内容正文:
17.2 电流的磁场
一、奥斯特的发现
1.电流的磁效应
通电导体周围存在磁场,由丹麦物理学家奥斯特的电生磁中发现。
电流产生的磁场方向与电流方向有关,改变导体中的电流方向,磁场方向也发生改变。
2.通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场的特点:
①通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样;
②通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关;
通电螺线管的磁场方向判断:安培定则(磁场方向只与电流环绕方向有关);
用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管的性质:
①通过电流越大,磁性越强;
②线圈匝数越多,磁性越强;
③插入软铁芯,磁性大大增强;
④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
例题:
1.如图所示是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是( )
A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B.移去小磁针后,通电导线周围磁场消失
C.断开开关,直导线周围磁场不会立即消失
D.通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
2.小丽通过实验找到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”,她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断,其中正确的是( )
①通电螺线管右端是N极
②通电螺线管外部的磁场与蹄形磁铁的磁场相似
③通电螺线管左端是N极
④若改变螺线管中的电流方向,通电螺线管的极性对调
A.①②③ B.①②④ C.③④ D.①②③④
3.根据图中磁感线分布情况,标出C点的磁场方向并在括号内标出a为电源的“+”极还是“﹣”极。
3.电磁铁
电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
电磁铁的特点:
①磁性的有无可由电流的通断来控制;
②磁性的强弱可由改变电流大小或线圈的匝数来调节;
③磁极可由电流方向来改变。
影响电磁铁磁性强弱的因素:①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少。
a.在电磁铁线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强;
b.电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关,有铁芯的磁性越强;
c.当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。
电磁铁的应用:电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
4.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。
结构(如图所示):由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。
工作原理:当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流流过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
作用:
a.实现远距离操作;
b.利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流;
c.实现自动控制。
例题:
1.在“做中学”,可以帮助我们学习和运用知识,提升操作技能与探究能力。如图所示,小明利用课余时间制作了一个磁浮玩具,玩偶稳定地“漂浮”在空中。下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的上端为S极
B.电路中的a点必须连接电源的负极
C.磁浮玩具的工作原理是异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D.若要增加玩偶“漂浮”的高度,可将滑片P向上移动
2.如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理图,光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自由拍摄违章车辆,下列有关说法正确的是( )
A.机动车驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍照
B.光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍照
C.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D.以上说法都不正确
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