第2节《电流的磁场》导学案
复习巩固
1.磁体周围存在_________. 磁场的方向为: ______________________
2、磁场的基本性质______________________________________________.
3.磁感线的方向:________________________________
一、同步知识梳理
(一)探究电流的磁效应
1、提出问题:电流能产生磁吗?电和磁有联系吗?
2、针对以上问题,在1820年,丹麦物理学家____________发现了电和磁的联系,所以把本实验也叫_________________实验.
3、观察演示实验:
实验现象:(1)通过比较甲、乙两图可观察到的现象是____________________.由此得到的结论是:通电导体的周围存在_______________.
(2)通过比较甲、丙两图可观察到的现象是______________________
由此得到的结论是:通电导体周围的磁场方向跟____________方向有关。
(二)探究通电螺线管的磁场
(1) 通电螺线管的磁场跟___________磁体的磁场相似。
(2)通电螺线管的极性与________方向有关,电流方向改变时,通电螺线管的磁场方向也跟着改变。
3.安培定则:_________________________________________________.
作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
题型:1由电流确定磁场
2由磁场确定电流
3有电流磁场确定绕法
(三)电磁铁
1、电磁铁的结构 : 、 。
2、提出问题:电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关? 、 。
3、如何反映电磁铁磁性的强弱? 。
4、探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,控制 不变,通过 来改变电磁铁的磁性强弱。
5、探究电磁铁的磁性强弱与 的关系,控制电流不变,改变线圈的匝数。
6、电磁铁与永久磁体相比,具有哪些优点?
7、应用:电话、电铃、发电机、电磁选矿机、电磁起重机、电磁继电器·····
(四)电磁继电器
(1)、电磁继电器的构造: 、 、 及 。
(2)、电磁继电器电路可分为 电路和 电路两部分。
(3)、电磁继电器的原理:闭合开关S,电磁铁A中有电流 电磁铁A的磁性 ,衔铁B被 ,触点D与E ,工作电路 ,电动机 ;当断开开关S,线圈A中的电流 ,电磁铁A的磁性 ,衔铁B被 ,触点D、E ,工作电路 ,电动机 。
(4)、电磁继电器的作用:1、用 、 的控制电路来控制 、 的工作电路;2、实现远距离操作即 。
例题精练精讲
例1在图中标出通电螺线管的N极和S极,并根据小磁针静止时的指向,在图中标明螺线管中电流的方向和电源的正负极
例2如下图所示,请画出甲、乙、丙三幅图中通电螺线管的绕线。
甲 乙 丙
例3:利图中所示电路,如果要使开关S闭合时电动机工作,S断开时灯泡发光,则在A处接入__________,在B处接入__________。
例4(2018?孝感)如图所示,条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后,闭合开关S,滑片P向下移动。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管的右端为N极
B.滑片P向下移动过程中,通电螺线管的磁性变弱
C.滑片P向下移动过程中,条形磁铁所受摩擦力一直不变
D.滑片P向下移动过程中,条形磁铁可能静止,也可能向左运动
例5(2018?盐城)在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有 ,通过小磁针静止时 极的指向确定该点磁场的方向,调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与 有关。
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1.下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献,其中首先发现电流磁效应的科学家是( )
A. 奥斯特 B.瓦特 C. 爱因斯坦 D.欧姆
2.下列对电流和磁极方向间关系的判断,哪个正确( )
3.请在左下图中根据小磁针的指向标出螺线管N、S极及电源正负极。
4.在左下图中,开关闭合后磁感线的形状如图所示,请标出磁铁A的磁极和磁感线的方向。
5.下列事例中,没有利用电磁铁的是( )
A. A.发电机 B.电动机 C.电铃 D.电热水器
6. 利用电磁铁制成的_____ _ 可以帮助我们用低电压、弱电流控制高电压、____电流的工作电路,从而实现自动控制和远距离操作。
7.(2018?广东)如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),方向水平 。(选填“向左”或“向右”)
8.电磁继电器控制电路的主要部分是__________,当它的线圈中有电流通过时,就能吸引__________,带动触点,改 改变工作电路的连接情况。
9.(2018?兰州)如图所示,水平桌面上条形磁铁右端的N极正对电磁铁。当电磁铁中的电流增大时,条形磁铁向右做加速运动。则电磁铁中的电流是从 (选填“a”或“b”)端流入,条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
10.电磁继电器是利用______工作的。它由__________和__________两部分组成。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_________。
11. 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
12.如右图是一种防汛报警器的原理图,由图可以看出,水面上升时,浮子A在漏斗形的竹片圆筒内上浮,顶起金属板.当水面上升达到警戒水位时,使触点开关S_____,控制电路的电磁铁有_____,吸下______使工作电路的触点开关_____,防汛警报警报灯_____。
13. 如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,请你想一想会发生的现象是( )
A、通电螺线管仍保持在原来位置上静止;
B、通电螺线管转动,直到A端指向南,B端指向北;
C、通电螺线管转动,直到A端指向北,B端指向南;
D、通电螺线管能在任意位置静止。
14.(2018?北京)根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是 N 极。(选填“N”或“S”)
15.(2018?遂宁)如图所示,弹簧测力计下悬挂一条形磁体,当开关闭合,弹簧测力计示数变小。请标出电磁铁的S极和用“+”标出电源的正极。
16.(2018?东营)如图所示,请根据小磁针静止后的指向及所标电流的方向,画出螺线管导线的绕法。
17.如图所示,要使电磁铁磁性最强,正确的接法是 ( )
A、 S1接1,S2接3
B、 S1接1,S2接4
C、 S1接2,S2接4
D、 S1接2,S2接3
18.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______(填增大、减小或不变)
19. 为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱。
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图(a)所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连人电路的阻值变小,观察到如图(b)所示的情景。比较图(a)和图(b),可知图 中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越 选填“大”或“小”)磁性越强。
(3)如图(c)所示,将导线绕在两枚铁钉上,构成两个简易电磁铁串联的电路。从图(c)的情景看出,在 相同的情况下,线圈的匝数越 (选填“多”或“少”)磁性越强。
20.如图所示是温度自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识,以下说法中不正确的是( )
A、温度计中的水银是液态金属
B、当温度达到设定温度时铃响报警
C、报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D、电磁继电器是一种电路开关
21.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁体,开关闭合后,当滑片P从A端向b端滑动时,会出现的现象是 ( )
A、电流表示数变大,弹簧长度变长 B、电流表示数变大,弹簧长度变短 C、电流表示数变小,弹簧长度变长
D、电流表示数变小,弹簧长度变短
22.如图弹簧测力计下端吊一条形磁铁(其下端为N极),当开关S闭合时弹簧测力计示数变大,则电源的正极是 ( )
A、左端 B、右端 C、不变 D、无法判断
23.如图所示,要想增加电磁铁的磁性,变阻器的滑片P应( )
A、向左移动 B、向右移动
C、向左或向右移动都可以 D无法确定
24.小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图甲,拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景。
工作原理:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机工作,拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。回答下列问题:
(1)根据工作原理,将电路连接完整。
(2)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到
光(填“红”、“绿”或“黄”)时,自动闭合。
(3)由图乙可知,压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而
(4)已知控制电路电压为6V,继电器线圈电阻10欧,当控制电路中电流大于0.06安时,衔铁被吸引。通过计算说明,只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录。