17.2电流的磁场2021-2022学年沪科版物理九年级(共32张PPT)

(共32张PPT)
通电导体周围产生磁场 通电螺线管同条形磁体相似 电磁继电器实现远程遥感 磁悬浮成为新时代标志
17.2　电流的磁场
第十七章 从指南针到磁悬浮列车
版本号: 201912V3
目 录
CONTENTS
电流的磁场
通电螺线管
电 磁 铁
小 试 牛 刀
电磁铁应用
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
温故知新
磁体周围存在的一种物质叫什么？
将一枚小磁针放入磁场中，小磁针将会怎样转动？为什么？
磁场有方向，磁场中某一点的方向如何确定？如何形象地描述磁体周围的磁场
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
探究新知
电现象与磁现象的相似之处
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 。
铁/钴/镍
轻小物体
正
负
南
北
排斥
吸引
排斥
吸引
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
电与磁之间的作用——奥斯特的经典实验
将直导线与小磁针平行,并把导线放在小磁针的上方和下方进行观察。
思考：导线南北或东西放置，哪种放置使实验现象比较明显？
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
实验总结及归纳
电流方向
电流方向
直导线
装置：
结论：
通电导线周围存在着磁场；
电流的磁场方向与电流方向有关。
——这种现象叫电流的磁效应
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
电流的磁效应
电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
电流的磁效应是由丹麦科学家奥斯特首先发现的。奥斯特实验是第一个揭示电和磁有联系的实验。
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
想一想
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？
磁性太弱 ...太弱...
怎样才能使电流的磁场变强呢？
思考
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
想一想：如何增强通电导体的磁性
若通电的不是直导线，而是绕成线圈的螺线管，那么它的磁性会变强吗？
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
思考
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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通电螺线管磁性分布
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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通电螺线管磁性分布
1.通电螺线管的磁场与条形磁体相似;
2.它的两端相当于条形磁体的两极.
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
比较通电螺线管与条形磁铁的异同
相同点：
1. 都能吸引铁、钴、镍等磁性材料.
2. 悬挂起来都指南北.
3. 磁极位于两端，外部磁感线形状相同，磁极间相互作用规律也相同.
不同点：
1. 条形磁铁是永磁体，通电螺线管在通电时才有磁性.
2. 条形磁铁N、S极不变，通电螺线管的N、S极与电流方向有关.
3. 条形磁铁的磁性强弱是固定的，通电线管的磁性强弱由电流大小决定.
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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通电螺旋管的磁场方向
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的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。
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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安培定则（右手螺旋定则）
右手握住螺线管，四指弯向螺线管中电流的环绕方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
右手螺旋定则
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
右手螺旋定则使用
例1. 标出螺线管的N、S极
N
S
例2. 标出螺线管中电流的方向
S
N
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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右手螺旋定则使用
S
N
电源
例3. 标出电源的正负极(图中小磁针静止)
N
S
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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随堂练习
练. 如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？
通电螺线管如何能够吸引的更牢固些呢？
c
d
a
b
甲
乙
e
f
N
S
N
S
思考
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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电磁铁
电磁铁是一个带有软铁芯的螺线管。
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插入铁芯螺线管的磁性为什么大大增强？
（铁芯被通电螺线管磁化成磁体，加强了磁场）
②铁芯为何不用钢等其他铁磁性物质替代呢？
定义
结构
思
考
（钢硬磁体，磁化成后，断电后磁性不易消受）
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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探究通电螺线管磁场强弱的影响因素
猜想
评估
①电流:
还有什么办法来增强通电螺线管的磁性呢？
方案
结论
B、实验中如何控制和测量相关变量？
C、实验中如何反映螺线管的磁性强弱？
1.当匝数相同时，通过电流越大，磁性越强。
2.当电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
A、实验需要的研究方法？
（控制变量法）
（滑阻）
（电池组）
（串联）
（匝数不同的螺线管）
（转换法）
（观察被吸引大头针的数目）
线圈匝数 n
（电流表）
电流强度 I
②匝数:
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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电磁铁
改变电流方向
磁场方向改变
通电有磁性
断电无磁性
相比永磁体，电磁铁都有哪些优点呢？
改变电流和匝数
磁场强弱改变
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
▼
随堂练习
例4.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
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
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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电磁铁的应用
想一想：生活中有哪些利用电磁铁的实例还有哪些？
电磁起重机
电磁选矿机
电铃
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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典型应用——磁悬浮列车
磁极间的相互作用力
结构组件
工作原理
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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典型应用——电铃
电磁铁
铃铛
接触断路器
铃锤
1.电流流过
2.拉动铃锤 敲响铃铛
电磁铁产生磁场
当按下开关
3.「断路器」的触点脱离
切断电流
4.铃锤弹回原位 触点重新接合
5.电磁铁再次通电 以上过程不断重复。
结构组件
工作原理
如右图所示
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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典型应用——电话
碳粒
碳精片
薄铁片
电磁铁
I
I
铝膜
话筒
听筒
铝膜振动
碳粒受压时松时紧
电阻相应变化
电流相应变化
磁性强弱相应变化
薄铁片振动
发出声音
讲话发声
串联
结构组件
工作原理
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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典型应用——电磁门锁
结构组件
S断开
电磁铁无磁性
弹簧恢复锁门
S闭合
电磁铁有磁性
吸引门锁开门
工作原理
利用电磁铁实现了远程间接控制
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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典型应用——电磁继电器
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器的结构
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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电磁继电器的工作原理
电源
低压控制电路
电源
高压工作电路
电动机
当较小的电压加在接线柱D和E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B和C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B和C带动机器工作。
工作原理
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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电磁继电器的工作原理
想一想：试将电铃改装成一个电磁继电器来使用，如何改造？
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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小试身手
1. 下列哪一种装置没有应用电磁铁（ ）
电话的话筒 B. 电铃 C. 门锁 D. 磁悬浮列车
2. 用电磁继电器控制高电压、强电流的开关，其主要优点是 ( )
A. 节约用电 B. 安全用电 C. 保护用电器 D. 操作简单
3. 关于电磁继电器的衔铁的选用说法正确是( )
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
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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小试身手
4. 图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。
5. 图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
①电流的磁场
②通电螺线管
③电 磁 铁
④电磁铁应用
⑤小试牛刀
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本次课程
结束