现象：线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针数H增多.结论：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关.（三）探究通电螺线管的磁性强弱与有无铁芯的关系方案：保持电流、线圈匝数不变，比较不插入铁芯和插入铁芯时,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

数据记录：现象：插入铁芯后，通电螺线管吸引的大头针数H增多.结论：当电流和线圈面数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关. 【实验结论】①磁性强弱与线圈的匝数有关系：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强.②磁性强弱与电流有关系：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大，，电磁铁的磁性越强.③磁性强弱与有无铁芯有关系：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强.【考点方向】1、电磁铁的优点：电磁铁磁性有无，可用电流的通断来控制电磁铁磁性强弱，可用改变电流的大小来控制电磁铁的极性变换，可用改变电流的方向来实现。

浙教版八年级下册第一章第2节电生磁【知识点分析】一.电流的磁效应1.奥斯特实验：丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象，任何导线中有电流通过时，其周围空间都产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。

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．结论：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关．2．直线电流的磁场：在有机玻璃板上穿一个小孔，一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀撒上一些细铁屑。

给直导线通电后，观察到细铁屑在直导线周围形成一个个同心圆。

（1）磁场分布：以导线为中心向四周以同心圆方式分布，离圆心越近，磁场越强。

（2）磁场方向(安培定则)：右手拇指与四指垂直，拇指指向电流方向，四指环绕方向为磁场方向二.通电螺线管的磁场：1.通电螺线管的磁场：通电螺线管周围能产生磁场，并与条形磁铁的磁很相似。

改变了电流方向，螺线管的磁极也发生了变化。

2.通电螺线管磁场方向判断（安培定则）：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．3.电磁铁：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。

4.判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。

5.影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数6.结论：（1）在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。

（2）电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。

（3）当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。

7.电磁铁的优点（电磁铁自带铁芯）：有电流才有磁性、线圈匝数多少影响磁性、磁场的方向也由电流方向决定。

【例题分析】【例1】关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场，下面四图描述错误的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】A．在条形磁体的外部，其磁感线是从N极指向S极的，故A正确，不符合题意；B．用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的S极靠近螺线管的N极，故B正确，不符合题意；C．地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，磁体外部的磁感线方向从磁体的北极出发回到南极，图中地磁北极在地理的北极附近，故C错误，符合题意；D．用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的N极靠近螺线管的S极，即右端，故D正确，不符合题意。

磁感应强度方向怎么判断
1、磁场方向即磁感应强度的方向，判定方法是放入检验小磁针北极所受磁场力的方向，也是小磁针稳定平衡时的方向。

2、由电流方向判断磁感应强度的方法：安培定则。

安培定则：也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。

通电直导线中的安培定则：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向。

通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

31 判断通电螺线管的极性知识点讲解与点拨（1）通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。

通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。

（2）安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

（3）通电直导线产生的磁场：右手握着直导线，大拇指指向电流方向，四指指向磁场方向。

（4）圆环通电线圈的磁场：用右手握螺线管，让四指指向圆环通电线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是磁场的N极。

专题训练一、单选题1．如图所示，在螺线管中插入一根铁棒，把小磁针放到螺线管周围不同位置。

通电后，小磁针静止时N极指向正确的是（）A．甲、乙B．乙、丁C．丙、丁D．乙、丙【答案】B【详解】由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知螺线管的右端是N极，左端是S极，螺线管外部的磁感线方向从N极出发回到S极，如下图所示：小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向一致，所以小磁针乙和丁静止时N极指向正确，故B正确，ACD错误。

故选B。

2．将一绕在铁棒上的线圈连接成如图所示电路，闭合开关S。

请根据电磁铁磁感线方向判断下列说法正确的是（）A．电磁铁的下端为N极B．小磁针静止时上端是S极C．电磁铁利用了电流的热效应D．电源左端为负极，右端为正极【答案】B【详解】A．在磁体外部，磁感线是由N出发回到S极，电磁铁的上端为N极，故A 错误；B．电磁铁的上端为N极，电磁铁的下端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针静止时下端是N极，上端是S极，故B正确；C．电磁铁利用了电流的磁效应，故C错误；D．电磁铁的上端为N极，根据安培定则知，通过电磁铁的电流从上面流入，从下面流出，电源左端为正极，右端为负极，故D错误。

故选B。

3．如图甲所示是一种磁悬浮地球仪，地球仪内部装有磁铁，其磁场方向与地磁场磁场方向一致，通电后，底座中的电磁铁就可将地球仪“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。

无限长直密绕通电螺线管磁场的一种简单计算方法
电螺线管磁场是电气工程中常用的重要物理量，计算该磁场的一种简单方法是无限长直密绕通电螺线管。

下面介绍无限长直密绕通电螺线管磁场的一种简单计算方法。

一、基本思想
该方法是根据电磁场定律，采用线性磁场和螺线磁场组合的方法进行计算，考虑密绕Descolate螺线管在无穷大距离下体积或者面积通电不受影响，用符号K表
示无限直密绕螺线管在任意位置B矢量的值，单位T
二、计算公式
空间磁场分量Bz可用如下公式表示：
Bz = -2πK sin θ / r
其中θ表示相对磁线的角度，r表示当前位置到磁线的距离。

由上面的公式可以看出，无论角度或距离大小，磁场值Bz全部取决于螺线管
电流K，只要K不变，磁场在无限直密绕螺线管上的值就是一致的。

三、应用
1. 电力设备中采用无限长直密绕通电螺线管磁场的一种简单计算方法，可以得出精确的结果，有助于正确安装设备、调试调整设备，实现电能传输的稳定;
2. 该方法的Device-Independency使得它特别适合于大规模系统的分析和计算，可以在众多设备中准确发挥其作用。

3. 同时，该方法也使用于家用建筑和各种医疗设备，以保证电场环境良好，提高用电效率。

四、结论
无限长直密绕通电螺线管磁场的一种简单计算方法，能够获得准确的结果，满足不同设备的要求，改善电力传输效率，提高家居及医疗设备用电效率。

该方法可以应用于大型系统，及家用建筑设备及医疗设备，使人们充分利用电力。

通电螺线管的磁场方向与绕法的关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：通电螺线管是一种能够产生磁场的器件，它通常由多圈绕线组成，当通过电流时会在周围产生磁场。

通电螺线管的磁场方向与绕法之间存在着密切的关系，下面我们就来详细探讨一下这种关系。

我们需要了解通电螺线管产生磁场的原理。

根据安培法则，通过通电导线所产生的磁场方向垂直于电流方向和导线的平面，并且遵循右手定则。

在螺线管中，电流通过螺线管的绕线，在每一个绕圈的导线上都会产生磁场，这些磁场的方向会相互叠加形成一个整体的磁场。

通电螺线管的磁场方向与绕法之间的关系可以通过右手螺旋定则来解释。

右手螺旋定则是一种用于确定磁场方向的方法，它规定了当右手拇指指向电流方向，其他四指弯曲的方向即为磁场方向。

在螺线管中，绕法的方向决定了磁场的方向，一般来说，绕法顺时针的螺线管所产生的磁场方向是向内的，而逆时针的螺线管所产生的磁场方向是向外的。

通电螺线管的磁场方向也受到电流方向的影响。

当电流方向与螺线管的绕法方向一致时，所产生的磁场方向会增强；当电流方向与螺线管的绕法方向相反时，所产生的磁场方向会相互抵消。

这说明在制作通电螺线管时，需要注意电流方向与绕法方向的一致性，以确保所产生的磁场方向符合设计要求。

通电螺线管的磁场方向与绕法的关系是非常密切的。

通过了解螺线管的绕法方向、电流方向以及应用右手螺旋定则，可以准确地确定螺线管所产生的磁场方向，从而达到设计要求。

在实际制作过程中，需要根据具体的需求来选择绕法的方向，并确保电流方向正确，以获得理想的磁场效果。

希望以上内容能对您有所帮助。

第二篇示例：通电螺线管是一种可以产生磁场的器件，其磁场方向与绕法之间存在着密切的关系。

在物理学中，螺线管通电后会产生一个环绕其周围的磁场。

这个磁场的方向以及强弱，都与螺线管本身的结构有关。

本文将就通电螺线管的磁场方向与绕法之间的关系进行详细讨论。

我们需要了解螺线管是如何产生磁场的。

通电螺线管产生磁场的原理是通过电流在导体中产生磁场这一基本规律。

螺线管轴向磁场的测定【实验目的】１．学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法。

2． 学习用霍尔元件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。

【实验原理】 1．霍尔效应霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。

当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场H E 。

如图1所示的半导体试样，若在X 方向通以电流S I ，在Z 方向加磁场B ，则在Y 方向即试样 A-A /电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。

电场的指向取决于试样的导电类型。

对图1（a）所示的N 型试样，霍尔电场逆Y 方向，（b）的P 型试样则沿Y 方向。

即有)(P 0)()(N 0)(型型⇒>⇒<Y E Y E H H显然，霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力H eE 与洛仑兹力B v e 相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故有v e eE H = （1）其中H E 为霍尔电场，v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

设试样的宽为b，厚度为d，载流子浓度为n ，则bd v ne I S = (2)由（1）、（2）两式可得：dB I R d BI ne b E V S H S H H ===1 (3)即霍尔电压H V （A 、A ／电极之间的电压）与B I S 乘积成正比与试样厚度d 成反比。

比例系数neR H 1=称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。

只要测出H V（伏）以及知道S I （安）、B （高斯）和d （厘米）可按下式计算H R （厘米3／库仑）：XYZR H ＝810×BI dV S H （4） 上式中的108是由于磁感应强度B 用电磁单位（高斯）而其它各量均采用CGS 实用单位而引入。

2．霍尔系数H R 与其它参数间的关系 根据H R 可进一步确定以下参数：（１）由H R 的符号（或霍尔电压的正负）判断样品的导电类型。