5.2 电流的磁效应 学案（含答案）

126365001096010000电流的磁效应
一、知识要点
一、电流产生磁场
1、最早揭示电和磁之间有联系的是 奥斯特 实验，这个实验表明： 通电 导线的周围和磁体周围一样也存在着 磁场 ，磁场的方向与 电流 方向有关。
2、右手螺旋定则：用右手握住直导线，大拇指所指的方向为 电流 方向，四指指向为 磁场 方向。
二、电磁铁
电磁铁：把一根导线绕成 螺线管 ，在其中插入 铁芯 。当有 电流 通过时，会有较强的 磁性 。这种磁体在有电流通过时有磁性，没有电流通过时就失去磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁。
电磁铁的磁性
磁性有无：电磁铁实质上是一个插有铁芯的通电螺线管，其磁性的有无由 电流的有无 来决定。
磁极方向：利用右手螺旋定则判断：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中 电流 的方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N 极。
（3）影响电磁铁磁性强弱的因素：① 电流 的强弱；②线圈 匝数 的多少；③有无 铁芯 。
三、电磁继电器
1、定义：电磁继电器是通过电磁铁，利用低电压、弱电流的通断，来控制高电压、强电流的装置。
2、工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，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。
3、电磁继电器实质：一个由电磁铁控制的开关。
二、温馨提示
432816015728951.要注意直导线周围磁场和螺线管周围磁场的判定方法的区别
2.电磁继电器是小电路控制大电路的常用方法，需要根据题给信息和图来准确判断工作原理。
三、解题指导
【例题1】如图所示，甲、乙为条形磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线．开关S闭合后，图中A、B、C、D四个磁极依次是（　 　）
N、S、N、N
S、N、S、S
S、S、N、S
D．N、N、S、N
【解析】根据右手螺旋定则，B端为N极，C端为S极，则A为N极，D为N极。故选D
46507403441065【例题2】如图所示，若要使滑动变阻器滑片P向右移动时．弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（　 　）
C接E，D接F
C接E，B接F
A接E，D接F
D．A接E，B接F
【解析】根据右手螺旋定则判断通电螺线管的N、S极（上端为N极），由磁极间的相互作用可知，两磁铁相互吸引，要使弹簧测力计的示数变小，就要使吸引力变小，所以要减小电流，要使滑动变阻器的连入的电阻变大，根据一上一下的原则连接滑动变阻器，要使滑片P向右端移动时，连入的电阻变大，所以将AC或AD接入电路即可．当滑片P向右端移动时，连入的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性减弱，磁极间的吸引力变小，使得弹簧测力计的示数变小．故选C．
【例题3】一个通电螺线管两端磁极的极性决定于（　 　）
A．螺线管的匝 B．通电螺线管的电流方向
C．螺线管内有无铁芯 D．通过螺线管电流的
【解析】通电螺线袭管的磁场由安培定则可知，只百与电流的方向和线圈的绕向有关，与匝数有无铁芯无关，和螺度线管中的电流大小无关。故选B．
4556760847344000【例题4】如图是温度自动报警器的原理示意图，当水银温度计内的水银上升至与其上端的金属丝相接触时，出现的情况是（　C　）
绿灯亮，电铃响
B．绿灯亮，电铃不响
C．绿灯不亮，电铃响
D．绿灯不亮，电铃不响
【解析】水银上升，电路接通，电磁铁有磁性，将衔铁吸下来，则右边电路中下方接通，即绿灯不亮，电铃响，故选C。
【例题5】小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲．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，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引．下列说法中不正确的是（　D　）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【解析】A、B、因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；在接收到绿光时，光控开关断开，指示灯发光，电控照相机不工作，所以说法均正确；
C、根据欧姆定律I=[U/R]得：电路中的总电阻R总=[U/I]=[6V/0.06A]=100Ω，压敏电阻的阻值为：R=100Ω-10Ω=90Ω，查图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，根据G=mg得：m=[G/g]=[F/g]=[4000N/10N/kg]=400kg，因此，只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录，该说法正确；
D、分析图乙可知，当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此该说法不正确，符合题意．
故选D．
四、巩固练习
1、法国科学家阿尔贝?费尔和德国彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖．如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图．实验发现，闭合S1、S2后，当滑片P向左滑动的过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是（　 　）
3653155116840A．电磁铁的右端为S极
B．电磁铁的磁性减弱
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大
D．以上说法都不正确
2、关于如图所示的四个装置，以下说法中错误的是（　 　）
A．图a可用来演示电磁感应现象
B．图b可用来演示电流的磁效应
C．图c用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系
D．图d可用来演示发电机的工作原理
3、如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向上移动，条形磁铁仍静止，在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（　 　）
3418840132080A．逐渐增大，方向向右
B．逐渐减小，方向向右
C．逐渐增大，方向向左
D．逐渐减小，方向向左
30448253968754、如图是某科研小级设计的一种温度自动报警装置的电路图．当温度达到90℃时（　 　）
A．电铃响，绿灯亮
B．电铃响，红灯亮
C．电铃不响，绿灯亮
D．电铃不响，红灯不亮
5、在如图所示的各通电螺线管中，表述正确正确的是（　 　）
A． B． C． D．
6、如图所示，R是巨磁电阻，为了探究R的阻值大小与磁场强弱的关系，实验操作步骤如下：
（1）先闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，说明R的阻值大小与磁场　 　（选填“有关”或“无关”）。
（2）将滑片P向左移动时，电磁铁的磁场　 　（填“增强”或“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：R的阻值随着磁场的增大而　 　。
（3）实验中将图甲电路中电源的正负极对调，发现图乙电路中电流表的示数不变，这表明：R的阻值与　 　方向无关。
7、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路，甲、乙各吸引部分大头针。
（1）实验中通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）根据图示的情境可知，电流一定时，　 　，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 　。
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巩固练习 答案
1-5 ADABD
6. （1）有关
（2）增强，减小
（3）磁场（电流）
7.（1）吸引大头针的多少
（2）线圈匝数越多
（3）大头针被磁化，同名磁极相互排斥