新概念物理教程电磁学 奥斯特实验
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1.5 奥斯特实验的启示•概述:显示通电导线周围存在着磁场的实验。
如果在直导线附近(导线需要南北放置),放置一枚小磁针,则当导线中有电流通过时,磁针将发生偏转。
这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。
奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场.奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质——电流周围存在磁场,电流是电荷定向运动产生的,所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。
•奥斯特实验:1.实验过程:如下图所示,将一根导线平行地拿到静止小磁针上方,观察导线通电时小磁针是否偏转,改变电流方向,再观察一次。
2.实验现象:导线通电时小磁针发生偏转,切断电流时小磁针又回到原来位置,当电流方向改变时,磁针的偏转方向也相反。
3.结论:(1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。
(2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。
•用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱:解答奥斯特实验之类的问题要注意:(1)通电导体周围存在磁场;(2)磁场的方向与电流方向有关。
电流方向改变时,磁场方向也随之改变。
若研究通电导体周围磁场强弱,则需要控制变量。
例某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。
探究过程如下:A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线,在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N 极指向都与直线垂直;B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;C.改变电流大小时,小磁针指向不变;D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。
(1)做实验时,纸板的俯视图如下,其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极。
请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。
(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制_____不变。
奥斯特实验:探究电磁感应现象的教案。
一、实验原理奥斯特实验是探究电磁感应现象的经典实验之一。
实验基于法拉第电磁感应定律,即磁通量的变化会产生感应电动势。
在奥斯特实验中,我们需要使用一个线圈和一个磁铁进行实验。
二、实验步骤1.将一根铁杆放置在一个线圈中,铁杆没有触碰线圈,因此线圈中并没有电流流过。
2.将线圈连接到一个万用表上,读取电流表的值。
3.移动铁杆,使其靠近线圈。
由于铁杆是铁制品,具有磁导率,因此当铁杆靠近线圈时,磁感线会从铁杆流过,从而切割线圈。
切割线圈的磁通量发生变化,电动势会由线圈发出,从而在电流表上产生一个电流。
4.再次移动铁杆,使其靠近线圈。
当铁杆离线圈较近时,电流表的读数会变大,表示电磁感应现象的强度增强。
当铁杆距离线圈较远时,电流表的读数会减小,表示电磁感应现象的强度减弱。
5.移动铁杆,让它离开线圈。
由于铁杆上的磁场消失,因此线圈中的电流也会消失。
6.将铁杆翻转,并再次执行该实验。
当铁杆靠近线圈时,电流的方向与之前相反。
这样,我们可以了解到电流方向与磁场方向的关系。
三、实验过程中需要注意的事项1.应使用直流电源作为电源。
2.铁杆不应与线圈直接接触,其距离应保持在一定范围内。
3.实验过程中应注意电流表的读数,并记录下实验数据。
四、进行实验的教学目的1.让学生了解磁感线、磁通量和电动势的基本知识。
2.让学生理解电磁感应定律,并能够应用该定律进行计算。
3.让学生了解电流方向与磁场方向之间的关系。
4.通过实验,让学生掌握奥斯特实验的实验方法、实验步骤和实验过程,培养学生的实验操作能力。
五、总结奥斯特实验是一种常用于电磁感应教学的实验方法。
通过这种实验方法,可以帮助学生更好地理解电磁感应现象,并能够应用法拉第电磁感应定律进行计算。
在实验过程中,需要注意实验方法和实验步骤,并记录下实验数据。
实验结果可以帮助学生更好地掌握相关的知识,提高其实验操作能力。
奥斯特实验奥斯特实验1820年4月的一天,丹麦科学家奥斯特在上课时,无意中让通电的导线靠近指南针,他突然发现了一个现象。
这个现象并没有引起在场其他人的注意,而奥斯特却是个有心人,他非常兴奋,紧紧抓住这个现象,接连三个月深入地研究,反复做了几十次实验。
通过实验,奥斯特发现通电导线周围存在着磁场的实验。
如果在直导线附近(导线需要南北放置),放置一枚小磁针,则当导线中有电流通过时,磁针将发生偏转。
在此基础上,通过了解环形电流、通电螺线管磁场的磁感线,以及条形磁体和马蹄形磁体磁场的磁感线,进一步认识磁场的方向性。
在奥斯特实验中,当电路闭合时,电路中有电流,导线下边的小磁针发生偏转,受到磁场作用。
电路断开时,电路中无电流,小磁针不发生偏转。
所以得到的结论是:电流周围存在磁场。
同时,电路中电流方向相反时,小磁针偏转方向发生也相反,说明小磁针受到的磁场作用相反。
所以得到的结论是:磁场方向跟电流的方向有关。
奥斯特实验的两个典型结论就是:电流周围存在磁场;磁场方向跟电流的方向有关。
奥斯特研究电流磁效应的过程丹麦物理学家汉斯·奥斯特(H.C.Oersted,1777-1851)是康德哲学思想的信奉者,深受康德等人关于各种自然力相互转化的哲学思想的影响,奥斯特坚信客观世界的各种力具有统一性,并开始对电、磁的统一性的研究。
1751年富兰克林用莱顿瓶放电的办法使钢针磁化的发现对奥斯特启发很大,他认识到电向磁转化不是可能不可能的问题,而是如何实现的问题,电与磁转化的条件才是问题的关键。
开始奥斯特根据电流通过直径较小的导线会发热的现象推测:如果通电导线的直径进一步缩小那么导线就会发光如果直径进一步缩小到一定程度,就会产生磁效应。
但奥斯特沿着这条路子并未能发现电向磁的转化现象。
奥斯特没有因此灰心,仍在不断实验,不断思索,他分析了以往实验都是在电流方向上寻找电流的磁效应,结果都失效了,莫非电流对磁体的作用根本不是纵向的,而是一种横向力,于是奥斯特继续进行新的探索。
初中奥斯特磁场教案1. 让学生了解奥斯特实验的内容和过程,理解电流周围存在磁场的现象。
2. 培养学生观察实验现象、分析问题、解决问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,体验科学探究的乐趣,培养科学探究的精神。
二、教学重点1. 奥斯特实验的现象和结论。
2. 电流周围存在磁场的理解。
三、教学难点1. 奥斯特实验的操作和观察。
2. 电流磁场方向的判断。
四、教学准备1. 实验器材:直导线、电流表、小磁针、铁架台、开关等。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔等。
五、教学过程1. 导入新课通过复习磁场的基本知识,引导学生思考磁场与电流之间的关系。
2. 探究奥斯特实验1. 教师演示奥斯特实验,引导学生观察实验现象。
2. 学生分组进行实验,观察电流周围是否存在磁场。
3. 学生汇报实验结果,教师总结实验现象。
3. 分析与讨论1. 引导学生分析实验现象,得出电流周围存在磁场的结论。
2. 学生讨论电流磁场方向与电流方向的关系。
4. 知识拓展1. 引导学生了解奥斯特实验的历史背景和意义。
2. 学生介绍电流磁场的应用实例。
5. 课堂小结教师总结本节课的主要内容和知识点。
6. 布置作业1. 学生完成奥斯特实验报告。
2. 学生预习下一节课内容。
七、教学反思通过本节课的教学,学生能够了解奥斯特实验的内容和过程,理解电流周围存在磁场的现象。
在实验过程中,学生能够观察实验现象,分析问题,解决问题。
同时,学生通过实验探究,体验科学探究的乐趣,培养科学探究的精神。
在教学过程中,教师要注意引导学生观察实验现象,培养学生的实验操作能力和观察能力。
此外,教师还要关注学生的学习情况,及时解答学生的疑问,提高学生的学习效果。
奥斯特实验磁极受力在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
通过上面对磁极受力知识的内容讲解学习,希望同学们都能很好的掌握,相信同学们会学习的很好的吧。
初中物理电学知识点:电磁铁下面是对电磁铁的内容知识讲解学习,同学们认真看看下面讲解的内容哦。
电磁铁1电磁铁主要由通电螺线管和铁芯构成。
在有电流通过时有磁性,没有电流通过时就失去磁性。
2影响电磁铁磁性强弱的因素。
电磁铁的磁性有无可以可以通过电流的有无来控制,而电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
3电磁铁的应用此外还有磁悬浮列车,扬声器(电讯号转化为声讯号),水位自动报警器,温度自动报警器,电铃,起重机。
通过上面对电磁铁知识的内容讲解学习,相信同学们已经能很好的掌握了吧,希望同学们认真参加考试工作。
初中物理电学知识点:磁场性质与方向关于物理中磁场性质与方向知识的讲解内容学习,我们做下面的讲解。
磁场性质与方向基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
以上对磁场性质与方向知识的内容讲解学习,同学们都能很好的掌握了吧,希望同学们都能考试成功。
初中物理电学知识点:电流的磁场对于电流的磁场知识点总结内容,希望同学们很好的掌握下面的内容。
电流的磁场奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
通过上面对电流的磁场知识的总结学习,相信同学们已经能很好的掌握了吧,希望上面的知识给同学的学习很好的帮助。
奥斯特实验篇二:初中物理电学的知识点归纳同学们在学习知识点的过程中不能够学习新的忘了旧的,需要及时的进行积累。
奥斯特实验原理奥斯特实验原理是指在磁场中,当导体中有电流通过时,导体会受到一个力矩,使其排列在磁力线方向上。
这一原理是由法国物理学家安德烈·玛丽·安培在1820年首次发现的。
奥斯特实验原理揭示了电流与磁场之间的相互作用,对于电磁学的发展具有重要的意义。
在奥斯特实验中,我们可以通过简单的实验装置来观察这一现象。
首先,我们需要一个磁铁和一根导线。
将导线垂直放置在磁铁的磁力线方向上,然后通电,就会发现导线会受到一个力矩,使其排列在磁力线方向上。
这就是奥斯特实验原理的基本现象。
奥斯特实验原理的核心是洛伦兹力。
当导体中有电流通过时,电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用,从而导致导体受到力矩。
这一原理不仅在实验中得到验证,也在电磁学理论中得到了深入的研究和应用。
奥斯特实验原理在现代科技中有着广泛的应用。
例如,在电动机中,利用奥斯特实验原理可以实现电能转换为机械能;在发电机中,利用奥斯特实验原理可以实现机械能转换为电能。
此外,在电磁感应、电磁波传播等领域,奥斯特实验原理也发挥着重要的作用。
除了在实际应用中,奥斯特实验原理也对我们理解电磁学有着重要的意义。
它揭示了电流与磁场之间的相互作用规律,为我们深入理解电磁现象提供了重要线索。
同时,奥斯特实验原理也为我们提供了一种通过实验验证理论的方法,从而推动了电磁学理论的发展。
总之,奥斯特实验原理是电磁学中的重要原理,它揭示了电流与磁场之间的相互作用规律,对于电磁学的发展和应用具有重要的意义。
通过实验验证和理论研究,我们可以更深入地理解这一原理,并将其应用于现代科技中,推动科学技术的发展。
物理知识点高中物理第一章电与磁第5节奥斯特实验的启示教案粤教第五节奥斯特实验的启示(一)教学目的1.知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电电磁阀外的磁场与条形磁铁的磁场相似。
3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
(二)教具一根硬直导线,2~4节干电池,小磁针,铁屑,螺线管,开关和几根导线。
(3)教学过程1.复习提问,引入新课重复第2节教科书中图117所示的演示实验。
问:当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?(观察到小磁针的偏转。
由于磁铁周围有磁场,小磁针被磁场的磁力偏转。
)进一步提问引入新课只有当小磁针被放置在磁铁周围时,它才会被磁力偏转吗?换句话说,磁铁周围只有磁场吗?其他物质能产生磁场吗?这就是我们在本课中要探讨的。
2.新课程(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场演示实验:将一根与电源相连的直导线和开关放在架子上,沿南北方向水平放置。
将小磁针平行放置在直线的上方和下方。
当直线接通或断开时,请观察小磁针的偏转。
问题:观察到什么现象?(观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置。
)进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?师生讨论:通电后导体周围的小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。
老师指出,上述实验最早是由丹麦科学家奥斯特发现的。
这个实验也称为紧缩实验。
这个实验表明,除了磁铁周围的磁场外,电流周围还有一个磁场,即电流的磁场。
在这节课中,我们主要研究电流的磁场。
黑板书写:第四节电流磁场I.奥斯特实验1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
问题:我们知道磁场是有方向的。
电流周围磁场的方向是什么?这和水流的方向有关吗?重复上述实验。
请观察当电流方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否改变。
提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?(观察到,当电流方向改变时,小磁针N极的偏转方向也会改变,表明电流的磁场方向也会改变。
电流的磁效应奥斯特实验
奥斯特实验,也称作钓铁线实验,是古典物理学中的一种重要实验,用来直接
证明存在电流的磁场作用。
这项实验是英国物理学家威廉·奥斯特在1820年进行的,因其发现要形成磁场,电流必须存在,而其中最佳的受检证例证明,故名。
实验原理是:在一细铁丝成直线的方式架设在磁铁的上端,然后按开关断开电源,当开关再次操作将细铁丝通电,由于电流通过细铁丝,通过两个电阻R1和R2,形成一个有完整匝数组成的圆弧,圆弧表现在接地芯路上,磁里约定定原理要求,发现电流感应欧斯特现象,由于细铁丝所受的磁场作用,细铁丝就会在磁场影响下,电流自上而下的抛射出去,也就是所谓的钓铁线效应。
本实验的机制是:在架设好的细铁丝上R1和R2节点,且其余部分电路与地接齐。
若将细铁丝两端的R1和R2节点断开,细铁丝的中匝段便成为断开的电流源,当细铁丝处于耦合的磁场中时,而电源分别连接在R1和R2上,当R1端先断开,
电流将从R2端开始流入R1端,在细铁丝中匝段在这个过程中,从磁场里约定原理要求,磁感效应欧斯特现象会立即发生,即按开关断开电源,电流立即抛射出去,对应的细铁丝就会受到磁场影响,也就获得动能,细铁丝也随之拉直,这就是钓铁线效应。
由于奥斯特实验阐明了电流的磁效应,意义重大。
首先,它表明电流可以形成
磁场,可用于制造磁场,为各种电磁仪器制造提供了基础;其次,它提供了一种理论体系,对于研究磁场的特性、运动学以及控制磁场的磁特性,都有着非常重要的意义。
【初中物理】初中物理知识点:奥斯特的实验概述:显示通电导线周围存在着磁场的实验。
如果在直导线附近(导线需要南北放置),放置一枚小磁针,则当导线中有电流通过时,磁针将发生偏转。
这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。
奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场.奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质――电流周围存在磁场,电流是电荷定向运动产生的,所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。
奥斯特实验:1.实验过程:如下图所示,将一根导线平行地拿到静止小磁针上方,观察导线通电时小磁针是否偏转,改变电流方向,再观察一次。
2.实验现象:导线通电时小磁针发生偏转,切断电流时小磁针又回到原来位置,当电流方向改变时,磁针的偏转方向也相反。
3.结论:(1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。
(2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。
用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱:解答奥斯特实验之类的问题要注意:(1)通电导体周围存在磁场;(2)磁场的方向与电流方向有关。
电流方向改变时,磁场方向也随之改变。
若研究通电导体周围磁场强弱,则需要控制变量。
例某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。
探究过程如下:A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线,在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N 极指向都与直线垂直;B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;C.改变电流大小时,小磁针指向不变;D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。
(1)做实验时,纸板的俯视图如下,其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极。
请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。
(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制_____不变。
奥斯特电流磁效应实验
奥斯特电流磁效应实验是一种经典的物理实验,它通过测量电流在磁场中产生的磁效应来研究电流和磁场之间的相互作用。
该实验被广泛应用于电磁学、物理学和材料科学等领域,具有重要的理论和实际意义。
实验装置由一个长直导线、一个大强磁铁和一台灵敏的电流计组成。
首先,将导线置于磁铁的磁场中,然后通过导线通电,测量电流引起的磁场强度。
实验结果显示,当电流通过导线时,导线周围会产生一个磁场,其方向垂直于导线和磁场方向。
实验中的关键是测量磁场的强度。
为了实现这一目的,实验中使用了安培环和霍尔效应传感器等设备。
安培环是一种环形磁场传感器,可以测量电流引起的磁场强度。
霍尔效应传感器则可以测量磁场的强度和方向。
实验结果表明,电流和磁场之间存在一种相互作用,被称为洛伦兹力。
这种力可以解释电磁感应现象和电动机等电磁设备的工作原理。
此外,奥斯特电流磁效应实验还可以用于研究材料的磁性质和导电性质,以及测量电流的大小和方向等。
奥斯特电流磁效应实验是一种简单而有用的物理实验,它对于理解电磁学和物理学的基本原理具有重要的意义。
通过这个实验,我们可以更好地了解电流和磁场之间的相互作用,以及这种作用对于电
磁现象和电磁设备的影响,有助于我们更深入地探索自然界的奥秘。
奥斯特实验与电流的磁效应探讨一、奥斯特实验的发现奥斯特实验是19世纪初物理学家奥斯特进行的一项著名实验,他发现了电流在通过两条平行导线时产生的磁效应。
在实验中,奥斯特将一根通电的导线A和另一根导线B平行放置,发现当电流通过导线A时,导线B周围会出现磁场。
二、电流的磁效应电流的磁效应是指电流通过导体时,周围会产生磁场的现象。
根据安培法则,电流产生的磁场方向取决于电流的方向,且磁场强度与电流强度成正比。
这一现象是由导体内部带有自由电子,在电流通过时这些电子受到洛伦兹力的作用,使得导体周围产生磁场。
三、奥斯特实验的意义奥斯特实验的发现揭示了电流与磁场之间的密切关系,为后来关于电磁学的研究提供了重要基础。
电流通过导体时产生的磁场影响着导体周围的环境,对于电磁感应、电动机等领域的研究都具有重要意义。
四、电流的磁力公式根据奥斯特实验和安培法则,可以得出电流I在距离为r的导线周围产生的磁场强度公式为: \[B = \frac{\mu_0I}{2\pi r}\]其中,B为磁场强度,\(\mu_0\)为真空中的磁导率,I为电流强度,r为距离。
五、电流的磁效应在现代应用电流的磁效应在现代工业和科学领域有着广泛的应用。
例如磁共振成像技术利用了电流在产生磁场的特性,实现无创的医学影像诊断。
另外,电动机、电磁感应加热等技术也都是基于电流的磁效应原理。
六、结语奥斯特实验揭示了电流通过导体时产生的磁效应,为电磁学理论的建立打下了重要基础。
电流的磁效应不仅在科学研究中有着重要作用,也在现代应用中发挥着关键作用,促进了人类社会的发展和进步。