(共44张PPT)
第二节 电生磁
磁体能在它的周围产生磁场,那么不用磁体能否获得磁场呢?
一、直线电流的磁场
学校的电铃是怎么响起来的?磁悬浮高速列车是怎么“悬浮”的?
丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应,是科学史上的重大发现,揭开了物理学史上的一个新纪元。
奥斯特不只是一位著名的物理学家,还是一位优秀的教师。他的讲课有表演,有分析,他非常重视实验,他说过“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,因为归根到底,所有的科学进展都是从实验开始的。
奥斯特(1777~1851)
1、带电体和磁体有一些相似的性质,如:
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2、这些相似是一种巧合呢?还是它们之间存在着某些联系呢?
科学家们基于这种想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。
1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。这一重大发现轰动了科学界,使电磁学进入一个新的发展时期。
奥斯特实验
①磁针指向什么?
②用一根磁铁N极靠近磁针N极,
磁针偏转,是什么原因呢?
③若取走磁铁是否将恢复原来的指向
④通电导线平行于磁针
观察到的现象
通电时小磁针 发生偏转(填会或不会);
断电时小磁针转回到指南北的方向;
说明: .
通电电流方向相反,小磁针偏转方向 .
说明: 。
观察到的现象
通电导线周围存在磁场
会相反
磁场方向与电流方向有关
会
实验:研究直线电流的磁场
既然通电的直导线周围存在磁场,那么磁场的分布有什么特点呢?
直线电流的磁场
通电直导线周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关;直线电流磁场的磁感线分布是一个个同心圆,距离直线电流越近,磁性越强,反之越弱。
安培定则(一)
右手直握直导线。
电流方向拇指指,
四指环指磁感线。
直线电流磁场的判断:
第二节 电生磁
一、直线电流的磁场
1、通电导体周围存在磁场,且磁场方
向与电流方向有关;
2、直线电流磁场的磁感线分布是一个
个同心圆,距离直线电流越近,磁
性越强,反之越弱。
1820年,丹麦物理学家 在静止的小磁针上放置一根与磁针平行的导线,给导线通电时,小磁针立即 ,切断电流时,小磁针又 ,其实验说明: 。
奥斯特
转动
复原
通电导线周围存在磁场
通电螺线管的磁场
讨论:通电螺线管周围是否存在磁场
如何设计实验来验证
在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉,再观察吸引大头针的现象
能吸引大头,但吸力不强。
插入铁棒后,对大头针吸力增强,说明磁性增强。
观察铁屑的分布和小磁针的指向。在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针,通电后观察小磁针的指向。轻轻敲板,观察铁屑的排列。改变电流方向再观察一次。
1、通电前小磁针如何指向,通电后发生什么现象?
原来小磁针指南北,通电后磁针偏转。
2、通电后,轻轻敲板,铁屑为什么会产生规则排列?铁屑的排列与什么现象一样?
铁屑磁化变成“小磁针”,轻敲使铁屑可自由转动,使铁屑按磁场进行排列,其排列与条形磁体的排列相同,通电螺线管相当于条形磁铁。
二、通电螺线管的磁场:
1、通电螺线管能产生磁场
2、通电螺线管内部插入铁芯磁性增强(原因铁芯在磁场中被磁化成为一根磁铁)
3、通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
4、磁场方向与螺线管中的电流方向及导线的绕法有关
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极。
安培定则
1、在所示图中,标出通电螺线管的N极和S极。
N
S
N
S
2、如图所示的通电螺线管,周围放着能自由转动的a、b、c、d,当它们静止时极性正确的是(N为黑色) 。
a
3、标出如图所示各图中通电螺线管的正确绕线法,并标出N、S极。
4、如图所示螺线管内放一枚小磁针,当开关S闭合后,小磁针的北极指向将 ( )
A、不动
B、向外转90°
C、向里转90°
D、旋转180°
A
5、如图当开关S闭合后, 要使电磁铁磁性增强, 可采用的方法是( )
A、滑片P向左移动 B、 滑片P向右移动
C、减少线圈的匝数 D、增加通电的时间
6、使通电螺线管磁性增强的操作是( )
A、把线圈的匝数增加一倍
B、改变电流方向
C、把电流强度大小减少一半
D、把螺线管中的铁芯抽出来
A
A
常见的电磁铁
电磁铁:带铁芯的通电螺线管。
三、电磁铁
1、电磁铁的磁性有无,可以用通
断电来控制。
2、电磁铁的磁性强弱,可以用电
流的大小来控制。
3、电磁铁的磁极(南、北极),
可以用电流的方向来控制。
1、电铃
电铃的工作原理:闭合开关,电流通过电磁铁,由磁铁产生磁性吸引弹性片,使铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,由于弹性片的弹性,使电路又重新闭合。上述过程循环重复,电铃持续发生声音。
2、电磁选矿机
电磁选矿机是利用通电螺线管形成的磁场,把铁矿石集中到磁性最强的区域,不含铁的矿石,不会被磁场吸引,这样就能将铁矿石与不含铁的矿石分开。
3、电磁起重机
电磁起重机的原理是:带铁芯的通电螺线管通电时会产生磁性,可吸附铁器;断电时失去磁性,原来被吸附的铁器与磁铁分开。
4、电磁继电器
⑴定义:电磁继电器是利用电磁铁控制的开关。
电磁继电器
⑵电磁继电器优点:
使用电磁继电器可以用低电压、低电流来控制高电压、高电流。
⑶电磁继电器的应用
a、水位自动报警器
b、自动温控箱
水位自动报警器
自动温控箱
5、磁悬浮列车的工作原理:列车轨道上强电磁铁的磁极与列车上的电磁铁的磁极是同名磁极,相互推斥,使用权列车悬浮,没有磨擦,减少阻力,增加运行速度。
6、信息的磁记录:记录声音、文字、图象等信息的磁带的一面都涂有一层磁粉,每一个磁粉粒就是一个小磁体,通过磁头把磁粉磁化,把信息记录在磁带上。
1、在电磁继电器工作电路中的电压和电流的控制电路的电压,一定是 ( )
A、高电压,弱电流 B、低电压,强电流 C、高电压,强电流 D、低电压,弱电流
2、下列没有用到电磁铁的是 ( )
A、电铃 B、温度自动报警器 C、电热水器 D、电磁起重机
3我国上海建成了全国第一条商业磁悬浮列车线路,磁悬浮列车是利用________磁极间相互排斥的原理来实现的。第二节 电生磁
一、直线电流的磁场
1、通电导体周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关;
2、直线电流磁场的磁感线分布是一个个同心圆,距离直线电流越近,磁性越强,反之越弱。
二、通电螺线管的磁场:
1、通电螺线管能产生磁场
2、通电螺线管内部插入铁芯磁性增强(原因铁芯在磁场中被磁化成为一根磁铁)
3、通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
4、磁场方向与螺线管中的电流方向及导线的绕法有关
三、电磁铁
1、电磁铁的磁性有无,可以用通断电来控制。
2、电磁铁的磁性强弱,可以用电流的大小来控制。
3、电磁铁的磁极(南、北极),可以用电流的方向来控制。