17.2 电流的磁场 学案 2022-2023学年沪科版九年级物理全一册

17.2 电流的磁场 知识精讲 一．奥斯特实验 通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。 （1）当导线通电，且小磁针与电流方向平行时，磁针发生偏转； （2）切断电流时，磁针不再偏转，回到原位； （3）当电流方向相反时，磁针的偏转也相反。 二．通电螺线管的磁场 通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关。 三．安培定则 用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。 四．电磁铁 1．定义：内部插入铁芯的通电螺线管。 2．构造：电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。 3．工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。 4．优点：电磁铁磁性的有无用通断电来控制，磁性强弱用电流大小来控制；它的磁极由电流方向来控制，使用起来非常方便。 5．应用：家用电器，电冰箱、吸尘器、电磁起重机、电动机、发电机、高速磁浮列车等都用到电磁铁。   五． 电磁铁的磁性 电磁铁的磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。 1．匝数一定时，电流越大，磁性越强； 2．电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强； 六． 电磁继电器 1． 结构：电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。 2． 原理：电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。 3． 实质：利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。 4．应用：利用电磁继电器可以实现用低电压、弱电流来控制高电压、强电流的工作；也可以实现远距离操纵和自动控制。如：电铃、水位自动报警器、防盗报警器等。 电流磁效应-奥斯特实验 例题1、 如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。 （1）小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿________（选填“东西”、“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果更明显。 （2）当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明________。此时若移去小磁针，上述结论是否成立？________（选填“是”或“否”）。实验中小磁针的作用是________。 （3）仅将电源正负极对调，小磁针偏转方向发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与________有关。 （4）为了验证是“通电直导线产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是________。 随练1、 某同学利用图所示的装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后总结出初步结论. 比较甲、乙两图可知：_______________________________________. 比较甲、丙两图可知：_______________________________________. 右手螺旋定则 例题1、 如图所示，当给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止。此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整（导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内）。 随练1、 开关闭合后电磁铁A和永磁体B的磁感线分布如图所示。请标出永磁体B左端的磁极和四条磁感线的方向。 随练2、 根据图中通电螺线管的南北极，标出小磁针的N极和电源的“＋”极。 电磁铁磁性的强弱 例题1、 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，某同学制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 （1）当滑动变阻器滑片向________移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越强，电磁铁磁性越强。 （2）根据图示情况可知________（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________________，电磁铁磁性越强。 （3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的________（填“N”或“S”）极。 随练1、[多选题] 如图所示，弹簧下挂着磁铁A，它的下端为N极，上端为S极，M是铁芯，以下说法正确的是（ ） A.闭合开关S2，弹簧变长 B.闭合开关S2，S1再由断开变为闭合，弹簧变短 C.闭合开关S2后，滑片P向左滑动，弹簧变长 D.闭合开关S2，将铁芯从螺线管中抽出来，弹簧变短 电磁继电器 例题1、 电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，此时电梯________（能/不能）运行，电磁铁的上端是________极，电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而________，如果用较小的电阻替换R2电梯可乘人数将变________（多/少）。 随练