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1、,第十六 从指南针到磁悬浮列车,第二节 电流的磁场,屯溪六中 郑明亮 2013年3月3日,问题,磁极间发生相互作用时，磁体是否相互接触？如果磁极间不接触就能发生相互作用，这种作用是如何发生的？,说明：磁体周围存在某种特殊物质。我们把磁体周围存在的看不见、摸不着的特殊物质叫做磁场。磁场的基本性质是它对放入其中的磁体有磁力的作用。磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。,磁 场真实存在,磁场的形状和方向,N,S,磁场有方向。磁场中可以自由转动的小磁针的北极所指的方向为磁场的方向。用带箭头的曲线表示磁场的强弱和方向，这样的虚线叫做磁感线。,磁感线,磁感线的箭头表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱
2、。,同名磁极、异名磁极的磁场分布,磁场与磁感线,电磁起重机,电磁起重机可以产生强大的磁性，来回搬运物品.,一、磁与电的关系,1、它们均用到了磁，可是这些磁都离不开电。磁与电有什么关系呢？,2、带电体与磁体有一些相似的性质(如:电荷间的作用规律和磁极间的作用规律),这些相似是一种巧合,还是有内在的联系?1820年,丹麦物理学家奥斯特偶然发现电生磁,磁 场真实存在,N,N,S,S,磁场基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。,问题：怎么证明磁场的存在？,19世纪丹麦物理学家，第一个成功的发现电与磁之间的联系,奥斯特,二、奥斯特实验,1.实验,2.现象及结论:,接通电路，导线中有电流通过，小磁针
3、发生偏转;,断开电路，导线中没有电流通过，小磁针不发生偏转.,表明：通电导体周围存在磁场.(实验探究),通电导体周围的磁场方向与电流方向有关.,奥斯特实验,比较a、b：。,比较a、c：。,通电导线周围存在磁场,磁场方向跟电流方向有关,直线电流的磁场方向 用右手螺旋定则 判定：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向,直线电流磁场的磁感线分布,电流的磁场,奥斯特（Hans Christian Oersted；17771851）,奥斯特,丹麦物理学家。1819年上半年到1820年下半年，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。1820年4月
4、，在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现磁针在电流周围都会偏转。1820年7月21日，奥斯特写成论磁针的电流撞击实验的论文，正式向学术界宣告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化，这为电磁学的发展打下基础。,三、通电螺线管的磁场,1.实验,2.分析:,通电螺线管周围存在_;,a端的小磁针N极被_；,b端的小磁针S
5、极被_。,说明：,通电螺线管a端为_;,通电螺线管b端为_.,S极,N极,磁场,吸引,吸引,a,b,3.实验结论：,通电螺线管周围铁屑分布状态与条形磁铁周围铁屑分布相似，因此，其周围的磁场与条形磁铁周围的磁场相似。,因此:通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。,通电螺线管两端的极性与螺线管中的电流方向有关.,四.通电螺线管磁极的判断右手安培定则,伸开右手，,拇指和四指在同一平面，,拇指和四指垂直，,握住螺线管，,四指方向为电流方向，,拇指所指那端为通电螺线管N极.,N,S,五、练习:,1.标出螺线管的N、S极.,N,S,2.标出螺线管中电流的方向.,3.根据图中所给的条件，画出螺线管的绕法.,N,
6、S,.用右手螺旋定则判定下列螺线管的、极,六、作业:,N,S,N,S,S,N,N,S,N,S,S,N,1.电磁铁在通电螺线管中插入一根铁芯使通电螺线管的磁场增强，则通电螺线管和它里面的铁芯就构成了一个电磁铁。说明：1、在通电螺线管内插入铁芯会增强磁场，原因是螺线管通电后会在周围存在着磁场，当铁芯插入其中后，被通电螺线管内的磁场磁化，又形成了一个磁场，由于两个磁场相互叠加而使磁性大大增强了。2、为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。2.电磁铁的特点1、磁性有无：电磁铁实质是一个插有铁芯的通电螺线管，它的磁性有无由电
7、流的通断来决定2、磁性方向：电磁铁的磁性方向由线圈中的电流方向决定，当线圈中的电流方向改变时，电磁铁的磁极也随之改变，具体的变化关系可利用安培定则判定。3、磁性强弱：三大因素 线圈电流越大，匝数越多，插入铁芯磁性越强3.电磁铁的应用：电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等,电磁继电器,电磁铁,弹簧,衔铁,点触,一、电磁继电器的构造：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架,支架,1、电磁继电器的结构与工作原理,控制电路,工作电路,低压电源,高压电源,由低压控制电路和高压工作电路组成。,控制电路：低压电源 开关 电磁铁工作电路：高压电源 触点 用电器,2、电磁继电器的构造：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架,低
8、压控制电路,高压工作电路,3、阅读电磁继电器说明书，并回答课本上的问题：,说明书上写着的“线圈额定电压直流”“被控制电压，电流”讲的是什么意思？控制电路（电磁铁）的额定电压为6V，工作电路额定电压220V，额定电流1A。,继电器是利用低电压，弱电流电路的通断来间接控制高电压，强电流电路的装置。,4、工作原理：电磁铁通电时，把 吸下来使 接触，电路闭合电磁铁断电时失去磁性，弹簧把 拉起来，切断 电路,衔铁,触点,工作,衔铁,工作,S,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,工作原理,控制电路,工作电路,当开关S1闭合时，电磁铁通电产生_，将衔铁_,开关S的触点_，工
9、作电路中有_通过，电动机便转动起来。,S1,S,电流,接通,吸下,磁性,练习：,一、电磁继电器的构造电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架 二、电磁继电器的电路 1、控制电路：低压电源 开关 电磁铁 2、工作电路：高压电源 触点 用电器 三、电磁继电器的作用 利用低电压、弱电流（控制电路）控制高电压、强电流（工作电路）。四、电磁继电器的实质 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。五、利用电磁继电器可以实现（1）远距离操纵（2）自动控制（3）安全操控,课堂小结,扬声器是怎样发声的,1、外形,2、扬声器内部结构,某一瞬间电流方向,线圈,永久磁体,？,N,锥形纸盆,3、扬声器,扬声器是把电信号转
10、换成声信号的一种装置。,？,N,？,N,当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发了声音。,初中物理课件,电铃的工作原理,一 电铃的构造：,电磁铁,衔铁,弹簧片,螺钉,电磁铁通电有了磁性，要把衔铁吸,过来。,二 电铃的工作原理：,断电,通电,二 电铃的工作原理：,衔铁一吸过来，电磁铁断电无磁性，衔铁在弹簧片的作用下恢复原位。电磁铁又通电了。,断电,通电,三 电铃连续工作：,接通电源后，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时铃碗与螺钉分离，通过线圈的电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁由于弹性回到初始位置，这时铃碗与螺钉又接触，线圈的电路闭和，电磁铁又吸引衔铁，敲击铃碗发声，如此往复，电铃就不断发出声音。,安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。,同学们再见,
