[演示]在小磁针上面有一条直导线,当直导线触接电池通电时,你们能看到什么现象?改变电流的方向,又能看到什么现象?
[生甲]当直导线触接电池通电时,小磁针发生偏转。
[生乙]断电时,小磁针又回到原来的位置。
[生丙]当改变直导线中电流方向时,小磁针偏转方向也发生变化。
[生丁](讨论的结果)通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
[生戊](讨论的结果)通电导线周围磁场方向跟电流方向有关。当电流方向发生变化时,磁场的方向也发生变化。
奥斯特对电和磁的关系很感兴趣,奥斯特认定电磁转化是很有可能的,所以一直想找到能证明这种转化的方法。例如放电时的“xx”声,电可能也会产生磁,他希望找到电产生磁的证据。1820年4月,在一次讲授“各种电与磁的现象”的课堂上,奥斯特演示了当时能够做的各种电和磁的实验,当他举起手中的指南针向学生讲述地磁场的作用时,发现磁针并不指向南方,而在水平方向偏转了一个很大的角度。他注意到,刚才做过实验的伏打电池和相连的导线没有断开,是电流引起磁针偏转。这一意外发现使奥斯特兴奋不已,竟激动得在讲台上摔了一跤。以后的两个月里,奥斯特闭门不出,设计了几十个不同的实验,都证实了通电导线周围存在磁场。同年7月,向学术界宣布了电流的磁效应,整个物理学界都震动了。
奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场。我们也研究研究,说出你们的做法和观察的结果。(学生们把直导线弯成各种形状,通电看小磁针的变化)
[生甲]我们组弯成三角形,通电后小磁针偏转,周围存在磁场。
[生乙]我们组弯成正方形,通电后小磁针偏转,周围存在磁场。
……
[生丙]我们组把直导线缠在铅笔上,然后抽出铅笔,再通电,小磁针偏转,周围存在磁场。
[师]这种把导线绕在圆筒上,做成的螺线管也叫线圈,它能使各导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多,这样在生产实际中用途就大,那么通电螺线管的磁场是什么样的?
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