内容正文:
电生磁、电磁铁的应用
一、电生磁
1.奥斯特实验
(1)在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线上通电流时--小磁针发生了偏转。
①小磁针为什么发生偏转?--小磁针受到了力的作用.
②没有其它的物体与之直接接触,那么能使小磁针受到力的作用的为磁场。通电导线周围的磁场。
结论:通电导线的周围存在磁场。
(2)改变电流的方向,观察小磁针的偏转方向变化--小磁针的偏转方向发生改变,指向与原来相反。
结论:磁场的方向与原先相反,与电流的方向有关。
2.直线电流磁场的分布规律:以直导线上各点为圆心的同心圆,且这些同心圆都在与导线垂直的平面上。
3.螺线管的磁场:把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。各条导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强很多。
①通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
②通电螺线管的极性与电流方向有关,用右手安培定则判断
4.影响通电螺线管磁性强弱的因素:是否带铁芯、电流大小、线圈匝数。
电磁线圈的匝数越多,通过线圈的电流越强,线圈磁性越强。插入铁芯,线圈的磁性大大增强。
5.右手螺旋定则(安培定则):
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
用右手握住直导线,大拇指伸出,大拇指所指方向为电流方向,四指所指方向就是磁场方向。
【例题精讲】
例1.小明标出了下列四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极),其中正确的是
例2.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下面的四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
A. B. C. D.
例5.如图所示,在竖直放置的矩形通电线框中,悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时,小磁针N极将( )
A. 转动90°,垂直指向纸里 B. 转动90°,垂直指向纸外
B. C. 转动180°,指向左边 D. 静止不动,指向不变
例6.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动,条形磁铁仍然静止。在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )
A. 逐渐增大,方向向右 B. 逐渐减小,方向向右
C. 逐渐增大,方向向左 D. 逐渐减小,方向向左
【巩固练习】
1.在一根条形磁铁附近平行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后,其周围磁场磁感线的分布情况如图甲所示。将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,如图乙所示。则棒状物体XY可能是( )
A. 铜棒 B. 软铁棒
C. 条形磁铁,其中X端为N极 D. 条形磁铁,其中Y端为N极
2.小铭学习了电与磁的知识后,标出了下列四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极),其中正确的是( )
3.如图所示,当电流通过弯曲导线时,线圈中心处的小磁针( )
A. N极垂直纸面向里转 B. N极垂直纸面向外转 C. N极垂直面向上,下摆动 D. 小磁针不会动
4.下表是科学兴趣小组探究磁生电的条件时记录的相关内容
(1)请将第3次实验操作补充完整
(2)第4、5、6三次实验结论是:导体在磁场中做 运动时会产生电流。
(3)受到该实验的启发,兴趣小组把一条大约为10m长的电线连在一各灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路(如图)。两个同学沿 (填“东西”或“南北”)方向站,迅速摇动这条电线,电流表指针偏转。
5.如图所示,条形磁铁与电磁铁在同一水平面上,右端固定并保持水平,当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁体一直保持静止,下列说法中正确的是( )
A. S闭合时,电磁铁左端是S极
B. S闭合时,滑片P向右移动时,电磁铁磁性增强
C. S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
D. S断开时,条形磁铁受到两对平衡力的作用
6.根据图中各图给出的条件,在图上画出螺线管线圈的绕法.
二、电磁铁的应用
【知识梳理】
1.电磁铁的构造:带铁芯的通电螺线管就是电磁铁,即电磁铁是利用电流的磁效应使软铁棒具有磁性的装置。将软铁棒插入螺线管内部,则当线圈同上电流时,线圈内部的磁场使软铁棒磁化成为磁铁;当电流切断时,线圈及软铁棒的磁性消失。软铁棒被磁化后所产生的磁场,加上原有通电线圈产生的磁场,使得总的磁场强度大大增加。
2.电磁铁的原理:通电螺线管周围存在磁场(电流的磁效应)
3.影响电磁体磁性强弱的因素:①线圈中电流的大小②线圈的匝数
4.电