内容正文:
二、电流的磁场
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1. 知道通电导线周围存在着磁场,并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。
2. 知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。
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知识精讲
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知识点01 电生磁
奥斯特实验:
最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
奥斯特实验:
对比甲图、乙图,可以说明:通电导线的周围有磁场;
对比甲图、丙图,可以说明:通电导线的周围磁场的方向跟电流的方向有关。
2.通电螺线管的磁场:
通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3.安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
解读:(1)关于通电螺线管的题目有三种类型:第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性;第二种是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极;第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。解决这三种问题,应从以下几点入手:①记住常见的几种磁感线分布情况。②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。③磁感线是闭合曲线:磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极;在磁体内部磁感线从磁体的S极出发回到N极。④对于通电螺线管关键是根据N、S极或电源的“+”、“-”极判断出螺线管的电流方向,绕时的绕线线形状应像“S”或反“S”,螺线管朝向读者的一侧应画导线,内侧不画导线,最后将导线跟电源连接成闭合电路。
【即学即练1】
在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极和S极。
【答案】 作图如图所示:
知识点02 电磁铁
定义:插有铁芯的通电螺线管。
特点:①电磁铁的磁性有无可由通断电控制,通电有磁性,断电无磁性;
②电磁铁磁极极性可由电流方向控制;
③影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、:电磁铁的电流越大,它的磁性越强;电流一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,它的磁性越强。
1、 电磁继电器:
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器的结构:电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。
[来源:
【即学即练1】
为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小勤所在的实验小组进行了如下实验:他们首先找了两颗大铁钉,用漆包线在上面绕制若干圈,做成简易电磁铁,然后分别按图接入电路。探究前,小勤他们还作了以下的猜想:
猜想A:电磁铁,顾名思义,通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:通过的电流越大,磁性越强;
猜想C:外形相同时,线圈的匝数越多,磁性越强。
探究过程如图所示。请你仔细观察这四幅图,然后完成下列填空。
(1)探究过程中通过观察__________________来判断磁性的有无和强弱;
(2)比较图_________可以验证猜想A是正确的;
(3)比较图_________可以验证猜想B是正确的;
(4)通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的;但仔细分析发现,猜想C的表述还不完整,还应补充条件____________________。
【解析】(1)探究过程中通过观察吸引小铁钉(大头针等)的多少来判断磁性的有无和强弱;
(2)由ab两图可知,a图的开关断开,电路中没有电流,电磁铁也不吸引大头针闭合,说明电磁铁没有磁性;b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性.由此知A是正确的;
(3)猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制匝数相同,电流大小不同.比较几个图,只有bc符合条件;
(4)d图中磁性强弱不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关;猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制电流的大小相同,线圈匝数不同。
【答案】(1)吸引小铁钉(大头针等)的多少;(2)a和b;(3)b和c;(4)通过的电流相等
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能力拓展
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【典例1】
如图所示,闭合开关S后小磁针静止在螺线管旁的情况,请标出通电螺线管的N极和小磁针的N极。
【答案】.如图所示
【典例2】
能使通电螺线管的南北极位置相互交换的操作是( )
A.把螺线管的匝数增加一倍
B.把螺线管中的电流减小一半
C.改变螺线管中的电流方向
D.在螺线管中插入铁芯
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分层提分
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题组A 基础过关练
1.在如图所示中,有条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A.S、N、S、S B.N、N、S、N
C.S、S、N、N D.N、S、N、N
【答案】A
【解析】由安培定则“