内容正文:
16.2电流的磁场
第16章 电磁转换
教师
xxx
苏科版 九年级下册
电流的磁效应
安培定则
通电螺线管的磁场
01
03
02
CONTANTS
目 录
04
电磁铁
03
05
电磁继电器及应用
电流的磁效应
01
带电体和磁体这些相似的性质是一种巧合呢?
还是它们之间存在着某些联系呢?
1.带电体有吸引轻小物体的性质,磁体能吸引铁、钴、镍物质。
2.带电体有正负电荷之分,磁体有N、S极之分。
3.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
观察与思考
科学家们基于这种想法,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。
奥斯特
磁针会转动吗?
将一枚磁针放置在直导线下,使导线和电池触接,连通电路,观察小磁针的变化。
现象:
通电时小磁针发生偏转;断电时小磁针继续指南北;通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反。
结论:
1.通电导体周围存在磁场。
2.磁场的方向跟电流的方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?
磁场太弱
怎样才能使电流的磁场变强呢?
?
?
通电螺线管的磁场
02
将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
螺线管
螺线管
通电螺线管的磁场是怎样的呢?
演示
在螺线管的两端各放一个小磁针,在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
通电螺线管的磁场分布
实验
探究通电螺线管外部的磁场分布
问题: 通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体相似?
1.为使磁场增强,可在螺线管内加一根铁棒。把小磁针放在螺线管四周不同的位置,观察、记录小磁针N极的指向。
通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两极。
结论:
2.探究通电螺线管的极性与什么因素有关
问题:通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢?
猜想:可能与电流方向有关,可能还与螺线管的绕向等有关.
①设计实验:在螺线管一端放一小磁针,当电流的方向变化时,观察小磁针的N极指向,从而判断出通电螺线管磁场的方向。
甲
乙
(1)探究通电螺线管的极性与电流方向的关系
②现象:比较甲、乙,电流方向改变时,小磁针的偏转方向也随着发生改变;改变电流方向,小磁针偏转的方向正好相反。
③结论:说明通电螺线管的极性与电流方向有关.
(2)探究通电螺线管的磁极与绕线方向的关系
①设计实验:取两个绕向不同的螺线管,给它们通以相同方向的电流,用小磁针判断螺线管的极性是否发生改变。
丙
丁
②现象:比较丙、丁,当螺线管的绕向不同,通过的电流方向相同时,小磁针偏转的指向正好相反。
③结论:在电流方向一定的情况下,通电螺线管的磁场方向还与线圈的绕向有关,绕向变了,则磁场方向也会改变。
实验结论:
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
1.通电螺线管周围存在磁场,它的磁场与条形磁体相似。
2.若改变电流方向,通电螺线管的N极和S极也改变,且正好对调。
条形磁场 通电螺线管
不同点 磁场 磁极不变 N极和S极随电流方向改变
磁性 是永磁体且磁性不变 只有通电才有磁性,且随电流强弱变化
相同点 磁场 磁场分布相同,有N极和S极
磁性 具有吸铁性、指向性、两极磁性最强
小结
安培定则
03
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中电流方向的关系表述出来吗?
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:N 极就在我的左边。
猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下,说:如果电流沿着我右臂所指的方向流动,N 极就在我的前方。
在发现一个物理规律后,如果能够采用一个巧妙的办法把它表述出来,则既方便记忆,又便于我们发现其中各量之间的联系。
对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,我们可以用安培定则来表述。
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
N
例题1、如图所示,闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止,请在图中括号内标出电源的“+”“-”极,并标出通过通电螺线管外A点的磁感线的方向。
答图:
电磁铁
04
①带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
电磁铁
1
②特点:有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。
25
③电磁铁的工作原理
利用电流的磁效应工作。在螺线管的内部插入铁芯通电后,铁芯在螺线管的磁场中被磁化,两磁场叠加,使电磁铁的磁性大大增强。
26
④电磁铁的磁极
与通电螺线管的磁极相同;
当电流方向改变时,磁极也发生改变。
27
实验