16.2电流的磁场2021-2022学年苏科版物理九年级下册(共52张PPT)

(共52张PPT)
§16.2 电流的磁场
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。电荷相互作用规律与磁极相互作用规律惊人的相似。是否是巧合呢？还是他们之间存在某种联系呢？科学家基于这样的想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。通过实验你发现电与磁有联系吗？
复习提问
1、磁场的基本性质是什么？
2、磁场的方向是如何规定的？
3、通常可以用什么方法判断磁场中某点的磁场方向？
电现象 磁现象
1 带电体能吸引________。 磁体能吸引________等物质
2 自然界中存在___电荷和____电荷 磁体上存在____极和____极。
3 同种电荷相互____，异种电荷相互____。 同名磁极相互___，异名磁极相互___。
轻小物体
铁、钴、镍
正
负
南
北
推斥
推斥
吸引
吸引
电现象与磁现象的相似之处
奥斯特实验
探究过程
要哪些器材？几个实验？有什么现象？有什么注意事项？
平行
短时间
一.奥斯特实验
现象结论
结论1：通电导线周围存在磁场。（现象：小磁针转动） （电流的磁效应）
结论2：电流磁场方向与电流方向有关。
丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电流的磁效应，即电生磁现象。
由大量实验得出：电流磁场的强弱和电流大小有关（观察小磁针转速）
3.电流的磁效应：
电流周围存在磁场的现象叫电流的磁效应
通电螺线管的磁场
概念
你知道什么叫螺线管？为什么要把直导线绕成螺线管？图你能认识吗？有几种绕法？你会画吗？
二、通电螺线管磁场分布特点
探究1
1.通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
通电螺线管磁场
探究2
通电螺线管周围的磁场方向与什么有关呢？如何探究？
2.通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
演示螺线管磁极变化实验
2.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
通电螺线管周围的磁场方向与电流方向的关系可用安培定则来判定。
1.通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
小结：通电螺线管的磁场特点
3.安培定则
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北（N）极
四指弯曲：与螺线管中的电流方向一致
大拇指指向：通电螺线管的N极
N
S
S
N
N
N
S
S
甲
乙
丙
丁
通电螺线管的四种情况
判断时：四指背面与我们正对的电流方向一致，手指可以直着
通电螺线管周围的磁场方向与螺线管绕法有关。其实绕法改变的仍然是电流方向。
磁极（磁感线）、电流方向、绕法知二求一
练一练
1.标出螺线管的N、S极。
N
S
2.标出螺线管中电流的方向。
S
N
电源
3.标出电源的正负极。
N
S
电源
5.根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。
S
N
4.根据小磁针的偏转，标出螺线管中的电流方向。
N
S
N
S
正
负
S
N
6.下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将 （ ）
D.一齐向左运动
A.静止不动 B.互相吸引
C.互相排斥
N
S
N
S
相斥
C
N
S
7.如图所示，请画出螺线管的绕法。
N
S
8. 闭合开关S后，小磁针的北极N将向 右 （选填“左”或“右”）转动。
练一练
↑
↓
↓
N
9.如图所示，根据小磁针静止时的位置，标出电磁铁的磁极和电源的正负极。
练一练
S
N
S
N
→
←
↑
+
—
练一练
10．在图中用箭头标明磁感线的方向，并画出通电螺线管的绕法．
S
N
↑
↓
▼
▼
▼
▼
三.电磁铁
线圈
铁芯（软铁）
在通电螺线管研究的基础上，1825年英国人斯特金将通有电流的螺线管缠绕在绝缘的铁棒上，发现螺线管的磁场大大增强，发明了更为实用电磁铁。
1.结构：内部带有铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
什么是电磁铁？怎么发明的？有什么特点？铁芯是由什么材料制成的？
原理：1.电流的磁效应，
2.铁芯被通电螺线管磁化成磁体，加强了磁场。
2.电磁铁的原理
电磁铁的原理是什么？
演示加铁芯吸引回形针
1.制作：
线圈匝数不同的两个电磁铁
2.研究电磁铁的磁性
猜测：电磁铁的磁性跟哪些因素有关？
电磁铁磁性的影响因素
电流大小
线圈匝数
（40匝和80匝）
制作、研究电磁铁
有无铁芯
3.电磁铁的磁性强弱的影响因素
研究方法：控制变量法+转换法（吸引大头针数量）
实验需什么研究方法？实验现象是什么？实验结论是什么？
电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少和有无铁芯有关。通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
演示加铁芯电流大小吸引回形针
实验
现象
结论
（1）研究电磁铁的磁性有无
通电时电磁铁___________
电磁铁通电时___磁性，断电时磁性_____.
闭合和断开开关
吸引大头针
不吸引大头针
断电时电磁铁_________
有
消失
实验
（2）研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
改变电流大小
通过电磁铁的电流越__,电磁铁的磁性_____.
结论
增大电流电磁铁吸引
的大头针数目_____.
现象
越强
大
增多
改变线圈匝数
实验
现象
匝数越_____,
磁性越_____.
多
强
结论
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______,磁性______.
越多
越强
(3)研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
实验结论
电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性______；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性____.，所以可通过增大电流、增加线圈匝数、加铁芯来增强磁性
有
越强
越强
消失
电磁铁优点
电磁铁磁性有无，可用________来控制
电磁铁磁性强弱，可用__________来控制
电磁铁的极性变换，可用____________来实现。
通断电
电流大小
改变电流方向
4.电磁铁的优点
电磁铁磁性有无，可用通断电来控制
电磁铁磁性强弱，可用电流大小来控制
电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来实现。
电磁铁与永磁体相比有什么优点？这些操作简便吗？
可演示
5.电磁铁的应用
——电磁起重机
电磁铁的应用
——电铃
电磁铁的应用
电铃
电话听筒有电磁铁的也有安培力的 空气开关等等 电动的手施力
电磁铁的应用——电磁继电器
构造
衔铁
弹簧
电磁铁
触点
电磁铁的应用——电磁继电器
电路
工作电路：
低压控制电路：电磁铁、低压电源、开关
高压工作电路：高压电源、触点、用电器等
控制电路
工作电路
S1
M
S2
S
电磁铁的应用——电磁继电器
原理
控制电路
工作电路
S1
M
S2
S
工作原理
当开关S1闭合时，电磁铁通电产生____，将衔铁______,开关S的触点_____，工作电路在有_____通过，电动机便转动起来。
电流
接通
吸下
磁
核心部件 正反 单刀开关
作用：利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，并且能实现遥控、生产自动化及自动控制
电磁铁的应用——电磁继电器
作用
电磁铁的应用——电磁继电器
另一种
电磁铁的应用——电磁继电器
实例：温度自动报警器
电磁铁的应用——电磁继电器
实例
电磁铁的应用——电磁继电器
实例：水位自动报警器
水位未达A时，绿灯亮，水位正常；
水位达到A时，红灯亮，水位不正常。
电磁铁的应用——电磁继电器
实例：
电子钥匙
电磁铁的应用——电磁继电器
实例
人工心脏泵：
如图6所示为一种温度自动报警器的原理图．在水银温度计的顶端封人一段金属丝，当环境温度高于某一温度时，该装置就自动警．以下说法正确的是 （ ）
A．温度升高至74℃时，L1不亮灯
B．温度升高至74℃时，L2亮灯报警
C．温度升高至78℃时，L1亮灯报警
D．温度升高至78℃时，L2亮灯报警
练一练
D
电磁铁小结
1.电磁铁是一个带有 的 .
铁芯
螺线管
2.电磁铁的磁性跟 和 __ ____有关
电流大小
线圈匝数
3.电磁铁工作的原理:
利用电流的磁效应.
4.电磁铁的优点:
A.磁性有无可以用 来控制.
通断电
B.磁性强弱可以用改变 大小来控制.
电流
C.它的南北极可以通过改变 来控制.
电流方向
5.电磁铁的应用:
电磁起重机
电铃
电话听筒
电磁继电器
电磁继电器小结
2、利用电磁继电器可以实现由低电压、弱电流来控制_______、_______的工作电路，还可以实现___ __ __和_______.
强电流
生产自动化
遥控
高电压
1、电磁继电器的结构如右图所示，
其中A是________,B是________，
C是______。它利用________
对衔铁的吸放，代替开关去控制电路的通断。
电磁铁
A
C
B
衔铁
触点
电磁铁
3.用电磁继电器控制高电压、强电流的开关，其主要优点是 ( )
B
4.关于电磁继电器的衔铁的选用，下列说法中正确的是 ( )
A.应选用软铁材料
B.应选用钢棒
C.以上两种材料都可以使用
D.以上两种材料都不行
A.节约用电
B.安全用电
C.保护用电器 D.操作简单
A
电磁铁课堂练习
1.电磁铁有许多优点 : 它的磁性有无可以由_______来控制，磁性强弱可以由________来控制，磁极的极性可以由________来控制；在线圈中插入______ 就成为电磁铁而使其磁性大大增强。在电流一定时，电磁铁线圈的匝数____，极性越强。
通断电
电流大小
电流方向
铁芯
越多
A. S1接1，S2接3
D. S1接2，S2接3
C. S1接2，S2接4
B. S1接1，S2接4
2.如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是 （ ）
R
4
3
S2
S1
2
1
R
D
3.通电螺线管的磁性强弱与 、
和　　 　 有关.
电流的大小
线圈的匝数
有无插入铁芯
4.
如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁中的磁性将 .
减弱
5.将电磁铁、滑动变阻器、电源与开关接成成闭合回路，若将变阻器的滑片向右移动，那么螺线管上端悬挂铁块的弹簧将：
A.不变 B.缩短
C.伸长 D.不能判断
思考：若悬挂的铁块改为磁铁，情况又将怎样呢？
N
6.如图所示，为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体A 右端的磁极和电磁铁电源的“+ ”、“一”极。
练一练
S
N
S
N
↑
↑
+
_
5.在图中，当螺线管中通过电流时，小磁针在如图所示位置处于静止状态，则a点接电源的 极，b点接电源的 （选填“正”或“负”）极。
练一练
N
S
+
_
负
正
S
6.根据磁场方向判断螺旋管绕法
S
S
N
↑