【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第三章 磁与电
1、电现象（下）
2、电与磁
二. 重点、难点：
1、知道电流的形成
2、知道通电螺线管相当于一个条形磁铁
3、会用右手螺旋法则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向
三、具体内容：
（一）电流
1、定义：电荷的定向移动形成电流。物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。莱顿瓶是储存电荷的装置，是一种电荷的容器，不能产生持续的电流。
2、电源：能够提供持续电流的装置叫电源。
电源有正、负两个极，在闭合电路中，电源外部，电流的方向总是从正极流向负极，而在电源内部，则是由负极流向正极。
（二）电能
1、概念：电能是能量的一种形式，电流具有电能。
2、电能的转化：
（1）电能可以转化为另一种形式的能量
（2）电能可以从另一种形式的能量转化而来
（3）电能便于转化、利用方便
（4）电流的热效应：电热器把水烧开，电能转化成了内能，这种现象叫做电流的热效应。
（三）奥斯特的发现
1、奥斯特实验——电流的磁效应
一天他在讲课快结束时突然来了“灵感”，对听众说：“让我把导线与磁针平行放置来试试看！”于是在课堂上进行了这样一个实验：讲桌上放置一个伏打电池，用金属丝把它的两极连起来，并将一个小磁针与导线平行地放置在导线的下方，在接通电源一瞬间，小磁针出人意料地转动了，并在垂直于导线的方向停了下来。教室的听众对此无动于衷，而奥斯特却激动万分。
实验说明，通电导线和磁体一样，周围存在着磁场；正是电流的磁场使磁针发生偏转，这种现象叫做电流的磁效应。实验还表明，电流方向改变了，磁针旋转的方向也相反，这说明电流的磁场方向与电流方向有关。
2、通电磁导线周围的磁感线分布
通过实验进一步发现，直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的同心圆。
从图中可以看出：
（1）磁感线疏密变化可知，越靠近直线电流磁场越强。
（2）电流方向与磁场方向垂直。
（3）伸开拇指用右手握住导线，拇指指向电流方向，握紧的其他四指则指向电流的磁场方向。
（四）通电螺线管的磁场
通过实验可以发现：通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，在螺线管的外部，磁感线从N极出来，进入S极；在螺线管的内部，磁感线由S极指向N极。通电螺线管的极性和电流方向可以用安培定则来判定。
安培定则：右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。
（五）物体磁性从哪里来
1、环形电流的磁场与小磁针磁场类似
2、原子环形电流假说：物质由原子组成，原子由带负电的原子核和绕核旋转的电子构成，电子绕核旋转就形成了环形电流，因此每个原子都可看作是一个微小的小磁针。
3、如图所示，在大部分物体中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向转为一致，物体就有了磁性，一致性越强，磁性就越强。
4、物体在磁化的过程中实际就是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程，磁体退磁的过程，实际上是物体内微型小磁针打乱“队形”的过程。
【典型例题】
例1. 关于电源下列说法正确的是（ ）
（1）莱顿瓶是电源（2）伏打发明的电池（3）水果电池（4）电池和电源是一回事
分析：（1）莱顿瓶是储存电荷的装置，是一种电荷的容器，不能产生持续的电流。所以（1）错。1900年伏打用铜片和锌片夹上盐水浸湿的纸片，发明了电池，使人们第一次获得了持续的电流，（2）对；把铜片、铁片插到橘子中，就制成了一个“水果电池”。铜片是水果电池的负极，铁片是正极。同样的道理，将锌片和铜片、锌片和铁片，分别插到橘子、菠萝等酸性水果中也能制成水果电池。其中哪种金属活动性较强，它就是电池的正极，另一种是负极，（3）对；电池和电源不是一回事，电池专指把化学能转化为电能的装置，包括干电池和蓄电池，也可分成一次性电池和充电电池，它们提供的都是直流电。而电源泛指将其他形式的能转化为电能的装置，包括电池和发动机两大类。电池提供的是稳定的直流电，发电机提供的是直流电或交流电，（4）错。
答案：（1）错（2）对（3）对（4）错
例2. 关于电流下列说法正确的是（ ）
A、电荷的移动形成电流
B、只有正电荷的定向移动形成电流
C、正电荷定向移动的方向与电流方向相同
D、电路中电流的方向是由电源的负极到电源的正极
分析：电荷的定向移动形成电流，如果电荷的移动不是定向的，则不能形成电流，正电荷的定向移动能形成电流，负电荷的定向移动也能形成电流，正电荷、负电荷同时定向移动也能形成电流，物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向，根据电流方向的规定我们知道，在电源外部电流的方向是从电源的正极流向负极的。
正确答案：C
例3. 如图所示，当电键S闭合后，小磁针的N、S极按箭头方向转动到与螺线管轴线方向一致时静止不动，试判断电源的正、负极。
分析：本题要综合运用到磁体间的作用规律、安培定则、电流的基本知识分析。螺线管通电后两端出现N、S极，根据同名磁极相斥、异名磁极相吸这一特点，可以判定螺线管的左端一定为N极。由安培定则画出螺线管中的电流方向，再由电流总是由电源正极流出，通过螺线管回到电源负极，便可确定电源正、负极。
正确答案：电源右端为正极，左端为负极。
例4. 要使图中通电螺线管附近小磁针的指向如图中所示，试在图中画出通电螺线管的绕法。
分析：根据需要画出螺线管的绕向，是同学们学习时的难点。可分三步进行：（1）由磁极间的相互作用规律判定，绕成的通电螺线管的左端的极性（本题应为N极）；（2）根据已确定的N极位置，用安培定则可判定螺线管中电流方向（从螺线管的上方流进纸面，从螺线管的下方流出纸面）；（3）画出绕线。
正确答案：见图甲、乙，两种画法都正确
例5. 如所示，在光滑支架上套有L1、L2两个线圈，闭合开关S后，两个螺线管的情况是（ ）
A、静止不动 B、互相排斥
C、互相吸引 D、不能确定
分析：两螺线管间怎样相互作用，取决于相邻的磁极性质。首先标出线圈L1中电流的方向，再根据安培定则判定出L1的右端为N极，L2的左端也为N极，故相互排斥。
正确答案：B
例6. 如图所示，在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是（ ）
A、N极垂直纸面指向纸内
B、N极垂直纸面指向纸外
C、N极指向右
D、N极指向左
分析：本类题学生较容易错误地应用磁极间相互作用规律来判断小磁针N极指向。磁极间的相互作用是指磁体与磁体之间作用，小磁针在通电螺线管内即是通电螺线管的一部分，不能视为独立的磁体。用“小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向（磁感线的切线方向）同向”来判断就不会产生错误。通电环形线圈内的磁场方向是从S极到N极（垂直纸面指向纸外），而小磁针的N极指向与该点的磁场方向相同，所以小磁针的N极垂直纸面指向纸外。
正确答案：B
【模拟试题】（答题时间：45分钟）
一、选择题
1. 如图所示的四幅图中，能正确地表示出通电螺线管极性和电流方向关系的是：（ ）
2. 用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸过来，则（ ）
A、钢条肯定有磁性
B、钢条肯定没有磁性
C、钢条可能有磁性，也可能没有
D、上述几种说法都不正确
3. 下述关于磁感线的说法中正确的是（ ）
A、磁场是由磁感线组成的
B、磁体外部的磁感线从S极出来到N极终止
C、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向
D、小磁针在磁场中N极受力的方向跟该点磁感线的方向一致
4. 下列装置工作时，利用电流磁效应工作的是（ ）
A、电镀 B、白炽灯 C、电磁铁 D、干电池
5. 一条形磁铁摔断后变为两段，将（ ）
A、都没有磁性 B、每段只有一个磁极
C、变成两个小磁体 D、无法判断
6. 发现电流周围存在磁场的物理学家是（ ）
A、奥斯特 B、焦耳 C、法拉第 D、安培
7. 判断电流的磁场磁感线方向时，用（ ）
A、安培定则 B、左手定则
C、右手定则 D、上述三个定则均可以
8. 如图，甲是铜片，乙是小磁铁，当开关闭合后（ ）
A、甲将受到向左的排斥力 B、甲将受到向右的吸引力
C、乙将受到向右的排斥力 D、乙将受到向左的吸引力
9. 下列说法错误的是（ ）
A、将小磁针放入磁场中，磁针静止后北极所指的方向即为该点磁场的方向
B、放在实验室仪器架内的小磁针静止不动，说明该处一定没有磁场
C、磁感线是一种假想的线
D、磁体放在磁场中，它的N极和S极受磁力方向相反
10. 将一钢棒AB用细线悬挂起来，用一条形磁铁的S极去靠近钢棒的A端，发现钢棒A端被推开；去靠近B端，发现钢棒B端被吸引过来，则（ ）
A、钢棒原来没有磁性，磁化后A端为N极，B端为S极
B、钢棒原来没有磁性，磁化后A端为S极，B端为N极
C、钢棒是磁体，A端为N极，B端为S极
D、钢棒是磁体，A端为S极，B端为N极
二、填空题
1. 实验表明：电流具有磁效应，电流产生的磁场方向与___________有关。通电螺线管的外部的磁场性质与___________相似。
2. 某同学利用如图所示装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和
现象，然后归纳得出初步结论。
（1）比较（a）、（b）两图可知：__________________；
（2）比较（b）、（c）两图可知：__________________。
3.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。下图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它___________的不同；
（2）通过比较______________两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（3）通过比较______________两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充_____________的条件。
三、作图题
1. 请根据下图磁感线，确定磁极A的极性，并判断电源正负极。
2. 图中，电路连接正确，通电后小磁针的指向如图所示（涂黑端表示N极）。请在图中标出螺线管的磁极，并画出螺线管的绕法。
【试题答案】
一、选择题
1. A 2.
C 3.
C 4.
C 5.
C
6. A 7.
A 8.
D 9.
B 10.
B
二、填空题
1. 电流方向条形磁铁
2. 通电导线和磁体一样，周围存在着磁场；电流的磁场方向与电流方向有关
3. 磁性强弱 a与b b与c 在电流相等的情况下
三、作图题
1. 如图：
2.
