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5.1 定律内容

能源与可持续发展 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 奥斯特实验表明:通电导线周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关。

从哪来 它建立在 1.2 电磁波的特点 之上。虽然电磁波是变化的电磁场,但理解“电生磁”是理解电磁相互作用及后续电磁波产生机制(振荡电路产生变化磁场进而产生变化电场)的最基础物理图景。

为什么 这是基于实验事实的归纳。1820年奥斯特发现,当导线中有电流通过时,旁边的小磁针发生偏转。这说明电流(电荷的定向移动)在空间激发了磁场。根据安培分子电流假说,磁体内部的微观环形电流产生了磁场,而通电导线中的宏观电流同样能产生磁场,揭示了电与磁在本质上的联系。

讲法
适合:逻辑推理型、喜欢探究因果的学生 采用“控制变量法”推导。 1. 先问:磁针偏转说明什么?(受力,说明有磁场) 2. 再问:断电后磁针复位,说明磁场由谁产生?(电流) 3. 最后问:改变电流方向,磁针偏转方向也改变,说明什么?(磁场方向取决于电流方向) 通过“现象-假设-验证”的逻辑链条,让学生自己得出“电生磁”的结论,而非死记硬背。
讲法
适合:形象思维型、对抽象概念感到困难的学生 使用“右手螺旋定则”的简化版类比。 想象导线是一根旋转的轴,电流是水流。告诉学生:“电流像水流一样流过管道,管道周围就会产生一圈圈的‘磁力漩涡’。” 配合动画演示:当电流向上流,磁感线呈逆时针环绕(俯视);电流向下,则顺时针。强调“电流是源,磁场是果”,用视觉化的环形箭头帮助学生建立空间感。
讲法
适合:记忆困难、需要快速掌握考点的学生 口诀记忆法 + 对比法。 口诀:“通电导线磁生边,电流方向定磁旋。” 对比表格: | 项目 | 条形磁铁 | 通电直导线 | | :--- | :--- | :--- | | 磁场来源 | 内部微观电流 | 外部宏观电流 | | 磁场形状 | 外部N到S,内部S到N | 同心圆环绕导线 | | 方向决定 | N极指向 | 电流方向(右手定则) | 通过对比,强化“电生磁”这一核心考点,并明确磁场分布的差异。
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练一道
基础题
如图所示,一根直导线竖直放置,电流方向向上。在导线右侧放置一个小磁针。请问小磁针N极的偏转方向是? A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 向左 D. 向右
变式
若将上述导线中的电流方向改为向下,同时保持小磁针位置不变。此时小磁针N极的偏转方向将如何变化?如果此时断开电源,小磁针最终指向哪里?
试试手自己判
检测题
如图所示,一根通电直导线穿过水平桌面,电流方向垂直纸面向里(用×表示)。在导线正上方A点放置一个小磁针。请画出A点磁感线的方向,并判断小磁针N极的偏转方向。
看答案和判分标准
答案:1. 磁感线方向:以导线为圆心,画一个逆时针方向的圆(俯视)。在A点(导线正上方),切线方向指向左侧。 2. 小磁针N极偏转:指向左侧。
判对标准:
- 学生能画出以导线为圆心的同心圆(或圆弧)。
- 能正确应用右手螺旋定则:大拇指指向纸内,四指逆时针弯曲。
- 能指出A点磁场方向为水平向左。
- 结论明确:N极向左偏转。
(若学生画成顺时针或N极向右,判错;若未画出环绕形状仅画直线,判错。)
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