安培分子电流假说课件

科学家安培

安培 (Andre-Marie Ampere, 1775-1836) 以他的姓氏安培命名的电流强度的单位，为国际单位制的基本单位之一。 他在电磁学方面的重要贡献被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”. 没有上过任何学校，依靠自学，他掌握了各方面的知识。 科学成就： 1．安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。 ①发现了安培定则 ②发现电流的相互作用规律 ③发明了电流计 ④提出分子电流假说 ⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律 2．数学和化学方面的贡献。 3．“电学中的牛顿” 1799年安培开始系统研究数学， 1805年定居巴黎，担任法兰西学院的物理教授， 1814年参加了法国科学会， 1818年担任巴黎大学总督学， 1827年被选为英国皇家学会会员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。 广泛地阅读科学、哲学、历史、文学等方面的书籍，专门研究拉格朗日，欧拉等人的著作。当时欧拉，伯努利等人的文章用拉丁文写的。为了突破语言的困难，安培仅用了7个星期就学会了拉丁文。 简介： 安培（Andre－Marie Ampere，1775～1836）法国物理学家。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。从小受到良好的家庭教育。他父亲按照卢梭的教育思想，鼓励他走自学成才之路。 他父亲给他买了大量的图书，使他博览群书，卢梭关于植物学的著作激发了他对科学的热情。 12岁时就自学了微分运算和各种数学书籍，显示出较高的数学天赋。为了能到里昂图书馆去看接阅读欧勒、伯努利等人的拉丁文原著，他还花了几星期时间掌握了拉丁文。14岁时就钻研了当时狄德罗和达兰贝尔编的《百科全书》。没有上过任何学校，依靠自学，他掌握了各方面的知识。1793年（18岁）因其父在法国大革命时期被杀，为了糊口他做了家庭教师。在读了一本卢梭关于植物学的书以后，又重新燃起了他对科学的热情。1802年，在布尔让－布雷斯中央学校任物理学及化学教授，1808年被任命为新建的大学联合组织的总监事，此后一直担任此职。1814年被选为帝国学院数学部成员。1819年主持巴黎大学哲学讲座。1824年任法兰西学院实验物理学教授，1836年6月10日在马赛逝世。 他的兴趣十分广泛，早年是在数学方面，曾研究过概率论及偏微分方程，他的一篇关于博奕机遇的数学论文曾引起达朗贝尔的瞩目。后来又作了些化学研究，他只比阿伏加德罗晚三年导出阿伏加德罗定律。由于他高超的数学造诣，他成为将数学分析应用于分子物理学方面的先驱。他的研究领域还涉及植物学、光学、心理学、伦理学、哲学、科学分类学等方面。他写出了《人类知识自然分类的分析说明》（1834～1843）这一涉及各科知识的综合性著作。 他的主要科学工作是在电磁学上。1820年奥斯特发现电流磁效应的消息由阿拉果带回巴黎，他作出迅速反应，在短短的一个多月时间内，提出了3篇论文，报告他的实验研究结果：通电螺线管与磁体相似；两个平行长直载流导线之间存在相互作用。进而他用实验证明，在地球磁场中，通电螺线管犹如小磁针样取向。一系列实验结果，提供给他一个重大线索：磁铁的磁性，是由闭合电流产生的。起先，他认为磁体中存在着一个大的环形电流，后来经好友菲涅耳提醒（宏观圆形电流会引起磁体中发热），提出分子电流假说。他试图参照牛顿力学的方法，处理电磁学问题。他认为在电磁学中与质点相对应的是电流元，所以根本问题是找出电流元之间的相互作用力。为此，自1820年10月起，他潜心研究电流间的相互作用，这期间显示了他的高超实验技巧。依据四个典型实验，他终于得出了两个电流元间的作用力公式。他把自己的理论称作“电动力学”。安培在电磁学方面的主要著作是《电动力学现象的数学理论》，它是电磁学的重要经典著作之一。 此外，他还提出，在螺线管中加软铁芯，可以增强磁性。1820年他首先提出利用电磁，现象传递电报讯号。

最新高中物理恒定电流经典习题30道-带答案总结

一．选择题（共30小题） 1．（2014?安徽模拟）安培提出来著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是 电流强度为，电流方向为顺时针 电流强度为，电流方向为顺时针 电流强度为，电流方向为逆时针 电流强度为，电流方向为逆时针 n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（﹣e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成 B C 3．（2013秋?台江区校级期末）如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（） 5．（2015?乐山一模）图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）

流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω．图中电阻箱读数为5.0Ω．现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G 刚好满偏，则根据以上数据计算可知（） 准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（） g g g g

11．（2014秋?衡阳期末）相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后（） 1212 13．（2013秋?宣城期末）如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g=500Ω，满刻度电流为I g=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为（） X 正确的是（） 132 变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）

分子电流

分子电流（molecular current） 任何物质都是由分子（原子）构成的。在经典原子模型中，分子中的电子绕原子核作轨道运动，形成轨道电流，构成轨道磁矩μL。电子还有自旋磁矩μS。因此，电子的总磁矩μ=μL+μS。把整个分子（原子）中所有电子对外界产生的磁效应等效为一个圆电流I分子的磁效应，称圆电流I分子为分子电流。分子电流的磁矩叫分子磁矩，用m分子表示，m分子=I分子S，S是分子电流围的面积，是S法线方向的单位矢量。 根据物质电结构学说，任何物质（实物）都是由分子、原子组成的，而分子或原子中任何一个电子都不停的同时参与两种运动，即环绕原子核的运动和电子本身的自旋。这两种运动都等效于一个电流分布，因而能产生磁效应。把分子或原子看成一个整体，分子或原子中各个电子对外界所产生磁效应的总和，可用一个等效的圆电流表示，统称为分子电流。这种分子电流具有一定的磁矩，称为分子磁矩。 安培分子电流假说磁铁和电流都能产生磁场，磁铁的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢？电流是电荷的运动产生的，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的．那么，磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢？我们知道，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场很相似．法国学者安培由此受到启发，提出了著名的分子电流的假说．他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极. 安培的假说能够解释一些磁现象．一根铁棒，在未被磁化的时候，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性．当铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极．磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性．这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱了. 在安培所处的时代，人们对物质内部为什么会有分子电流还不清楚．直到20世纪初，才知道分子电流是由原子内部电子的运动形成的．安培分子电流的假说，揭示了磁铁磁性的起源，它使我们认识到：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的． 磁性材料实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同．根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可粗略地分为三类：顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质． 根据分子电流假说，物质在磁场中应该表现出大体相似的特性，但此表告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大．这反映了分子电流假说的局限性．实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因． 我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质称为强磁性物质．通常所说的磁性材料是指强磁性物质． 磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料．磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料．一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大．磁性材料按化学成分分，常见的有两大类：金属磁性材料和铁氧体．铁氧体是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物．

原子的构成(第一课时)

第三节原子的构成（第一课时） 主备人：冯兴洲编制时间：9 月22日 【学习目标】 知识目标：1、了解原子的构成；2、知道原子不显电性的原因；。 能力目标：1、初步学会分析、比较、归纳等方法去探究客观规律； 情感目标：进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点教育； 【学习重点、难点】：认识原子的构成及核电荷数、质子数和核外电子数的关系 ［创设情景］先播放1964年10月16日我国成功爆炸第一颗原子弹的资料短片， 然后教师简要结合国际形势“印巴核竞争”，指出“核力量”是一个国家国防实力 的象征……继而“问题激疑”引入新课。 ［问题激疑］为什么“原子弹的爆炸”会产生如此巨大的能量呢？要了解这个问题， 我们首先要弄清原子结构的奥秘。 【情景再现】：贰佰多年前，道尔顿提出，当时人们很是认同他的说 法；时光飞逝，到了1897年汤姆森通过实验发现了带电的；他认为原子虽小但仍然可分，并提出了“西瓜学说”，西瓜子好比，瓜肉好比；日月如梭，1911年卢瑟福通过实验否定了汤姆森的说法，那么他认为原子是什么样的呢？［引导探究］：用投影出示用“a粒子轰击金箔“的史料图片及文字说明，并提出新问题：你能试着对上述实验现象进行解释吗？ 1、大多数a粒子能穿过金簿而不改变原来的方向，这说明 2、一小部分a粒子改变了原来的运动方向，这说明 3、极个别的又被反弹回来，说明 ［活动探究］通过刚才的学习，我们对原子的结构有了更新的认识，下面请同学们以小组为单位，阅读课本44页，你能从中获取哪些信息呢？ ［交流讨论］： 1：原子是由和两个部分构成。 2：原子核是由和两个部分构成。 3：原子是由、、三种微粒构成的。 4：其中带正电的有；带负电的有；不带电的有。 5：从中我们可以看出，原子虽然由一些带电的微粒构成，但它并不显电性，我的理由是……【交流讨论】：根据原子中各种微粒的带电情况，“质子数、核电荷数、核外电子数”有何数量关系？ ［课堂小结］:小组交流“学完本节课你应该知道什么？ 【课堂检测】 1、a粒子散射实验说明了：（） A．原子核由质子和中子组成 B．原子内部大部分是空的 C．电子是原子的构成部分 D．原子中的正电荷集中在一个很小的范围内 2、关于卢瑟福原子的核式结构模型的内容,下述说法正确的是: （） A．原子是一个质量分布均匀的球体 B．原子的质量几乎全部集中在很小的核内 C．原子的全部正电荷都集中在原子核内

安培分子电流假说 磁性材料

安培分子电流假说磁性材料 教学目标 1.知道安培分子电流假说是如何提出的 2.理解安培分子电流假说，能解释有关现象 3.掌握磁现象的电本质； 4.了解磁性材料的种类及其特性。 3.渗透科学研究方法，培养学生思维能力。 教学重点： 应用安培分子电流假说揭示磁现象的电本质。 教学过程： 1.复习引入 问题1：怎样用安培定则判断长直导线周围的磁感线方向？ 问题2：怎样用安培定则判断环形电流周围的磁感线方向？ 问题3：（学生板演）画出条形磁铁和通电螺线管周围的磁感线分布图。 引入课题：比较两幅图，可以看出它们的磁感线十分相似，那么磁体的磁场和电流的磁场是不是同一种场呢？它们产生的原因是否相同呢？下面我们就来研究这个问题。 板书：安培分子电流假说磁性材料 2.新课讲授 学生阅读课本并思考以下问题： （1）安培分子电流假说的指导思想是什么？ （2）安培分子电流假说的实验基础是什么？ （3）我们应向安培学习什么？ （4）安培分子电流假说的内容是什么？ 归纳：安培之所以能提出分子电流假说，原因在于：一是有正确的指导思想--电和磁具有统一性；二是有正确的实验基础--条形磁铁的磁场和通电螺线管磁场的相似性；三是由于安培对科学问题专心致志地思考，锲而不舍的努力工作。 问题4：安培分子电流假说的内容是什么？ 板书：一、安培分子电流假说的建立――为了说明磁场都是由运动电荷产生的，安培认为在原子，分子等物质微粒内部存在着一种环形电流――分子电流，分子电流使每个物质微粒成为一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，并且这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。 能否用安培分子电流假说解释有关的磁现象呢？ 板书：二、用安培假说解释磁现象 (1)用安培分子电流假说解释铁棒的磁化 演示实验：用分子电流模型模拟磁铁的磁化过程 (2)安培分子电流假说解释磁体在高温下失去磁性 (3)教师配合电脑模拟讲解：条形磁铁的磁场和通电螺线管的磁场都是由电流产生的 小结：安培分子电流假说能解释所用的有关的磁现象，说明安培分子电流假说是正确的，可以上升为理论。 安培分子电流假说理论在以后也被后来的事实证明，1876年美国的罗兰将大量的电荷加在一个橡胶盘上，然后使盘高速转动，在盘的附近用小磁针来检验运动电荷产生的磁场，结果他发现，当带电盘转动时，小磁针发生了偏转，而且改变盘的转动方向或者改变所带电荷的正负时，小磁针的偏转方向也改变磁针的偏转方向跟运动电荷所形成的电流方向间的关系也同样符合安培定则 二十世纪初，在人们认识原子的结构后知道，分子电流是由原子内部的电子运动形成的。 安培分子电流假说理论告诉我们，磁体的磁场和电流的磁场一样都是由电流产生的，而电流又是由运动电荷产生的，因此我们说安培分子电流假说成功地揭示了磁现象的电本

电磁学的开始

电磁学的开始 1785年，法国物理学家库仑用扭秤实验测定了静电与静磁之间的相互作用，从而发现了库仑定律。但包括库仑在内的一大批科学家都怀疑电和磁之间存在相互联系；库仑甚至断言，电与磁是两种完全不同的实体，它们不会有什么联系，尽管它们的作用规律在数学形式上相同，但它们的本质却完全不同的东西。就连光的波动学说的创立者托马斯·杨（T．Young，1773～1829）和超距论电动力学的奠基人安培也都赞同库仑的观点。1820年，丹麦物理学家奥斯特（Hans Christian Oersted，1777～1851年）向科学界宣布了电流的磁效应的发现，这一重大发现第一次揭示了电与磁的联系，开创了电磁学研究的新纪元，从而宣告了电磁学的开始。 1、奥斯特电流磁效应的发现 奥斯特是丹麦一个小镇上药店商人的儿子，十二岁时他已受过很好的教育，在他父亲的店里担任助手，这项工作激发了他的科学兴趣。后来他在哥本哈根大学学习医学、物理学和天文学；当他听到了伏打的发现后，立即开始电流实验。1801年，他进行传统的欧洲游历，到了法国、德国和荷兰。他在德国会见了哲学家谢林（Schelig）、物理学家伦福德伯爵和其他科学家。1803年他回到了哥本哈根，1806年，他成为哥本哈根大学实验物理学教授。19世纪初，德国哲学家康德（I．Kant，1724～1804）的基本力和基本力向其他种类的力转化的哲学思想，对促进物理学家去寻找电与磁的本质联系起了积极的作用。奥斯特深受康德哲学的影响，坚信自然力统一的思想，认为电、磁、光、热等现象之间存在着某种内在的联系。为了寻找电与磁之间的联系，奥斯特做出了不懈的努力。 1812年，奥斯特在《关于化学力和电力的统一的研究》的著作中提 出了这样的设想：如果使电流通过直径较小的导线，导线就会发热；若 进一步缩小导线的直径，电流会使导线发光；进而推知，当导线直径小 到一定程度，电流将会产生磁效应。虽这条思路本身有着明显的错误， 但他的电能转化为磁的思想却是可贵的。此后几年，他一直关注这一课 题。奥斯特猜想：如果电流能够产生磁效应的话，那么这种效应不可能 在电流的方向上发生，因为许多人在这个方面所作努力的失败已经证明 了这一点；这种作用很可能是横向的。在没有证实他的假想之前，他不 愿在课堂上公开他的思想。1820年4月，奥斯特在给具有相当物理学知 识的学者讲授电、伽伐尼电和磁课程时做了一个实验，他用一个小伽伐 尼电池的电流通过一条细铂丝，铂丝放在一个带玻璃罩的指南针上，结 果盒中的磁针被扰动了，尽管效应很弱，看上去也不规则，并未给听众留下强烈的印象，但奥斯特深知这种扰动背后所包含的巨大意义，他为此兴奋不已。 在以后的三个月中，奥斯特深入地进行了实验研究。奥斯特将玻璃、木头、水、松脂、瓦片、石块等非磁性物体插在导线与罗盘之间，没有发现偏转的磁针与没有插入这些物体之前有什么不同。甚至当磁针浸在装有水的铜盆里的时候，磁针在电流的作用下仍然偏转，因此他得出结论：“电流冲击只作用在磁性粒子上，所有非磁性物体对于电流冲击是可以忽略 的。由于磁性物质或者磁性粒子阻止这种冲击通过，因而它们被电流冲击的冲力带动而发生偏转。”奥斯特又发现，磁针分别放在导体的上面和下面时，它的偏转方向正好相反。如图3－1所示奥斯特实验，实验发现在载流长直导线附近平行放置的磁针受力沿垂直于导线的方向偏转，即磁针的N极垂直于由导线和磁针构成的平面（图中用虚线画出） 图6-7为奥斯特电流磁效应的 发现

法国化学家安培的贡献介绍

法国化学家安培的贡献介绍 安培是法国著名的化学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和物理也有贡献，那么你知道法国化学家安培的贡献是怎样的吗?下面由为你提供的法国化学家安培的贡献介绍，希望能帮到你。 法国化学家安培的贡献介绍法国有名的物理学家安培，有着哪些突出的贡献呢?说起安培的贡献，首先不得不说的是他的安培定则。酷爱物理研究的安培发现前人所提出的电流磁效应存在一些不太合理的地方，于是安培经过长期研究后终于成功发现了磁针转动的方向和电流的放电方向之间的关系，因此产生了物理学上这一安培定则。 说起安培的贡献还要说起他所发现的电流之间的作用规律。安培发现，如果电流方向相反，那么两条相同的平行载流导线其实是互相吸引的，反过来则相反，根据此，安培成功发现其中的规律。同时，安培还发明了电流计。这是一种用来探测和度量电流的仪器，也是安培从电流在线圈里的流动规律研究出来的，产生极大影响。 后来，安培还提出了他所发现的分子电流假说。而后，安培在总结之前研究的基础上，提出了电流元之间存在的规律，即安培定律，成为物理学中一个非常重要的定律。除此之外，安培还在数学和化学方面都有着很多贡献，对数学的热爱支撑着他去研究概率论以及其他相关知识，并且还做出了有着创造价值的设想。 与此同时，安培还是当代发展了测电技术的第一人，他的一生，

虽然从事物理研究的时间不是很长，但是的确有着很多的贡献，成为电动力学的开创者，也给后人留下了重要的财富。 法国化学家安培的发明介绍安培被人们称为“电学领域的牛顿”，电流的单位用他的名字命名，足以看到安培对电学发展做出的贡献。那么安培发明了什么，安培又做出怎样的贡献呢? 安培发明了什么?安培在奥斯特研究的基础上，研究了磁针转动方向和电流方向之间的关系，用了两周的时间提出了安培定则，也就是中学常用到的右手螺旋定则，在提出这一结论的同时，安培创造出了螺线管，并在这个基础上发明了电流计。电流计是安培最重要的发明，能够直接读出电路中流过的电流的量，在进行电学研究的时候，电流计起着举足轻重的作用，因为有了电流计，科学工作者的电学研究才能更加精准和快速，可见安培发明了什么对后来的研究产生了巨大的影响。 安培发明了什么在历史文献中并没有很多的记载，除了电流计，他的突出成就都集中在提出一些理论和定则、验证一些假说上，比如安培定则、分子电流假说和安培定律。除了电学方面的突出成就，在数学和化学领域，安培也有一定的成就。他研究过概率论和积分偏微方程，认识了氯元素和碘元素，通过自己的推导得出了阿伏伽德罗定律，还通过实验论证了体积和压强之间的关系等。 很多人不知道除了电流计之外安培发明了什么，但仅凭着一个电流计，他就能成为最伟大的物理学家之一。

物理教案-安培分子电流假说磁性材料

物理教案－安培分子电流假说磁性材料 教学目标 知识目标 1、知道安培的分子电流假说． 2、知道电和磁是相互联系的． 3、了解磁性材料及其应用．能力目标 1、通过本书教学，了解科学假说在认识自然奥秘中的重要作用． 2、通过演示实验和实物展示，掌握一些实用的磁性材料的常识，培养学生理论联系实际的能力．情感目标 进行物理方法教育：培养学生形成科学研究的思维方式，即实验基础科学假说实验检验理论． 教学建议教材分析 教材本节的重点是：磁铁的磁场也是由运动电荷产生的．难点是学生对安培分子电流假说的理解．教师可以利用深化物质微观结构观点使学生理解分子电流． 教法建议 教学可以采用学生自主学习的方法，在引入时，可以让学生思考：

为什么通电螺旋管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似？是否磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题？让学生认真思考联系．在通过演示实验验证，在学生自主学习的基础上，在教师指导点拨下总结规律．通过实验和讲解扩展磁性材料知识．教学设计方案安培分子电流假说磁性材料一、素质教育目标（一）知识教学点1、知道安培的分子电流假说．2、知道电和磁是相互联系的．3、了解磁性材料及其应用．（二）能力训练点1、通过本书教学，了解科学假说在认识自然奥秘中的重要作用．2、通过演示实验和实物展示，掌握一些实用的磁性材料的常识，培养学生理论联系实际的能力．（三）德育渗透点进行物理方法教育：培养学生形成科学研究的思维方式，即实验基础科学假说实验检验理论．（四）美育渗透点通过精美的实验仪器展示，培养学生对物理仪器工艺美的审美感受力，通过物理学研究思维方式的训练和培养，提高学生对物理学推理过程的逻辑美的审美感受力．二、学法引导1、教师通过复习提问法引入，通过学生自学课本，了解安培分子电流假说，通过演示实验法验证，通过启发使学生理解电本质．2、学生认真思考，细心观察实验，在教师指导下自学课本，分析总结．三、重点·难点·疑点及解决办法1、重点磁铁的磁场也是由运动电荷产生的．2、难点安培分子电流假

初中物理电流的磁场

7.2 电流的磁场 教学目标 一、知识与能力 1.了解奥斯特的发现及其意义，知道通电直导线周围的磁场情况。 2.知道通电螺线管周围的磁场分布，掌握安培定则。 3.知道磁现象的电本质。 二、过程与方法 1.通过对奥斯特发现的实验的观察，了解导线周围的磁场。 2.经历关于通电螺线管周围磁场分布的实验探究过程，知道螺线管磁场和条形磁体磁场的相似性。 三、情感、态度与价值观 1.通过实验探究及讨论活动，培养学生善于观察、勤于思考、勇于探究的科学素养。 2.通过实验探究和讨论活动，培养学生积极与他人合作的意识。 教学重难点 【教学重点】 通电螺线管周围的磁场分布。 【教学难点】 磁现象的电本质。 教学准备 ◆教师准备 多媒体教学课件、螺线管、铁屑、电池、小磁针等。 ◆学生准备 螺线管、铁屑、电池、小磁针等。 教学过程 一、情境导入 1.情景：1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，如图7-2-1所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，发现螺线管通电转动后停在南北方向上，这一现

象引起了与会科学家的极大兴趣。你知道这是怎么回事吗？ 2.回顾： 师：当把小磁针放在条形磁体的周围时，能观察到什么现象？其原因是什么？ 生思考交流：观察到小磁针发生偏转；因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。 师：同学们回答得很好，带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？科学家们基于这一想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场，这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。今天，我们沿着奥斯特的足迹，来再现一下奥斯特所做的实验。 二、进行新课 (一)奥斯特的发现 1.奥斯特实验。 先向学生说明实验要求，如图7-2-2所示，然后学生分组实验：将直导线与小磁针平行并放。观察现象： ①如图7-2-2 (a)，当直导线通电时会发生什么现象？(小磁针发生偏转) ②如图7-2-2 (b)，断电后会发生什么现象？(小磁针转回到原来指南北的方向) ③如图7-2-2 (c)，改变通电电流的方向后会发生什么现象？(小磁针发生偏转，其N极所指方向与图a时相反) 提问：(1)通过实验，你观察到了哪些物理现象？(通电时小磁针发生偏转；断电时小磁针转回到指南北的方向；通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反) (2)通过这些物理现象你能总结出什么规律？(①通电导线周围存在磁场；②磁场方向与电流方向有关) 师：同学们回答得很好，我们鼓掌给予鼓励。以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场。 总结奥斯特实验。现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转

安培的简介

安培简介 [导读]安培全名叫安德烈·玛丽·安培，安培是法国一位非常著名的化学家， 他对电磁很有研究，对物理和数学也有很重要的贡献，同时，为了纪念安培，把电流的国 安培的故事介绍 安培全名叫安德烈·玛丽·安培，安培是法国一位非常著名的化学家，他对电磁很有研究，对物理和数学也有很重要的贡献，同时，为了纪念安培，把电流的国际单位以他的姓氏命名为安培。那么这么厉害的科学家，关于安培的故事又有哪些呢？ 安培画像 关于安培有那么一个小故事，有一次安培正在思考一个问题，当他经过塞纳河的时候，顺手捡起一块鹅卵石放进口袋里面，过一会儿又从口袋掏出来丢到了河里，等到安培走到学校的时候，习惯的掏出怀表，掏出来的竟然是鹅卵石，原来安培把怀表丢到了河里。 还有一个关于安培的故事是这样的，安培在街上行走的时候，边走边思考问题，想到思路时看见前面有个黑板，就用笔在上面书写起来，没有想到这个黑板竟然会移动起来，黑板移动的越快，安培也跟着跑起来，等到安培回过神来时，才注意到这个移动的黑板是一辆马车的车厢背后。这两个故事都说明了安培是一个喜欢思考，很难受外界环境影响的人，也是安培成功的一个重要因素。 还有一个故事也是关于安培思考的小故事，安培为了能够专心的思考问题，就在门口贴上“安培先生不在家”的字条，一天安培外出散步思考问题时，突然想起什么事情返回家中，看见“安培先生不在家”的字条时，竟然说安培先生不在家，那就算了，安培忘记了这是自己的家啊。 安培的故事说明了安培对科学认真的态度，也是安培能够有那么多重要贡献的原因。 物理学家安培发明了什么

安培被人们称为“电学领域的牛顿”，电流的单位用他的名字命名，足以看到安培对电学发展做出的贡献。那么安培发明了什么，安培又做出怎样的贡献呢？ 安培发明的电流计 安培发明了什么？安培在奥斯特研究的基础上，研究了磁针转动方向和电流方向之间的关系，用了两周的时间提出了安培定则，也就是中学常用到的右手螺旋定则，在提出这一结论的同时，安培创造出了螺线管，并在这个基础上发明了电流计。电流计是安培最重要的发明，能够直接读出电路中流过的电流的量，在进行电学研究的时候，电流计起着举足轻重的作用，因为有了电流计，科学工作者的电学研究才能更加精准和快速，可见安培发明了什么对后来的研究产生了巨大的影响。 安培发明了什么在历史文献中并没有很多的记载，除了电流计，他的突出成就都集中在提出一些理论和定则、验证一些假说上，比如安培定则、分子电流假说和安培定律。除了电学方面的突出成就，在数学和化学领域，安培也有一定的成就。他研究过概率论和积分偏微方程，认识了氯元素和碘元素，通过自己的推导得出了阿伏伽德罗定律，还通过实验论证了体积和压强之间的关系等。 很多人不知道除了电流计之外安培发明了什么，但仅凭着一个电流计，他就能成为最伟大的物理学家之一。 安培的贡献有什么 法国有名的物理学家安培，有着哪些突出的贡献呢？说起安培的贡献，首先不得不说的是他的安培定则。酷爱物理研究的安培发现前人所提出的电流磁效应存在一些不太合理的地方，于是安培经过长期研究后终于成功发现了磁针转动的方向和电流的放电方向之间的关系，因此产生了物理学上这一安培定则。

安培分子电流假说

七、安培分子电流假说磁性材料 教学目标 1.知道安培分子电流假说是如何提出的 2.理解安培分子电流假说，能解释有关现象 3.掌握磁现象的电本质； 4.了解磁性材料的种类及其特性。 3.渗透科学研究方法，培养学生思维能力。 教学重点： 应用安培分子电流假说揭示磁现象的电本质。 教学过程： 1.复习引入 问题1：怎样用安培定则判断长直导线周围的磁感线方向？ 问题2：怎样用安培定则判断环形电流周围的磁感线方向？ 问题3：（学生板演）画出条形磁铁和通电螺线管周围的磁感线分布图。 引入课题：比较两幅图，可以看出它们的磁感线十分相似，那么磁体的磁场和电流的磁场是不是同一种场呢？它们产生的原因是否相同呢？下面我们就来研究这个问题。 板书：安培分子电流假说磁性材料 2.新课讲授 学生阅读课本并思考以下问题： （1）安培分子电流假说的指导思想是什么？ （2）安培分子电流假说的实验基础是什么？ （3）我们应向安培学习什么？ （4）安培分子电流假说的内容是什么？ 归纳：安培之所以能提出分子电流假说，原因在于：一是有正确的指导思想--电和磁具有统一性；二是有正确的实验基础--条形磁铁的磁场和通电螺线管磁场的相似性；三是由于安培对科学问题专心致志地思考，锲而不舍的努力工作。 问题4：安培分子电流假说的内容是什么？ 板书：一、安培分子电流假说的建立――为了说明磁场都是由运动电荷产生的，安培认为在原子，分子等物质微粒内部存在着一种环形电流――分子电流，分子电流使每个物质微粒成为一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，并且这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。 能否用安培分子电流假说解释有关的磁现象呢？

电磁学第五章

四川师范大学教案电磁学物理与电子工程学院

物理与电子工程学院 注：教案按授课章数填写，每一章均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。教学内容须另加附页。

第五章恒定电流的磁场 §5.1 磁现象及其与电现象的联系人类对磁现象的研究早于对电现象的研究，早期对磁现象的观察（研究）是从天然磁体（永磁体）之间的相互作用开始的。 一、永磁体（早期的永磁体指天然磁体） 天然磁铁和人造磁铁统称永磁体（永磁铁）。人类对磁现象的认识和研究就开始于永磁体之间的相互作用。通过观察发现，永磁体的基本现象归结为： （1）永磁体：具有吸引铁、钴、镍等物质的性质（具有磁性）； （2）永磁体有两个磁性最强的区域，叫做磁极，分别叫做南北两极（南S，北N）； （3）两磁铁的磁极之间有相互作用力，同性极相斥，异性极相吸； （4）磁极不能单独存在。 二、电磁相互作用（电流具有磁效应） 十九世纪初，人们从一系列重要的实验中开始认识到电（现象）与磁（现象）之间有着不可分割的联系。 （1）1819年：丹麦科学家奥斯特发现：通电导线附近的磁针会发生偏转； 说明：电流具有磁效应电流→磁体 （2）1820年：安培发现：放在磁铁附近的载流导线或载流线圈受到磁力的作用而发生运动； 说明：磁体→电流

（3）同时期发现：两平行直导线间有相互作用力：电流同向，相吸；电流反向，相斥。 说明：电流→电流 一系列实验现象都说明磁现象与电流有密切的联系，迫使人们去探索磁现象的本质，并使人们想象磁现象是否就起源于电流（或电荷的运动）呢？ 三、磁现象的本质：安培的分子电流假说 1、“磁荷”观点 由于有些磁现象与电现象有类似之处（如同性相斥，异性相吸等），因此人们最早参照电荷提出了“磁荷”的说法。人们认为磁性起源于“磁荷”，大量“磁荷”集中在磁极处而显磁性。磁铁之间的相互作用起源于“磁荷”之间的相互作用。但这个观点不能解释磁棒被无限分小后仍有N、S极、N、S极不能单独存在这种现象（因正负电荷可以单独存在）。 2、分子电流观点（假说） 奥斯特的电流磁效应实验以后，特别发现了通电螺线管与一条形磁铁的外部磁性相似。由此1822年安培提出了分子电流假说。他认为：磁性物质的分子中存在圆形电流，称为分子电流。分子电流相当于一个基元磁体，当物质不呈现磁性时，分子电流无规则排列，它们对外界所产生的磁效应互相抵消，使整个物体不显磁性。在外磁场作用下，圆形电流受力矩作用，其轴线沿一定方向排列起来，在宏观上显示出N、S极来，呈现磁性。安培的假说很容易解释为什么磁体的N、S两种磁极不能单独存在。因为基元磁体的两个极对应于圆形电流的两个面，显然这两个面是不能单独存在的。 电子的轨道运动和自旋运动构成了等效的分子电流，这就是物质磁性

高考物理知识归纳磁场电磁感应和交流电

高考物理知识归纳（六） ----------------------磁场、电磁感应和交流电 磁场 基本特性,来源, 方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N) 组成闭合曲线 要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布（正确分析解答问题的关健） 脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念；会从不同的角度看、 画、识 各种磁感线分布图 能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图（正视、符视、侧视、剖视图） 安培右手定则：电产生磁 安培分子电流假说，磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验 安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量 F 安=B I L ?推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型) 从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。 典型的比值定义 (E=q F E=k 2r Q ) (B=L I F B=k 2r I ) (u=q w b a →q W 0 A A →=?) ( R=I u R=S L ρ) (C=u Q C=d k 4s πε) 磁感强度B ：由这些公式写出B 单位，单位?公式 B=L I F ; B=S φ ; E=BLv ? B=Lv E ； B=k 2r I （直导体） ；B=μNI （螺线管） qBv = m R v 2 ? R =qB mv ? B =qR mv ; v v v d u E B qE qBv d u ===?= 电学中的三个力：F 电=q E =q d u F 安=B I L f 洛= q B v 注意：①、B ⊥L 时，f 洛最大，f 洛= q B v （f 、B 、v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直）?导致粒子做匀速圆周运动。 ②、B || v 时，f 洛=0 ?做匀速直线运动。 ③、B 与v 成夹角时，（带电粒子沿一般方向射入磁场）， 可把v 分解为（垂直B 分量v ⊥，此方向匀速圆周运动；平行B 分量v || ，此方向匀速直线运动。） ?合运动为等距螺旋线运动。 带电粒子在磁场中圆周运动（关健是画出运动轨迹图,画图应规范）。 规律：qB mv R R v m qBv 2=?= (不能直接用) qB m 2v R 2T ππ== 1、找圆心：①(圆心的确定)因f 洛一定指向圆心，f 洛⊥v 任意两个f 洛方向的指向交点为圆心； ②任意一弦的中垂线一定过圆心； ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。 2、求半径(两个方面)：①物理规律qB mv R R v m qBv 2 =?= ②由轨迹图得出几何关系方程 ( 解题时应突出这两条方程 ) 几何关系：速度的偏向角?=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)α=2倍的弦切角θ

物理学家和他们的故事 安培1

安培 安培(Ampére，André-Marie，1775—1836)是法国物理学家、数学家．1775年1月22日生于里昂一个商人家庭．父亲为他安排了按照自己的意愿来学习的环境．他自幼聪明好学，具有惊人的记忆力，尤其是在数学方面有非凡的天赋．12岁学习了微积分，13岁发表关于螺旋线的论文．18岁时，除了拉丁语，还通晓意大利语和希腊语．他不仅钻研数学，还研究物理学和化学．在化学方面，他最先预见了氯、氟、碘三种物质是元素，还独立地发现了“阿伏伽德罗定律”． 安培最重要的贡献是在电磁学方面．1820年7月奥斯特发现了电流的磁效应．法国科学家阿拉果8月在瑞士听到这一消息后，9月初回到法国立即向法国科学院报告了这一最新发现．善于接受新的研究成果的安培，怀着极大的兴趣，第二天就重做了奥斯特的实验，并于9月18日向法国科学院提交了第一篇论文，报告他的实验成果．接着又在9月25日、10月9日提出了第二篇和第三篇实验报告论文．在这三篇论文中，包括了电流方向和磁针偏转方向关系的右手定则；同向直线电流间互相吸引，异向直线电流间互相排斥；通电螺线管的磁性与磁针等效，等等．安培又用了二、三个月的时间进一步研究电流之间的相互作用，把精巧的实验和他高超的数学技巧结合起来，通过四个巧妙设计的实验，得出了重要的结论，这就是：导线中的电流反向时，它们产生的作用也反向；电流元具有矢量性，作用在电流元上的力跟电流元垂直；电流元的长度和相互间的距离增加相同的倍数时，作用力不改变．安培根据这四个实验，导出了两个电流元之间相互作用的公式，即两个电流元之间的作用力跟它们之间距离的平方成反比，这就是著名的安培定律． 安培还进一步探索了磁的本质，提出了分子电流假说，为正确认识物质磁性指出了方向．安培把磁和电流联系起来，从本质上认识了磁和电的统一．安培精湛的实验技巧和探索根源的精神受到后人的称颂，他在电磁学方面的重要贡献被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”．

安培——安培定律

安培——安培定律 ?·人物简介： 安德烈·玛丽·安培（André-Marie Ampère，1775年1月20日—1836年6月10日），里昂人，法国物理学家、化学家和数学家。安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究，他被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”。在电磁作用方面的研究成就卓著。电流的国际单位安培即以其姓氏命名。 ?·电磁学主要成就： 一）安培定则，也叫右手螺旋定则 表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。 A.通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； B.通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

二）安培定律(恒定磁场的基本定律，也是电磁理论三大实验定律之一) 真空中电流元1I 对电流元2I 的作用力： 21131 2122211022211021)(44B l d I r r r r l d I l d I e r l d I l d I F d ?=--?=?=πμπμ理解：1.u 0为真空中的磁导率。 2.闭合回路之间的作用力满足牛顿第三定律：F 12=-F 21；但电流元之间的作用力不满足牛顿第三定律：1221F d F d -≠。 3.使用条件：真空 4.3121222021)(4r r r r l d I dB --=πμ该公式被称为毕奥—萨伐尔定律。是与安培定律同一时期各自独立提出来的。单位为T （特斯拉），或Wb/m 2(韦伯/米2)三）发明电流计（只能测试小电流） 安培利用螺线管原理发明了第一个度量电流大小的电流计，成为电学研究的重要法宝之一。 四）提出了安培分子电流假说 虽然分子电流在后来实验证明并不存在，但是其概念雏形为解释固体材料里面的磁性起到了抛砖引玉的效果——磁虽然不是来自分子电流，但和材料里的电子运动脱不开关系。

安培分子电流假说

安培分子电流假说 一、安培分子电流假说 1．安培分子电流假说的建立 @@通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场很相似@安培由此受到启发@提出了著名的分子电流假说． 2．安培分子电流假说 @@在原子、分子等物质微粒内部@存在着一种环形电流——分子电流@分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体@它的两侧相当于两个磁极． @3．分子电流假说的验证@（1）能解释一些磁现象． ①软铁棒被磁化：各分子电流的取向由杂乱变得大致相同． ②磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性：分子电流的取向由大致相同变成杂乱． （2）近代的原子结构理论证实了分子电流的存在． 根据物质的微观结构理论@微粒原子由原子核和核外电子组成@原子核带正电、核外电子带负电@核外电子在库仑引力作用下绕核高速旋转@形成分子电流． 4．磁现象的电本质 磁铁的磁场和电流的磁场一样@都是由电荷的运动产生的． @@注意：不要把一切磁现象都看作是由电荷的运动产生的@因为变化的电场也会产生磁场． 二、磁性材料@@1．不同物质被磁化的程度不同 @演示：通过螺线管上方悬挂小磁针@先在螺线管中先后插入塑料棒、铜棒、铝棒@观察磁针的偏转情况；再分别插入软铁棒@变压器铁芯@观察磁针的偏转情况． @2．磁性材料的分类@（1）根据物质在外磁场中表现出的特性来分@可粗略地分为三类：顺磁性物质@抗磁性物质@铁磁性硬质．@@①弱磁性物质：顺磁性物质和抗磁性物质称为驻磁性物质． ②强磁性物质：铁磁性物质称为强磁性物质． ③物质磁性差异的原因：物质结构的差异性．

@@（2）根据磁化后去磁的难易程度来分@可分为两类：@@软磁性材料@硬磁性材料 @①软磁性材料：磁化后容易去磁的材料叫软磁性材料@剩磁较小． @②硬磁性材料：磁化后不容易去磁的材料叫硬磁性材料@剩磁较大． @③根据组成磁性材料的化学成分来分@常见的有两大类：金属磁性材料@铁氧体． 3．磁性材料有着广泛的应用@不同的磁性材料应用于不同的场合

高二物理安培分子电流假说 磁性材料·典型例题解析

安培分子电流假说磁性材料·典型例题解析 【例1】关于分子电流，下面说法中正确的是[ ] A．分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的B．分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的 C．“分子电流”是专指分子内部存在的环形电流 D．分子电流假说无法解释加热“去磁”现象 解答：正确的是B． 点拨：了解物理学发展历史，不仅能做好这类题，也能帮助我们历史地去看待科学的发展进程． 【例2】回旋加速器的磁场B＝1.5T，它的最大回旋半径r＝0.50m．当分别加速质子和α粒子时，求：(1)加在两个D形盒间交变电压频率之比． (2)粒子所获得的最大动能之比． 解析：(1)T＝2πm/Bq，故f P/fα＝q p mα/qαm P＝2． (2)由r＝mv/Bq可得v＝Bqr/m，所以被加速粒子的动能E k＝mv2/2＝B2q2r2/2m．同一加速器最大半径r和所加磁场相同，故E P/Eα＝1． 点拨：比例法是解物理问题的有效方法之一．使用的程序一般是：根据研究对象的运动过程确定相应的物理规律，根据题意确定运动过程中的恒量，分析剩余物理量间的函数关系，建立比例式求解． 【例3】如图16－74所示是显像管电子束运动的示意图．设加速电场两极间的电势差为U，垂直于纸平面的匀强磁场区域的宽度为L，要使电子束从磁场出来在图中所示120°范围内发生偏转(即上、下各偏转60°)，磁感应强度B的变化范围如何？(电子电量e、质量m已知) 点拨：这是彩色电视机显像管理想化以后的模型．先确定电子运动的圆心 再结合几何知识求解．

参考答案 【例4】显像管的工作原理是阴极k发射的电子束经高压加速电场(电压力U)加速后，垂直正对圆心进入磁感应强度为B．半径为r的圆形匀强偏转磁场(如图16－75所示)，偏转后轰击荧光屏P，荧光屏受激而发光，在极短的时间内完成一幅扫描．若去离子水质量不好，所 称为离子斑．如发生上述情况，试分析说明暗斑集中在荧光屏中央的原 跟踪反馈 1．磁性是物质的一种普遍性质，大到宇宙中的星球，小到电子、质子等微 观粒子，几乎都会呈现出磁性．地球就是一个巨大的磁体，在一些生物体内也有微量强磁性物质，研究表明：鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受到的作用来帮助辨别方向的．如果在鸽子身上缚一块永磁体材料， 且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则[ ] A．鸽子仍能辨别方向B．鸽子更容易辨别方向 C．鸽子会迷失方向 D．不能确定鸽子是否会迷失方向 2．关于分子电流的假说，是安培 [ ] A．通过精密仪器观察到分子电流而提出的B．根据环形电流的磁场分布与条形磁铁相似提出的 C．根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸取引提出的 D．根据电子绕核旋转的理论提出的 3．一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为 [ ]