内容正文:
电流的磁效应 第2课时
知道通电螺线管周围磁场的分布特点,会用右手螺旋定则判断通电螺线管的电流方向与磁场方向的关系。(重、难点)
知道电磁铁的工作原理及其应用。
学习目标
电流能产生磁场,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?
磁性太弱
怎样才能使电流的磁场变强呢?
磁场太弱
新知导入
如果通电的不是直导线,而是绕成线圈的螺线管(如右图),那么它的磁性会变强吗?
现象:通电的螺线管能吸起大头针。
——通电螺线管
新知导入
一、通电螺线管的磁场
1.螺线管:将导线绕在圆筒上,可做成一个螺线管(也叫线圈)。
——通电螺旋管的磁场是什么样的呢?
新知学习
在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板,如图 ,观察铁屑的分布规律。
想一想,它和我们前面学过的那种磁场相似?
一、通电螺线管的磁场
2.通电螺线管的磁场
新知学习
通电螺线管性质:
(1)通电螺线管的外部磁场与条形磁体相似;
(2)它的两端相当于条形磁体的两极。
一、通电螺线管的磁场
2.通电螺线管的磁场
新知学习
思考:改变电流方向,用小磁针探测螺线管的磁极有无变化。
实验现象:改变电流方向,小磁针指向发生变化。
实验结论:通电螺线管的磁极方向与电流方向有关。
一、通电螺线管的磁场
2.通电螺线管的磁场
新知学习
通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则(也叫安培定则)来判定。
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。
一、通电螺线管的磁场
3.安培定则
新知学习
一、通电螺线管的磁场
4.安培定则的应用
① 给出电流方向,判断N、S极
S
N
新知学习
一、通电螺线管的磁场
4.安培定则的应用
② 给出小磁针的N、S极,判断通电螺线管的N、S极和磁感线方向及电流方向。
N
+
—
S
新知学习
一、通电螺线管的磁场
4.安培定则的应用
③ 给出电流方向和螺线管N、S极,画出螺线管的绕法。
S
N
新知学习
二、影响通电线圈的磁性强弱的因素
活动
研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关
【实验步骤】
现象:线圈并不吸引回形针。
(1)用硬卡纸卷成两个纸筒,纸筒长约40mm,直径分别为8mm和12mm,用两根长约3m、线径为1~1.5mm的漆包线密绕在纸筒上做成两个线圈用粘胶纸粘住防止松开,把较小线圈一端靠近一堆回形针,观察有什么现象发生。
新知学习
二、影响通电线圈的磁性强弱的因素
活动
研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关
【实验步骤】
(2)用小刀把线圈两端约1cm长的绝缘层刮去,用一节干电池做电源,通过开关连接在较小线圈的两端,闭合开关后,把线圈一端靠近一堆回形针。
现象:线圈能吸引少量回形针。
结论:有电流通过螺线管时,螺线管产生磁性,吸引铁钉数量少,说明磁场较弱。
新知学习
二、影响通电线圈的磁性强弱的因素
活动
研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关
【实验步骤】
(3)换用两节干电池组成的串联电池组做电源,重复实验,你有什么发现?
现象:线圈吸引的回形针比(2)中的多。
结论:电流越大,线圈的磁性越强。
新知学习
二、影响通电线圈的磁性强弱的因素
活动
研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关
【实验步骤】
现象:线圈吸引的回形针比(3)中增多。
结论:线圈匝数越多,线圈的磁性越强。
(4)将两个纸筒上的线圈串联后,再把两个线圈套在一起,通以与(3)中相同的电流,重复实验。你有什么发现?
新知学习
二、影响通电线圈的磁性强弱的因素
活动
研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关
【实验步骤】
(5)在(4)的基础上,把一枚大铁钉插入线圈中,重复实验,观察现象你又有什么发现?
现象:线圈吸引的回形针比(4)更多。
结论:插入铁芯,线圈的磁性变强。
新知学习
二、影响通电线圈的磁性强弱的因素
活动
研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关
【实验总结】
线圈通电时有磁性,断电时磁性消失;通过通电线圈的电流越大,电磁铁的磁性大;当电流一定时,通电线圈的匝数越多,磁性越强;当电流和其他因素不变时,线圈中间插入铁芯,磁性增强。
总之,通电线圈的磁性强弱与单位长度上的线圈匝数。电流大小以及线圈中是否有铁芯等因素有关。
新知学习
三、电磁铁
(1)定义:内部带铁芯的螺线管就是电磁铁。
铁芯
线圈
(2)构造:
电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管
(3)原理:电流的磁效应。
新知学习
三、电磁铁
(3)电磁铁的优点:
①磁性的强弱与有无可以控制,可以通过开关的通断、电流的变化来改变磁性强弱;
②电磁铁的极性变换,可用改变电流方向来实现。
(4)电磁铁的应用
电磁铁在生产、生活中有着广泛的应用,如电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电铃等。
电铃
电磁选矿机
电磁起重机
新知学习
三、电磁铁
(5)电磁继电器
衔铁
电磁铁
高压工作电路
触点
低压控制电路
电磁继电器是一种电子控制器件,是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
新知学习
1.下列各图中,小磁针静止时N极指向正确的是( )
A
随堂练习
2.某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性,为了让铁钉吸引大头针的数目增多,以下措施中可行的是( )
A.将滑片向左端滑动
B.将滑片向右端滑动
C.减少铁钉上所绕线圈的匝数
D.去掉一节干电池
B
随堂练习
3.如图所示,正确的是( )
A B
C D
B
随堂练习
4.如图所示,是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图
(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察___________________________________________来确定的。
电磁铁吸引铁钉的多少
(2)闭合开关后,当滑动变阻器滑片 P 向_____(填” a“或” b”)端移动时,电磁铁磁性增强。
(3)在图中,电磁铁的上端是_______极(选填“N”或“S”)。
a
S
随堂练习
课堂总结
谢谢!
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