电流的磁场

(共49张PPT)
第十六章 从指南针到磁 悬 浮 列 车
第二节 电 流 的 磁 场
歙县小洲中心学校 方志荣
一、奥 斯 特 实 验
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．
带电体和磁体这些相似的性质，是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？
回顾：电荷间的相互作用与磁极间的相互作用以及它们对物质的吸引．
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”。
演 示 实 验
将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方和下方.
1．当直导线通电时产生什么现象． 2．断电后发生什么现象． 3．改变通电电流的方向后发生什么现象 .
观察到的物理现象
通电时小磁针发生偏转；
断电时小磁针转回到指南北的方向；
说明： ……通电导线周围存在磁场．
通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反．
说明：……磁场方向与电流方向有关．
总 结：
现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反．
规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关．
二、通电螺线管的磁场
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．
实验演示
在板上均匀撒满铁屑，通电后轻轻敲板，观察铁屑的排列．
实验演示
想 一 想
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体．
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．
想 一 想
改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？
小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关.
三、安培定则．
通电螺线管相当于一个条形磁体，其极性和电流方向的关系符合：
安培定则——右手螺旋定则．
四、电磁铁
铁芯插入螺线管，通电后能获得较强的磁场.
我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁 .
为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？
铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了.
猜 想：
1、电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的，那么电磁铁的磁性有无是否与电流的有无有关？
2、电磁铁的磁性是否与电流的大小有关？
3、螺线管是由导线绕制成的，它的磁性强弱与线圈的匝数是否有关？
实 验 设 计：
这个实验设计怎样的电路？
应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路.
怎样来判断电磁铁的磁性强弱？
通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断.
实 验 结 果：
（1）电磁铁的磁性与通电、断电的关系.
（3）改变电磁铁的匝数着磁性强弱．
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小关系.
通电有磁性、断电无磁性.
用滑动变阻器改变电流大小观察磁性强弱，即吸大头针的多少、电流强，磁性强.
外形相同的螺线管匝数越多，它的磁性越强.
电 磁 铁 的 优 点
1．电磁铁的磁性能快显快消.
2．电磁铁的磁性强弱可以调节.
通过实验，我们知道了电磁铁的一些特点，它的这些特点与永磁体相比，有哪些优点呢？
电磁铁的应用
在生产中高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响，如何才能完成工作而又不会造成人身伤害
如何自动控制、远距离控制
我们在前一章的生活用电中就已经学习了安全用电的知识，知道了高压的危险以及避免发生高压触电的方法.
拓 展：
一、电磁继电器
电磁继电器的结构和工作电路
闭合开关K，电磁继电器开始工作，衔铁被电磁铁吸引，接通高压工作电路，电动机开始工作，灯泡L熄灭.当打开开关K时，电磁继电器停止工作灯泡L发光.
电磁继电器的工作原理
电磁铁通电时，把衔铁吸下来使D和E接触，工作电路闭合．电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路．
结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关．
实 验：
分组联接电磁继电器的控制电路和用小灯泡组成的工作电路．使继电器通电时，小灯泡亮，断电时小灯泡灭．
通过接线和操作，掌握继电器的主要构造和工作原理．
实验视频（请点击）
电磁继电器的小动画（请点击）
想 一 想
用电磁继电器控制电路有什么好处？
　 用低电压控制高电压；
远距离控制；
　自动控制．
电磁继电器的应用
防讯报警器
温度自动报警器
二、 电 话
1、现代的电话有：无线电话，可视电话、录音电话等等.
2、实际的电话机包括话筒、听筒，以及电铃，拔号设备等.
3、电话的工作原理
奥斯特实验
电磁继电器各部分名称：
A：电磁铁
B：衔铁
C：弹簧
D：动触点
E：静触点
电磁继电器的实验视频，当闭合开关时，电磁继电器开始工作，电磁铁吸引衔铁，接通电路，小灯泡开始工作.
电磁继电器的小动画，当闭合开关时，电磁继电器开始工作，电磁铁吸引衔铁，接通电路，小灯泡开始工作.
电 话 原 理 视 频
电话的基本构造：话筒、听筒以及内部的永磁体、碳粒、膜片、薄铁片、螺线管等.
电话的基本原理：振动→变化的电流→振动.
话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片.
话 筒 结 构：
听筒里有一个永磁铁，它的两个磁极上套有螺线管，磁极前有薄铁片.
返 回
听 筒 结 构：
电铃
电 磁 起 重 机
正在进行运行调试的上海磁悬浮列车
可视电话
老式电话
功能先进的卡式管理电话
彩屏移动电话
无绳电话
电磁铁的磁性有无可以控制：通电有磁性、断电无磁性.
电磁铁的磁性大小可以较方便的改变，例如可以通过改变电流大小改变电磁铁的磁性大小.
电磁铁的磁性方向可以像通电螺线管一样通过改变电流的方向而改变.
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极．
电 话 的 原 理
说话时声带振动而发出声音→引起介质空气振动传播声音→空气振动而引起话筒内碳精盘内碳粒忽松忽紧→导致电路中电阻忽大、忽小→引起电路中电流忽大、忽小→从而引起膜片内的振动而发声.
声音使介质空气振动传播→空气振动引起耳膜振动→听到说话人的声音.
1、话筒结构：话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片. 2、话筒特点：碳粒之间的接触不紧密，整体的电阻随膜片的压紧程度而改变. 3、话筒作用：把振动转变为强弱变化的电流.
（一）话 筒
1、听筒结构：听筒里有一个永磁铁，它的两个磁极上套有螺线管，磁极前有薄铁片.
2、听筒特点：由于永磁体的吸引，薄铁片有些弯向磁铁.
3、听筒作用：变化的电流转化为声音振动.
（二）听 筒