课堂与分享工具

按 F 切换课堂模式,Esc 退出;输入框内不会触发。

下载离线课件

下载为单个 HTML 文件。保存后可直接打开,互动、讲解和打印无需联网;其他课程链接需要网络。

将代码放入支持 iframe 的网站。嵌入页不启用学习记录。

电流产生的磁场

物理建议年龄: 11–15

导线中的电流改变时,周围的磁场怎样改变?

改变直导线中的电流方向和大小,用指南针判断环绕导线的磁场方向与相对强弱。

学习目标

  • 用测试指南针确定导线周围某点的磁场方向。
  • 预测反转电流会反转磁场方向。
  • 比较电流大小、离导线距离与磁场相对强弱。

开始前

  • 知道电流是电荷的定向运动。
  • 会读箭头、圆周方向和“相对强弱”。

互动科学实验

  1. 1电流
  2. 2磁力线
  3. 3反向
  4. 4强弱

正在准备互动模型…

正在准备互动模型…

定性教学模型:数值和图示用于比较趋势,并非精密测量。

边观察,边解释

依次完成四步。按钮会把互动模型切换到对应观察状态。

  1. 载流导线周围存在磁场。直导线周围的场方向沿以导线为中心的圆周切线,而不是沿导线向外辐射。

    你的任务: 接通电流,沿一条场线追踪完整圆周。

  2. 小指南针北端沿所在点的磁场方向排列。把它放在导线周围不同位置,指向会转动,但始终与当地圆周相切。

    你的任务: 比较导线上、下、左、右四处的指南针方向。

  3. 电流方向反转时,导线周围每一点的磁场方向也反转;场的圆形分布仍以同一导线为中心。

    你的任务: 先预测指南针会怎样转,再按“反转方向”核对。

  4. 在距离相同处,较大电流产生较强磁场;对同一电流,离直导线越远,磁场越弱。方向由电流方向决定,不由大小决定。

    你的任务: 把电流从较小调到较大,比较同一点的强弱读数,再比较近处与远处。

把现象连成解释

右手握拳规则

用右手拇指指向约定电流方向,弯曲手指环绕的方向就是磁场方向。反转电流相当于反转拇指,弯曲方向也随之反转。

场线是表示方法

圆形场线帮助表示每一点的方向,疏密帮助比较相对强弱;空间中没有真实圆环。线不相交,因为同一点的合磁场只有一个方向。

检查理解

1长直导线周围的磁场线形状最接近?
2反转导线中的电流后,磁场怎样变化?
3距离导线相同,电流变大通常会怎样?

可打印练习纸

先独立完成练习页;答案和解释在单独一页。

物理

电流产生的磁场

姓名:________________日期:________________

导线中的电流改变时,周围的磁场怎样改变?

  1. 长直导线周围的磁场线形状最接近?
  2. 反转导线中的电流后,磁场怎样变化?
  3. 距离导线相同,电流变大通常会怎样?

答案页

电流产生的磁场

  1. 以导线为中心的同心圆

    在垂直导线的截面上,场方向沿以导线为中心的圆周切线。

  2. 方向反转,圆形分布保留

    右手握拳规则随电流方向反转,因此所有圆周箭头和指南针方向反转。

  3. 磁场变强,方向不因大小改变

    长直导线的磁场强弱随电流增大而增大;方向由电流方向决定。