18探究通电螺线管外部磁场方向

探究通电螺线管外部磁场的方向

说明：本探究题目包括以下两个方面内容。

1、通电螺线管外部的磁场是怎样分布的？

2、通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关？

探究一通电螺线管外部的磁场分布

一、提出问题：

在我们熟悉的磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？

二、猜想假设：

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

三、设计实验

（一）实验器材：

通电螺线管磁场演示器、条形磁体、菱形

小磁针（2个）、铁屑、干电池、开关、导

线

（二）实验步骤：

1、开关断开，如图所示连接电路。

2、在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，并在螺线管的周围均匀撒

铁屑。

3、闭合开关，观察菱形小磁针

的指向，轻敲面板，观察铁屑的

排列情况。用数码相机将铁屑的

排列情况和小磁针的指向照相，

断开开关。

4、在条形磁体的两端各放一个菱形小磁针，观察菱形小磁针的指向，并

在条形磁体的周围均匀撒铁屑，轻敲面板后，观察铁屑的排列情况。用数

码相机将铁屑的排列情况和小磁针的指向照相。

四、进行实验

按照实验步骤操作，做好实验。

通电螺线管周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。

条形磁铁周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。

五、分析论证

比较通电螺线管周围和条形磁铁周围铁屑的排列情况，分析实验现象，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

探究通电螺线管外部磁场的分布情况评价表

探究二影响通电螺线管外部磁场方向的因素

一、提出问题：

通电螺线管外部磁场方向跟哪些因素有关？

二、猜想假设：

通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。

三、设计实验

（一）实验器材：

通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针（2个）、干电池、开关、导线

（二）实验步骤：

1．按照图1甲所示电流方向，连接如图2所示电路。

图1 图2

2．在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，闭合开关，观察菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。

3．断开开关，改变接入螺线管电源的正负极。

4．闭合开关，观察到菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录

在表格中。

5.改变螺线管的环绕方向，按照图1丙所示电流方向，连接如图2所示电

路。

6．在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，闭合开关，观察菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。

7．断开开关，改变接入螺线管电源的正负极。

8．闭合开关，观察到菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。

（三）实验数据表

四、进行实验

按照实验步骤操作，记录实验现象如下表所示

五、分析论证

根据上面实验数据表，归纳结论：

通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。

探究影响通电螺线管外部磁场方向因素评价表

18探究通电螺线管外部磁场方向

探究通电螺线管外部磁场的方向 说明：本探究题目包括以下两个方面内容。 1、通电螺线管外部的磁场是怎样分布的？ 2、通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关？ 探究一通电螺线管外部的磁场分布 一、提出问题： 在我们熟悉的磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？ 二、猜想假设： 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 三、设计实验 （一）实验器材： 通电螺线管磁场演示器、条形磁体、菱形 小磁针（2个）、铁屑、干电池、开关、导 线 （二）实验步骤： 1、开关断开，如图所示连接电路。 2、在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，并在螺线管的周围均匀撒 铁屑。 3、闭合开关，观察菱形小磁针 的指向，轻敲面板，观察铁屑的 排列情况。用数码相机将铁屑的 排列情况和小磁针的指向照相， 断开开关。 4、在条形磁体的两端各放一个菱形小磁针，观察菱形小磁针的指向，并 在条形磁体的周围均匀撒铁屑，轻敲面板后，观察铁屑的排列情况。用数

码相机将铁屑的排列情况和小磁针的指向照相。 四、进行实验 按照实验步骤操作，做好实验。 通电螺线管周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。 条形磁铁周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。 五、分析论证 比较通电螺线管周围和条形磁铁周围铁屑的排列情况，分析实验现象，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

探究通电螺线管外部磁场的分布情况评价表

探究二影响通电螺线管外部磁场方向的因素 一、提出问题： 通电螺线管外部磁场方向跟哪些因素有关？ 二、猜想假设： 通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。 三、设计实验 （一）实验器材： 通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针（2个）、干电池、开关、导线 （二）实验步骤： 1．按照图1甲所示电流方向，连接如图2所示电路。 图1 图2 2．在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，闭合开关，观察菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。 3．断开开关，改变接入螺线管电源的正负极。 4．闭合开关，观察到菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录

中考物理一轮复习专题练习——电流的磁场(通电螺线管、电磁铁) 实验题专练

中考物理一轮复习专题练习——电流的磁场（通电螺线管、电磁铁）实验题专练，有答案1．小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示电路。实验时： （1）可通过观察_____判断通电螺线管的磁极。 （2）小明猜想：通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了_____，来探究通电螺线管的磁场强弱与______的关系。 （3）为了探究“通电螺线管的磁极性质”，小明对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图乙所示的四种情况。分析情况可知，螺线管的磁极由_____（选填“电流方向”、“绕线方式”或“电流大小”）决定。 2．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针． 甲乙 (1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_____的磁场相似． (2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中______方向有关． (3)小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了_______，来探究________的关系． 3．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图所示的实验装置． （1）当闭合开关S后，小磁针____发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺线管与小磁针之间是通过____发生力的作用． （2）用铁屑来做实验，得到了图所示的情形，它与____磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线____真实存在的． （3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____有关，且这个关系可以用____判断．

物理人教版九年级全册通电螺线管的磁场

通电螺线管模拟实验的教学设计 制作：金溪中学朱红联 实验教学目标： 1、认识螺线管与螺线管的绕向； 2、会用安培定则判定通电螺线管的磁场方向。 实验设计目的： 人教版八年级下册物理第九章第三节《电生磁》中，关于通电螺线管的磁场教学，重在探究通电螺线管的磁场特点，理解和应用安培定则。学生在探究活动中，会出现三个方面的困难：1、教材中的螺线管是立体的平面图，不便理解。2、实验室的通电螺线管演示器金属导线早已绕好、固定，不便于理解不同绕向的螺线管与操作。3、因教材的编排，学生对电流的方向感知不多，对通电螺线管中的电流方向更是难以感知。因此，我设计了“通电螺线管模拟器”，既为理解安培定则作铺垫，也为巩固和应用安培定则创造条件，先介绍如下： 实验准备过程： 一、制作材料与过程 找一个长20cm、底面直径7cm的木料圆柱体，侧面贴上一张浅黄色纸，然后在一端底面圆心处钉一长钉，铁钉另一端横着固定在铁架台上。在固定后的圆柱两端前后各贴一小段双面胶。另备20ml注射器一个，去针头，内装15ml 有色液体。此外，透明输液管和有色塑料管各一根，长度90cm左右。 二、实验操作过程 1、认识螺线管 用有色塑料管表示导线，在圆柱体上绕几圈，告诉学生，这就成了一个简单的螺线管。 2、认识螺线管的绕向 出示挂图（1），让学生根据模拟器中不同的绕法找到相同的图示，理解螺线管的立体图示，做到图形结合。

3、画一画螺线管 取下挂图，变动绕法，指导学生画一画各种不同绕向的螺线管。 4、演示、判断电流方向 ①用透明塑料管绕在圆柱体上，注射器所接的一端代表电源正极，有色液体表 示电流，推动注射器活塞，让学生观察螺线管中电流方向。 ②让一学生上台合作，用右手握一握螺线管，要求四指弯向刚才演示的电流方 向。 ③变换电流方向和绕法，再分别让学生用右手握一握。 5、教学安培定则 在学生会判断电流方向和会用右手弯曲的四指表示时，用实验室的通电螺线管演示器探究，学习安培定则： ①通过铁粉、小磁针判断出通电螺线管的周围存在磁场。 ②利用小磁针找到通电螺线管的N极。 ③探究通电螺线管中的电流方向，当用右手握住螺线管，四指弯向电流方向 时，大拇指所指的一端与N极的关系。 ④变换电流方向，让学生再实践③。 ⑤小结安培定则：用右手握住螺线管，大拇指与四指垂直，使四指弯曲沿着 电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。

通电螺线管的磁场-初中物理知识点习题集

通电螺线管的磁场（北京习题集）（教师版） 一．选择题（共6小题） 1．（2017?石景山区一模）如图所示，电源电压不变。当开关闭合时，电磁铁能吸起许多大头针，下列关于电磁铁的说法中正确的是 A ．电磁铁的吸起大头针端是极 B ．电磁铁吸起大头针的原因是通电导体在磁场中受到力的作用 C ．若只减少电磁铁线圈匝数，电磁铁吸起大头针的数量会减少 D ．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针 2．（2016秋?海淀区期末）为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，小红找来实验器材并连接好实验电路，使用小磁针来进行探究。她先在螺线管一端摆放了九个小磁针，通电后发现这九个小磁针的指向如图所示。若用虚线来描述磁场的分布情况，在选项中可能正确的是 A ． B ． C ． D ． 3．（2012秋?顺义区期末）关于通电螺线管，下列因素的变化不会对它的磁性强弱产生影响的是 A ．电流的强弱 B ．电流的方向 C ．线圈的匝数多少 D ．通电螺线管中是否有铁芯 4．（2011秋?昌平区期末）关于通电螺线管，下列因素的变化不会对它的磁性强弱产生影响的是 A ．电流的方向 B ．电流的强弱 C ．线圈的匝数多少 D ．通电螺线管中是否有铁芯 5．（2007秋?丰台区期末）关于电和磁的说法，错误的是 S ()S ()()()()

A ．通电导线周围存在磁场 B ．导体在磁场中运动，一定能产生感应电流 C ．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 D ．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成 6．（2018秋?大兴区期末）如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针（涂黑的一端为极），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后可以观察到小磁针的指向，轻轻敲打纸板，可以看到铁屑有规则的排列起来，关于通电螺线管的磁场，下列说法中正确的是 A ．利用这些铁屑可以显示通电螺线管磁场的分布 B ．由小磁针的指向可判断通电螺线管的左端为极 C ．通电螺线管周围的磁场与蹄形磁体周围磁场相似 D ．若改变通电螺线管中的电流方向，小磁针指向不变 二．多选题（共3小题） 7．（2018?西城区二模）小磊做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”。他在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况，如图所示。当改变螺线管中电流方向时，小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是 A ．通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似 B ．通电时，螺线管的左端相当于条形磁铁的极 C ．通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关 D ．通过电流不变，在此螺线管内插入铁棒，其磁场会增强 8．（2017?顺义区一模）小丽通过实验找到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”，她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断，其中正确的是 N ()S ()N ()

通电导体周围的磁场

通电导体周围的磁场 一、选择题 1、许多物理学家在科学发展的历程中都做出了杰出的贡献，其中首先发现电流磁效应的是（） A.沈括 B.法拉第 C.奥斯特 D.汤姆逊 2、如图2所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出 A．螺线管的左端为N极 B．电源的左端为负极 C．小磁针甲的右端为N极 D．小磁针乙的右端为N极 3、一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后（） A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动 B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动 C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右 D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右 4、如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（） A．通电螺线管仍保持静止不动 B．通电螺线管能在任意位置静止 C．通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北 D．通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北 5、为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方便可用的是( ) A.小灯泡及导线 B.铁棒及细棉线 C.带电的小纸球及细棉线 D.被磁化的缝衣针及细棉线 7、在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是( ) A．小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针 B．小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针 C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过 D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 8、图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则 A. 两线圈左右分开 B. 两线圈向中间靠拢 C. 两线圈静止不动 D. 两线圈先左右分开，然后向中间靠拢 9、如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的电磁铁（） A．a端是N极，磁性减弱 B．b端是S极，磁性增强

通电螺线管的磁场

电流的磁场 预学习部分： 1观看微视频。注意观察电路接通时小磁针的偏转方向，标出小磁针的偏转方向。 （1）（玄）和（b）实验现象表明：_____________________________________________ （2）（b）和（c）实验现象表明：磁场的方向与导线中 _______________ 的方向有关。 2、观看微视频。回答下列问题。 （1）用导线绕成的螺旋形线圈叫做___________ 。 （2）通电螺线管周围的磁场分布与___________________ 相似。 （3）通电螺线管对外相当于_____________ 。 3.观看微视频。观察通电时小磁针的偏转方向，标出小磁针的偏转方向，并标出磁 极。 试猜想通电螺线管周围的磁场方向与什么因素有关?

课堂部分 活动一：用实验的方法判断通电螺线管的磁极，并在图中标出通电螺线管的磁极。 活动二：探究影响通电螺线管两端磁极的因素 （1） 在图中画出电流环绕方向。 （2） 分析比较甲和乙或丙和丁，当螺线管的绕法 _________ ，电流的环绕方向 __________ ，通 电螺线管的磁极 _________ 。（选填“相同”、“不同”） （3） 分析比较甲和丁或乙和丙，当通电螺线管中电流的环绕方向 _________ ，螺线管的绕 法 ______ ，通电螺线管的磁极 __________ 。（选填“相同”、“不同”） （4 ）综合分析，通电螺线管的磁极与 ________________________ 有关。 活动用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极 在下图中标出通电螺线管的 N 极和S 极 3W- R --- 11 ---- (a) --- 1 ----- (b) —— ------- (C ) 活动练习螺线管的绕法 （1 ）练习螺线管的绕线和螺线管中的电流的环绕方向。 （2）练习用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极。 匸电源 （3）实验判断出的通电螺线管的极性与安培定则判定的通电螺线管的极性是否相同? 匸电源 乙 丙

通电螺线管的磁场

专家点评： 本节课的教学流程清晰，教学结构设计合理，运用多种教学手段有效地落实三维目标。教师注重在实验中培养学生观察、思考、合作、交流等能力，以学生为本，是一堂能培养学生探究能力的好课。 本节课体现了以下几个新课程的理念。 （1）注重过程与体验 本节课设计的要点与特点是，让学生体验、感受、参与物理现象的发生发展过程，在课堂中创设一定的情境，给学生一定的发展空间，尤其是教师有意识地创设探究的条件，让学生在探究中学习。例如:探究通电螺线管周围磁场分布环节，让学生以上节课所学的研究磁场的方法为基础，提出自己的方法，有一定的依据。又如:在实验探究中，让学生自己动手绕制螺线管并判断其两端极性，思考两端极性与什么因素有关，汇总了部分同学的实验事实后，产生矛盾，激发学生的思维碰撞。基于实验事实的思考，不但培养了学生的实验能力，而且还培养了学生反思、创新的意识。 （2）促进交流与合作 教学中采用了多种教学手段，促进学生间的交流与合作。在通电螺线管两端极性的探究环节，采用了学生分组、小组合作的方式，合作中又有分工，之后再进行小组之间的交流，使实验结果真实可靠。在实验结果的的探讨交流中，教师精心设计的磁吸式展示方式，便于对比，使教学的重点和难点突出，使交流的质量得到有效的提升。 （3）关注细节与目标 实验过程中教师注重教学细节的设计，而使三维目标得到有效的落实。如：关于实验中的问题思考：确定通电螺线管两端的磁极，分享实验结果时，大胆挑选了一组有问题的小组，让学生在思考、讨论中再次操作、对比，对于如何排除小磁针反向的器材故障也设计讨论。特别是通过实验结果的对比分析，让学生自主再次实验，排查错误实验结果，渗透了德育目标。又如：在右手螺旋定则的学习和运用时，引入了“手套”，利于学生获得感性体验，提升判定成功率，令人印象深刻，方法巧妙自然，目标的达成水到渠成。 整堂课无论是情景的创设，实验的探究，原理的探讨，定则的运用，都以学生的活动为基础展开。注重渗透物理的思维方法，本堂课多次应用了：对比法、建立模型法。有效地促进了学生学习方式的转变培养了学生在实验过程中的思考和探索的能力，不失为一堂好课。（点评人:洪俊）

相贯线及画法举例

一、概述 两立体表面的交线称为相贯线，见图5-14a和b所示的三通管和盖。三通管是由水平横放的圆筒与垂直竖放的带孔圆锥台组合而成。盖是由水平横放的圆筒与垂直竖放的带孔圆锥台、圆筒组合而成。它们的表面（外表面或内表面）相交，均出现了箭头所指的相贯线，在画该类零件的投影图时，必然涉及绘制相贯线的投影问题。 讨论两立体相交的问题，主要是讨论如何求相贯线。工程图上画出两立体相贯线的意义，在于用它来完善、清晰地表达出零件各部分的形状和相对位置，为准确地制造该零件提供条件。 （一）相贯线的性质 由于组成相贯体的各立体的形状、大小和相对位置的不同，相贯线也表现为不同的形状，但任何两立体表面相交的相贯线都具有下列基本性质： 1.共有性 相贯线是两相交立体表面的共有线，也是两立体表面的分界线，相贯线上的点一定是两相交立体表面的共有点。 2.封闭性 由于形体具有一定的空间范围，所以相贯线一般都是封闭的。在特殊情况下还可能是不封闭的，如图5-15c所示。 3.相贯线的形状

平面立体与平面立体相交，其相贯线为封闭的空间折线或平面折线。平面立体与曲面立体相交，其相贯线为由若干平面曲线或平面曲线和直线结合而成的封闭的空间的几何形。应该指出：由于平面立体与平面立体相交或平面立体与曲面立体相交，都可以理解为平面与平面立体或平面与曲面立体相交的截交情况，因此，相贯的主要形式是曲面立体与曲面立体相交。最常见的曲面立体是回转体。两回转体相交，其相贯线一般情况下是封闭的空间曲线（如图5-15a），特殊情况下是平面曲线（如图5-15 b）或由直线和平面曲线组成（如图5-15c ）. (二)求相贯线的方法、步骤 求画两回转体的相贯线，就是要求出相贯线上一系列的共有点。求共有点的方法有：面上取点法、辅助平面法和辅助同心球面法。具体作图步骤为： （1）找出一系列的特殊点（特殊点包括：极限位置点、转向点、可见性分界点）； （2）求出一般点； （3）判别可见性； （4）顺次连接各点的同面投影； （5）整理轮廓线。 二、相贯线的作图方法

有限长通电螺线管空间的磁场分布

有限长通电螺线管空间的磁场分布 作者：惠小强， 陈文学 作者单位：西安邮电学院应用数理系,陕西,西安,710061 刊名： 物理与工程 英文刊名：PHYSICS AND ENGINEERING 年，卷(期)：2004，14(2) 被引用次数：4次 参考文献(3条) 1.王华军;李宏福;温越琼螺线管中磁场的计算[期刊论文]-四川轻化工学院学报 1999(04) 2.西安电炉研究所感应加热技术应用及设备设计经验 1975 3.赵春旺;王克勋;刘前有限长螺线管磁场的数值计算与分析 1997(04) 相似文献(4条) 1.期刊论文胡毅.谢守清.HU-Yi.SHE Shou-qing均匀带电圆环的电场-郧阳师范高等专科学校学报2007,27(6) 在直角坐标系、球坐标系和圆柱坐标系中用点电荷电场的叠加原理,借助椭圆积分法所得公式,精确地计算出均匀带电圆环在空间中电场强度的表达式,有助于理解和掌握带电圆环的电场分布特点. 2.期刊论文朱平.ZHU Ping线电荷椭圆环中心轴线电场分布-大学物理2010,29(7) 运用场的叠加原理和椭圆积分的理论和方法,导出了线电荷椭圆环中心轴线场强分布的解析表达式,进行了有关的讨论,指出线电荷椭圆环中心轴线场分布具有的重要特性. 3.期刊论文林志.许瑞珍带电细椭圆环在中心轴线上的电势及电场强度-科技资讯2008(30) 根据电势的叠加原理,通过第一、第二种全椭圆积分,导出了带电细椭圆环在中心轴线上的电势,进而给出了中心轴线上的电场强度. 4.期刊论文于慧.张素花.安海龙.韩英荣.柳辉.柳辉.张玉红.Yu Hui.Zhang Suhua.An Hailong.Han Yingrong. Liu Hui.Liu Hui.Zhang Yuhong均匀带电细圆环的电势和电场强度的空间分布-河北工业大学成人教育学院学报2007,22(4) 均匀带电细圆环是电磁学理论及应用中的基本模型,研究其产生的电场在空间的分布具有重要意义.本文由电势的叠加原理,首先推导出均匀带电细圆环在空间任一点的电势表达式,并用数学软件Mathematic绘出了其电势在空间的分布-等势线的分布;然后由电场强度和电势的关系,得到了空间任一点的电场强度表达式,并进行了数值模拟. 引证文献(4条) 1.任俊刚.赵春旺有限长螺线管磁场的全场分布[期刊论文]-物理通报 2010(10) 2.高松巍.孙小京.杨理践基于极低频电磁波的管道检测定位技术[期刊论文]-沈阳工业大学学报 2009(3) 3.郭琪.邹志纯三种提供微力装置的模型[期刊论文]-西安邮电学院学报 2009(1) 4.丁健载流有限长密绕螺线管的磁场分布[期刊论文]-大学物理 2009(8) 本文链接：https://www.sodocs.net/doc/1e490096.html,/Periodical_wlygc200402007.aspx 授权使用：西安理工大学(xalgdx)，授权号：fee077cb-5a34-4ed6-9cff-9eef010a4c6c 下载时间：2011年5月26日

通电螺线管的磁场教学设计

《通电螺线管的磁场》教学设计 【教材分析】 本节课为初三物理电磁学第二节课，电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此，教师要让学生确信电流及其周围的磁场是同时存在且密不可分的。为了要说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种的关系。 通电螺线管的磁场是本节的重点，因此，我们应让学生自己去探究、总结，用自己的语言描述出通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系，以培养学生的空间想象能力和语言表达能力。探究结束后，让学生通过自学归纳出判断通电螺线管的磁场与电流的方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。并会灵活应用其解决实际问题。 【教学目标】 1．知识与技能 （1）认识电流的磁效应； （2）知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体相似； ﹙3﹚会用右手螺旋定则判断通电螺线管磁极性质跟电流方向的关系 2．过程与方法 （1）观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某 种关系； （2）探究通电螺线管外部磁场的方向。 3．情感态度与价值观 通过认识电与磁之间的相互联系，培养学生与他人合作的精神，敢于提出与别 人不同见解的意识。

【教学重点与难点】 1．重点 （1）通过奥斯特实验认识电流的磁效应； （2）会用右手螺旋定则判断通电螺线管磁极性质与电流方向关系 2．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。 【实验器材准备】 导线、学生电源（电池组）、开关、螺线管、铁屑、小磁针等。 【教学课时】1课时 【教学方法】实验探究、自学探究 【板书设计】

通电螺线管内部磁场的研究

电选一 通电螺线管内部磁场的研究 一、目的要求 本实验用霍尔元件测量螺线管中部的磁感强度B ，验证长直螺线管内部的磁感强度B 和激磁电流I 的理论关系式，并测定螺线管内部的磁场分布。通过实验要求达到： 1．掌握验证物理理论关系式的过程与方法。 2．了解霍尔效应的产生机理及用霍尔元件测量磁场的原理和方法。 3．理解实验中产生的附加电压及消除方法。 4．绘制螺线管内部的磁感强度B 的分布曲线。 二、仪器设备 TH —S 型螺线管磁场测定组合议。 三、参考书目 1．程守洙、江之永《普通物理学（第二册）》北京：人民教育出版社，1982.133~135、180~181 2．华中工学院等《物理实验基础部分（工科用）》北京：人民教育出版社，1981.124~128 3．林抒、龚镇雄《普通物理实验》北京：人民出版社，1981.275~279 四、原理 1．长直螺线管内部的磁场 由毕奥——萨伐尔定律推导出真空中载流长直螺线管内部的磁感强度为： nI B 0μ= 0μ是真空磁导率， n 是螺线管单位长度上的线圈匝数，I 为螺线管导线内的电流。该式表明，当螺线管绕成之后，管内部的B 与I 成正比，试验将通过测量在不同电流情况下螺线管内部 的B 来验证该理论关系式。验证的内容包括：（1）测量值B 和I 的线性相关程度（用相关系数r 来衡量）；（2）由B —I 关系式中求出的系数0μ与物理常熟0μ=4π×10-7T ·m ·A -1的符合程度（用误差分析来判断）。因为电流I 可用电流表来测量，所以本实验的关键是测量螺线管内的感应强度B 。 图1 2．霍尔效应及其在测磁中的应用 测量磁场的方法不少，但其中以霍尔效应为机理的测量方法因结构简单、体积小、测量速度快等优点而有着广泛的应用，本实验就是采用这种方法。 1897年，霍尔在研究载流导体在磁场中所受力的性质时，用一通电薄条，并在电流垂

通电螺旋管磁场方向的判断方法(1)

通电螺线管磁场和电流方向的判断 判断通电螺线管磁场和电流的方向是中考常考的知识点，如果能掌握正确的方法，很容易判断出通电螺线管的磁场和电流的方向。 一.根据电流的方向来判断磁场的方向 例1.（2010年临沂市）.如图1所示，通电螺线管左端小磁针N 极指向正确的是. 解析：由图可知，电流在通电螺线管外侧的方向是向下的，根据安培定则，四指弯向电流的方向，拇指指向通电螺线管的左侧，即左侧为通电螺线管的N 极。根据磁极间的相互作用，同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理。小磁针静止时，小磁针的S 极靠近螺线管的N 极。应选A 点拨：根据电流方向判断磁场方向时，先确定通电螺线管中电流的方向，然后用右手的四指弯向电流的方向，大拇指的指向就是磁场的N 极。在根据磁极间的相互作用，同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理判断小磁针的方向 二.根据小磁针的方向判断螺线管磁场的方向和电流的方向 例2．通电螺线管旁的小磁针静止如图3所示，判断正确的是（ ） A ．螺线管a 端为N 极，电源c 端为正极 B ．螺线管a 端为S 极，电源c 端为负极 C ．螺线管a 端为N 极，电源c 端为负极 D ．螺线管a 端为S 极，电源c 端为正极 解析：根据图可知小磁针右端为S 极，可知螺线管的a 侧为N 极。把拇指指向N 极，四指的弯曲方向就是电流的方向，在通电螺旋的外侧电流是向上的，即电源d 端为正极，电源c 端为负极。应选C 点拨：小磁针的方向判断通电螺旋中磁场的方向，依据的是磁极间的相互作用。确定磁场方向后再根据安培定则来判断螺线管中电流的方向，从而确定电源的正负极。 三.根据磁感线的方向判断磁场方向和电流方向 例3.（2010年扬州市）电磁铁和永磁体产生的磁场如图4所示，请标出永磁体A 左端的磁极和电磁铁电源的 “十”、“-”极。 解析：磁体周围的磁感线从磁体的N 出来回到磁体的S 极，由图 1 图 3 图4

《通电螺线管的磁场》进阶练习(一) (2)

《通电螺线管的磁场》进阶练习 一、单选题 1.下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是（） A. B. C. D. 2.通电螺线管圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（） A. B. C. D. 3.如图所示是通电螺线管周围四个小磁针（图中涂黑的 一端是N极）静止时指向，其中正确的是（） A.a磁针 B.b磁针 C.c磁针 D.d磁针 二、填空题 4.如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的______ 极，可以观察到左边弹簧______ ，右边弹簧______ ．（后两空选填“伸长”、“不变”或“缩短”） 5.为了纪念物理学家的杰出贡献，常以他们的名字命名 物理量的单位．如：以______ 命名电流的单位，在学 习“电生磁”知识中我们还学习了他的定则使相关问题变 得方便易行，如图中是研究通电螺线管磁场的实验电路．合上开关后，若小磁针停在如图所示的位置，那么电源的______ 端为正极，要使通电螺线管的磁场增强，变阻器的滑片应向______ 端滑动（填“左”或“右”）．

参考答案 【答案】 1.C 2.B 3.C 4.N；伸长；缩短 5.安培；A；右 【解析】 1. 解： A、从图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是N极，右端是S极，故A错； B、从图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故B错； C、从图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故C正确； D、从图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故D错． 故选C． 从电源入手，先判断电流的流向，再利用安培定则可确定螺母管的极性，最后根据磁极间的相互作用，可判断小磁针静止时的指向． 此题考查了安培定则和磁极间的作用规律的应用．安培定则中共涉及三个方向：①电流方向；②线圈绕向；③磁场方向；关于这方面的考查，一般是直接或间接告诉其中的两个，利用安培定则来确定第三个方向． 2. 解：A、据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故错误； B、据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故正确； C、据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故

截交线与相贯线习题.docx

第五节截交线与相贯线 截交线和相贯线是立体表面常见的两种表面交线，立体被平面截切，表面就会产生截交线，两立体相交，表面就产生相贯线，二者有共同点，也有不同点。 一、截交线的特性及画法 【考纲要求】 1、掌握特殊位置平面截断棱柱和棱锥的截交线画法； 2、掌握特殊位置平面截断圆柱、圆锥、圆球的截交线画法； 3、掌握简单的同轴回转体的截交线画法； 【要点精讲】 （一）截交线的定义：由平面截断基本体所形成的表面交线称为截交线。 （二）截交线的特性： 1、任何基本体的截交线都是一个封闭的平面图形（平面体是平面多边形，曲面体是平 面曲线或由平面曲线与直线共同组成的图形）； 2、截交线是截平面与基本体表面的共有线，截交线上的每一点都是截平面与基本体 表面的共有点（共有点的集合）。 （三）求截交线的方法： ①积聚性求点法；②辅助（素）线法；③辅助平面法。 （四）求截交线的步骤： 1、确定被截断的基本体的几何形状； 2、判断截平面的截断基本体的位置（回转体判别截平面与轴线的相对位置 3、想象截交线的空间形状； 4、分析截平面与投影面的相对位置，弄清截交线的投影特性； 5、判别截交线的可见性，确定求截交线的方法； 6、将求得的各点连接，画出其三面投影。 （五）平面体的特殊截交线及画法： 1、特性：平面体的截交线都是由直线所组成的封闭的平面多边形。多边形的各个顶 点是棱线与截平面的交点，多边形的每一条边是棱面与截平面的交线。 2、画法：求平面体截交线的方法主要是用积聚性求点法和辅助线法。画平面体的截交 线就是求出截平面与平面体上各被截棱线的交点（即平面多边形的各个顶点），然后依次连接即得截交线。根据截交线是截平面与基本体表面的共有线，截交线上的点也是截平面与基 本体表面的共有点，我们所要求掌握的是特殊位置平面截切平面立体的截交线，我们可以利用积聚性求点法或辅助平面法，求出截平面与平面立体的各棱线的交点，然后依次连接，也就求出了截交线。 例如图 5-1 所示，先根据截交线具有积聚性投影的正面投影和具有收缩性的水平投影确 定出截平面与六棱柱棱线的六个交点（截交线平面多边形的六个顶点），再利用积聚性求点法求出其侧面投影。再如图5-2 所示，根据截交线具有积聚性的正面投影取点，再利用积聚 性求点法求出其水平投影和侧面投影。 以上是单一截平面截断平面体所形成的截交线，当多个截平面截断平面体时，可以看成是多个截平面分别截断而组合形成的截交线，分别求出其投影，但要注意截交线的具体形状 和截平面交界处的情况。