安培分子电流假说
安培分子电流假说
九、安培分子电流假说磁性材料【要点导学】1、本节是磁场的收尾章节，通过本节学习应知道安培的分子电流假说、知道电和磁是相互联系的、了解磁性材料及其应用。
2、安培分子电流假说：安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种___________（也叫做分子电流），每一个__________产生的磁场使物体微粒成为一个________，如图15-9-1所示，利用这一假说可以很好地解释磁化现象、温度对磁性的影响。
安培分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_______产生的．3、分子电流的实质：尽管安培提出了分子电流解释，但安培并没有知道分子电流的实质，随着原子物理学的发展，后来才知道分子电流就是原子核外的电子绕原子核运动形成的，如果某材料的原子序数为Z，核外电子绕它运动的轨道半径为r，设电子的电量为e，质量为m，则根据库仑力提供电子圆周运动的向心力可知kze2/r2=m(2π/T)2r,环形电流的大小为I=e/T(由于电子平均一个周期通过圆环任意一截面一次).4、磁性材料：可分为_________、_________、______________，其中铁磁材料又可分为_________和______________。
【范例精析】例1、一根软铁棒被磁化是因为【】A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失了D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同解析：磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同，这是分子电流假说对于磁化现象的解释，所以本题的正确选项是D．拓展：分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流，因而任何材料中都存在分子电流，没有外加磁场时，由于热运动的缘故，分子电流取向是杂乱无章的，有了外加磁场，分子电流取向变得大致一致，从而使软铁产生了磁性．例2、利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象【】A．永久磁铁的磁场B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场D．软铁被磁化产生磁场解析：安培分子电流假说是用来说明磁铁磁性的起源的，所以选项AD是正确的．拓展：分子是一种微观粒子，分子电流是由微观粒子定向做匀速圆周运动引起的，它不同于宏观意义上直线电流、环形电流，分子电流的取向会受到加热或敲击的影响而改变方向，而直线电流和环形电流的磁场并不会受此影响．例3、电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁是【】A．能保持磁性B．可能被其它磁体吸引C．剩磁较弱，且去磁迅速D．能导电解析：电磁铁之所以用软铁作为材料，其原因是软铁为软磁材料，它具有剩磁弱，可以反复被磁化的性质，当电磁铁要吸引物体时，经通电即可实现，当电磁铁要释放物体时，断电即可以使软铁失去磁性，从而释放物体，所以本题的正确选项是C．拓展：软磁材料和硬磁材料的性质有很大区别，一般在要求反复充磁的场合，应选用软磁材料，磁性材料和绕在它上面的导线之间应该保持绝缘，通常是在铜导线上浸一层绝缘清漆，成为漆包线．【能力训练】1．一束电子流沿水平面自西向东运动, 在电子流的正上方一点P, 由于电子运动产生的磁场在P 点的方向上为 【 】(A) 竖直向上 (B) 竖直向下 (C) 水平向南 (D) 水平向北2．安培的分子环流假设,可用来解释【 】(A)运动电荷受磁场力作用的原因(B)两通电导体有相互作用的原因(C)永久磁铁具有磁性的原因(D)软铁棒被磁化的现象3．下列说法中正确的是【 】（A ）只有铁和铁的合金可以被磁铁吸引（B ）只要是铁磁性材料总是有磁性的（C ）制造永久磁铁应当用硬磁性材料（D ）电磁铁的铁芯应当用硬磁性材料4．安培的分子电流假设，是用来解释【 】(A)通电导线产生磁场的原因(B)磁铁产生磁场的原因(C)通电导线受磁场力作用的原因(D)运动电荷受磁场力作用的原因5．图15-9-2是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下面说法正确的是【 】(A)两棒均显磁性(B)两棒均不显磁性(C)甲棒不显磁性，乙棒显磁性(D)甲棒显磁性，乙棒不显磁性6．关于磁现象的电本质，错误的说法是【 】(A)磁体随温度升高磁性增强 (B)安培假说揭示了磁现象的电本质(C)所有的磁现象都归结为电荷的运动(D)一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱7．安培的_____假说揭示了磁现象_______．假说认为：在原子、分子内部存在一种_____电流，它的两侧相当于两个_____，磁化现象就是______电流在外磁场作用下顺序排列的过程．图15-9-2阅读材料：军事领域的磁应用磁性材料在军事领域得到了广泛应用．例如普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限．而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力．在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一．但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性．为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐身的目的．这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”．隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点．美国的F117隐形战斗机（如图15-9-3是一个成功运用隐身技术的例子）．九、安培分子电流假说磁性材料1．D 2。
安培分子电流 假说
安培分子电流假说
安培分子电流假设是指假设电流是通过迁移的带电粒子（例如电子）在导体中传播的。
根据这个假设，电流的大小与通过导体横截面的电荷数量成正比，与电荷的运动速度成正比，与电荷的密度成正比。
安培分子电流假设是安培定律的基础。
安培定律描述了通过导体的电流与导体的横截面上的磁场强度之间的关系。
根据安培定律，通过导体的电流产生的磁场的强度与电流的大小成正比，并与电流的方向相关。
这个假设也被称为经验规律，因为它是基于实验和观察得出的。
尽管如今我们已经确认了电流是由电子在导体中的移动而产生的，但安培分子电流假设仍然是一个有用的近似模型，在许多情况下可以用来描述电流的行为。
安培分子电流 假说
安培分子电流假说（安培的分子电流假说）的内容及应用分析如下：
**内容**：安培的分子电流假说是关于磁铁分子内部存在环形电流的假说。
根据这个假说，磁铁的分子结构中各个环形电流产生的磁场会相互作用，使整个磁铁显示出磁性。
**应用分析**：安培分子电流假说揭示了磁铁磁性的本质，它为经典电磁理论提供了坚实的基础。
同时，分子电流假说也与现代物理学中的物质磁性理论有异曲同工之妙。
这个假说能够解释一些简单的磁场现象，如通电导线的磁场、磁铁的磁极相互作用等。
具体到科学贡献上，安培分子电流假说对于理解磁性现象具有重要意义。
首先，它有助于理解磁场和磁性的微观本质。
其次，这个假说在一定程度上解释了物质的磁性现象，有助于人们认识和理解磁场与物质之间的相互作用。
此外，安培的分子电流假说还为后来的科学家提供了思路和方法，推动了电磁学的发展。
然而，安培分子电流假说也有其局限性。
它只能解释一些简单的磁场现象，对于复杂的磁场现象，如磁畴、磁单极子等，无法给出合理的解释。
因此，安培的分子电流假说只是一个近似模型，需要与其他理论相结合才能更好地解释和理解磁性现象。
总的来说，安培的分子电流假说是一个重要的科学理论，它揭示了磁性的微观本质，为电磁学的发展做出了重要贡献。
虽然它存在一定的局限性，但它仍然是理解磁性现象的重要理论基础之一。
希望以上回答对您有所帮助。
爱因斯坦 安培所假设的分子电流
爱因斯坦安培所假设的分子电流爱因斯坦安培所假设的分子电流，是关于电流的微观本质的一种假设。
它在19世纪90年代由爱因斯坦和安培提出，并为后来的电磁场理论的发展提供了重要的基础。
本文将从分子电流的概念、安培所假设的内容、对实验结果的解释以及对电流本质的认识展开详细讨论。
首先，我们来了解一下分子电流的概念。
在物质中存在着大量的带电粒子，如电子和离子。
当电场或磁场作用于这些带电粒子时，它们将受到力的作用而产生移动，形成所谓的电流。
这种电流由大量的带电粒子的移动组成，其微观本质即为分子电流。
爱因斯坦和安培的分子电流假设主要包括两个内容。
第一，带电粒子在受力作用下将产生随机的热运动，并在这个运动过程中不断改变运动方向。
第二，虽然带电粒子的运动方向是随机的，但由于大量带电粒子的统计效应，整体上呈现某种方向性，即整体的分子电流方向。
对于这个假设，实验证据可以提供支持。
爱因斯坦和安培利用了带电粒子在电解液中的运动进行了实验。
他们观察到，在没有外加电场的情况下，电解液中的离子仍然呈现着一定的迁移速率，即存在分子电流。
这一实验结果印证了分子电流的存在，并为进一步解释电流的性质提供了基础。
爱因斯坦和安培所提出的分子电流假设对电流的本质提供了一种新的认识。
它将电流本身视为一种统计现象，与大量带电粒子的运动状态有关。
虽然单个带电粒子的运动是随机的，但由于整体组成了很大的数量，其平均效果呈现出明确的方向性。
这个方向性即为电流的方向。
这一假设的提出，进一步促进了电磁场理论的发展。
爱因斯坦和安培的工作为后来的电磁场理论的研究，特别是微观电流的分析和描述，提供了重要的基础。
他们的分子电流假设为后来的研究者提供了一个新的视角，从微观层面解释电流的本质，推动了电磁场理论的进一步深化和发展。
尽管爱因斯坦和安培在19世纪90年代提出的分子电流假设在当时并没有被广泛接受，但它为后来的科学研究提供了重要的启示。
通过进一步的实验证据和理论研究，现代科学已经明确认识到电流的微观本质即为分子电流，而不仅仅是宏观电荷的流动。
安培分子电流假说解读
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．
例：一根软铁棒放在磁铁附近被磁化， 这是因为在外磁场的作用下（ ）
A．软铁棒中产生了分子电流 B．软铁棒中分子电流消失 C．软铁棒中的分子电流取向变得杂乱无章
D．软铁棒中的分子电流取向变得大致相同
解析：
软铁棒未被磁化时，内部各分子电流的取向 是杂乱无章的，它们磁场相互抵消，对外不显 磁性，铁棒被磁化，两端 对外显示出较强的磁性．
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．
原子结构理论证实分子电流是存在的，不 因为被磁化而产生或消失． 所以，正确选项为D
小结：
安培提出了分子电流假说，对一些磁现 象做出了解释，不同的磁性材料有不同的 应用．
中央电教馆资源中心制作
2004.03
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．
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简介本教案主要介绍了物理中的一个重要概念——安培分子电流假说以及磁性材料的基本原理。
通过本教案的学习，学生将能够理解安培分子电流假说的基本概念并能够应用该假说解释磁性材料的性质。
教育目标•理解安培分子电流假说的定义和基本原理；•掌握磁性材料的分类和性质；•能够应用安培分子电流假说解释磁性材料的行为。
教学内容安培分子电流假说安培分子电流假说是物理学中关于磁性材料性质的一个重要假设。
根据安培分子电流假说，磁性材料中的磁性是由于物质中的微观分子或原子内部存在电流所产生的。
这些微观电流的相对方向和大小决定了磁性材料的整体磁性。
根据安培分子电流假说，当磁性材料处于无外加磁场时，各个微观电流的方向呈随机分布，相互抵消，因此整体呈现无磁性。
当磁性材料处于外加磁场中时，外加磁场会影响各个微观电流的相对方向，使其更趋向于同一方向，从而增强了整体的磁性。
磁性材料的分类和性质根据磁性材料的性质和应用，可以将其分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料具有较低的剩余磁场和矫顽力，主要用于制造电感器、变压器等设备中。
软磁性材料常见的有铁素体材料、镍铁材料等。
硬磁性材料具有较高的剩余磁场和矫顽力，主要用于制造永磁体。
硬磁性材料常见的有铁氧体、钕铁硼等。
磁性材料的性质主要包括饱和磁化强度、矫顽力、剩余磁场等。
饱和磁化强度是指磁性材料在饱和磁场下的磁化强度；矫顽力是指在外加磁场作用下，使磁性材料磁化时所需要的磁场强度；剩余磁场是指在消除外加磁场后，磁性材料仍然具有的磁场。
应用实例通过学习安培分子电流假说和磁性材料的性质，学生可以应用所学知识解释一些实际问题。
例：为什么磁铁可以吸附铁物体？根据安培分子电流假说，磁铁中存在着微观电流环。
当磁铁靠近铁物体时，外加磁场会使铁物体内的微观电流相对排列，使得铁物体也具有磁性。
由于磁铁的磁场强度较大，它会对铁物体产生一个磁场，使得两者之间存在相互作用力，从而实现吸附。
《安培分子电流假说》 学习任务单
《安培分子电流假说》学习任务单一、学习目标1、理解安培分子电流假说的基本内容。
2、了解安培分子电流假说对解释磁现象的重要意义。
3、能够运用安培分子电流假说解释一些常见的磁现象。
二、学习重难点1、重点（1）安培分子电流假说的内容。
（2）运用假说解释物质磁性的产生原因。
2、难点（1）对安培分子电流假说的深入理解。
（2）如何从微观角度分析磁性现象与分子电流的关系。
三、知识梳理1、磁现象的早期认识在古代，人们就已经发现了磁石能够吸引铁等物质的现象。
然而，对于磁现象的本质，长期以来一直是一个谜。
直到近代，随着物理学的发展，科学家们开始对磁现象进行更深入的研究。
2、奥斯特实验1820 年，丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场。
这一发现打破了长期以来人们认为电和磁没有联系的观念，为电磁学的发展奠定了基础。
3、安培分子电流假说的提出安培在研究磁现象时，提出了分子电流假说。
他认为，在物质内部，存在着一种环形电流，即分子电流。
分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体，这些微小磁体的取向杂乱无章时，物质对外不显磁性；当它们的取向大致相同时，物质就显示出磁性。
4、分子电流的微观解释从微观角度来看，原子由带正电的原子核和绕核运动的电子组成。
电子绕核运动形成了环形电流，这就是分子电流的来源。
不同的物质，其原子结构和电子运动状态不同，导致分子电流的情况也不同，从而表现出不同的磁性。
5、安培分子电流假说的意义安培分子电流假说成功地解释了许多磁现象，如磁化、退磁、磁体的吸引和排斥等。
它将电和磁的现象统一起来，为进一步研究电磁学提供了重要的理论基础。
四、例题解析例 1：为什么磁铁能够吸引铁屑？根据安培分子电流假说，磁铁内部的分子电流取向大致相同，形成了一个较强的磁场。
当铁屑靠近磁铁时，铁屑中的分子电流在磁铁磁场的作用下趋向于与磁铁内部的分子电流方向一致，从而被磁铁吸引。
例 2：为什么加热可以使磁铁失去磁性？加热会使分子的热运动加剧，打乱了分子电流的取向，导致磁铁内部的分子电流取向变得杂乱无章，磁性减弱甚至消失。
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。
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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？
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质。
板书：三、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。
设问：假如我们把这句话表述为：电流的磁场和磁铁的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。
有什么不妥？
提醒学生注意：安培假说揭示的磁铁磁性的起源，也是
．．由电荷的运动产生的
讲述：物质都是由原子组成的，根据安培分子电流假说，是否任何物质都可以磁化为磁体呢？
（学生阅读“磁性材料”）
板书：四、关于磁性材料
１．按物质在外磁场中表现出的特性分类：
弱磁性物质（顺磁性物质和抗磁性物质）、强磁性物质（铁磁性物质）
２．按磁化后去磁的难易程度分类；硬磁性材料和软磁性材料非铁磁性材料
３．按化学成分分类：金属磁性材料和铁氧体
3.巩固练习（见投影）
4.学生小结
5.布置作业。