1、第二講 電生磁一、電流的磁效應(yīng)奧斯特（Hans Christian Oersted；17771851）丹麥物理學(xué)家。1820年，奧斯特在課堂上實(shí)驗(yàn)時偶然發(fā)現(xiàn)了電能產(chǎn)生磁。1、奧斯特實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)體和磁體一樣，周圍存在磁場。2、電流的磁效應(yīng)：任何導(dǎo)體中有電流通過時，其周圍空間會產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。3、通電導(dǎo)體的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。二、通電螺線管的磁場所謂螺線管，是指通常為長筒形的線圈，當(dāng)有電流通過時，能起到磁體的作用，將可動芯拉入線圈中。更簡單的定義是：螺線管由線圈和可動鐵芯組成，用來將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 1.比較通電螺線管與條形磁鐵的異同：相同點(diǎn)：都能吸引鐵、鈷、鎳等磁

2、性材料 懸掛起來都指南北、磁極位于兩端，外部磁感線形狀相同，磁極間相互作用規(guī)律也相同不同點(diǎn)：、條形磁鐵是永磁體，通電螺線管在通電時才有磁性、條形磁鐵N、S極不變，通電螺線管的N、S極與電流方向有關(guān)、條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱是固定的，通電螺線管的磁性強(qiáng)弱由電流大小決定三、安培定則(右手定則)用右手握螺線管讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就的螺線管的N極。例題1、根據(jù)通電螺線管中的電流方向判斷螺線管的極性：NSSN例題2、根據(jù)圖中小磁針靜止時的指向確定螺線管的極性、電流的方向和電源的正負(fù)極。+-+-電磁鐵一、電磁鐵：我們把插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵 二、電磁鐵的構(gòu)造：線圈鐵芯三、電磁

3、鐵的磁性強(qiáng)弱可能跟哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河绊戨姶盆F磁性強(qiáng)弱的因素實(shí)驗(yàn)器材：兩個電磁鐵（一個150匝，一個100匝。）電源、開關(guān)、導(dǎo)線、大頭針、沙皮紙、 滑動變阻器、電流表或小燈泡。實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法(1) 研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流大小的關(guān)系：(2) 研究電磁鐵的磁性跟線圈匝數(shù)的關(guān)系：(3) 研究電磁鐵的磁性跟鐵芯的有無關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電磁線圈的匝數(shù)越多，通過線圈的電流越強(qiáng)，線圈磁性越強(qiáng)；插入鐵芯，線圈的磁性大大增強(qiáng)。四、電磁鐵的應(yīng)用 電鈴防汛警報(bào)器電磁繼電器此外，還有發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)，起重機(jī)，電話等。 磁懸浮列車：磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場極性與列

4、車上的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車懸浮起來。鐵軌兩側(cè)也裝有線圈，交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進(jìn)。列車頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同時被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥結(jié)果是一“推”一“拉”。電磁繼電器 揚(yáng)聲器一、 電磁繼電器繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置. 它是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)二、電磁繼電器的構(gòu)造（1）組成：由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)組成（2）工作電路：低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)成.ABC當(dāng)較小的電流經(jīng)過接線柱D、E流入線圈時,電磁鐵把銜

5、鐵吸下,使B、C兩個接線柱所連的觸點(diǎn)接通,較大的電流就可以通過B、C帶動機(jī)器工作了.工人師傅的按鈕只控制電磁鐵電流的通斷,而高電壓強(qiáng)電流電路的通斷則由B、C兩個觸點(diǎn)間的電路控制,這樣人們就可以安全方便地操縱大型機(jī)械了.3、 揚(yáng)聲器： 揚(yáng)聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置.它主要由固定的永久磁鐵、線圈和錐形紙盆構(gòu)成. 當(dāng)線圈中通過如圖所示的電流時,線圈受到磁鐵的吸引向左運(yùn)動,當(dāng)線圈中通過相反方向的電流時,線圈受到磁鐵的排斥向右運(yùn)動.由于通過線圈的電流是交變電流,它的方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盆也來回振動,于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音.例題 1、圖8.36是一種溫度自動報(bào)警器的原理圖.

6、制作水銀溫度計(jì)時插入一段金屬絲,當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時,電鈴就響起來,發(fā)出報(bào)警信號.說明它的工作原理.圖8.35是一種水位自動報(bào)警器的原理圖.水位沒有到達(dá)金屬塊A時,綠燈亮;水位到達(dá)金屬塊A時,紅燈亮.說明它的工作原理.注意:純凈的水是不導(dǎo)電的,但是一般的水都能導(dǎo)電練習(xí)一、選擇題：1、第一個發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是：A、奧斯特 B、安培 C、焦耳 D、法拉第2、要使電磁鐵的兩個磁極對調(diào)，可采取的方法是： A、改變電流方向 B、增加螺線管的匝數(shù) C、減小電流 D、將鐵心從螺線管中拔出3、如圖所示的電路中，甲、乙線圈套在同一玻璃棒上能夠自由移動，當(dāng)開關(guān)S閉合后：A、兩個線圈將向左右分開

7、B、兩個線圈將向中間靠攏C、兩個線圈都靜止不動 D、兩個線圈先向左右分開，后向中間靠攏4、如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，下列說法中正確的是：A、電流表的示數(shù)變小，電磁鐵的磁性減弱 B、電流表的示數(shù)變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng) C、電流表的示數(shù)不變，電磁鐵的磁性減弱 D、電流表的示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強(qiáng)5、為了判斷一根導(dǎo)線中是否有直流電流通過，手邊若有下列幾組器材，其中最適用的是： A、被磁化的縫衣針及細(xì)棉線 B、U形磁鐵及細(xì)棉線C、帶電的小紙球及細(xì)棉線 D、小燈泡及導(dǎo)線6、如圖所示，線圈是由雙股導(dǎo)線并繞成的，下列說法正確的是：A、螺線管內(nèi)磁場方向向左B、螺線管內(nèi)磁場方向向右C、螺線管內(nèi)

8、磁場為單股導(dǎo)線繞制時的兩倍D、螺線管內(nèi)沒有磁場二、填空題：1.通電螺線管外部周圍的磁場和_的磁場一樣，它兩端的極性跟_的方向有關(guān)，可以用 來判定。2.如圖所示，根據(jù)通電螺線管的磁感線方向，可判斷通電螺線管的左端為 極，電源的a端為 極，小磁針的b端為_ 極。3.電磁鐵和永久磁鐵相比，優(yōu)點(diǎn)是：它的磁性有無可以由 來控制，它的磁性強(qiáng)弱可以由 來控制，它的南北極可以由 來控制。4.磁懸浮列車是利用同名磁極相互_（選填“吸引”或“排斥”）的原理來實(shí)現(xiàn)懸浮的，懸浮的目的是_（選填“增加”或“減小”）列車與軌道間的阻力。5.用漆包線在筆桿上繞制一只螺線管，接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，要使螺線管吸引

9、大頭針的數(shù)量增多，變阻器的滑片P應(yīng)向_端移動（填“a”或“b”），此時燈泡的亮度_（填“變亮”“變暗”“不變”），螺線管的_端是N極（填“上”或“下”）。6.在一次課外活動中，小紅和小剛設(shè)計(jì)了如圖4甲所示的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)他們閉合開關(guān)S后， 發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這說明_的周圍存在著磁場。接著小紅又想用該電路判斷電源的正負(fù)極。經(jīng)過討論 小剛找來了一個小鐵釘，把導(dǎo)線的一部分繞在上 面，制成了一個電磁鐵連在電路中，當(dāng)再次閉合開關(guān)S后，小磁針靜止時N極的指向如圖4乙所示。據(jù)此他們判斷出電源的_端是正極（選填”a 或“b”）三、作圖與實(shí)驗(yàn)：1.根據(jù)小磁針靜止時的指向，標(biāo)出圖中磁感線方向和磁體的N、S極。）2.

10、根據(jù)圖中磁體S極與通電螺線管A端靠近時，磁感線的形狀，標(biāo)出小磁針的N、S極和通電螺線管中的電流方向。3.一個學(xué)生在繞制電磁鐵線圈時，用短導(dǎo)線繞了兩個線圈，繞向如圖，通電后使電磁鐵的磁性最強(qiáng)并使靠近中間兩端相互排斥，畫出正確的連接方法。 4.如圖9所示是小明設(shè)計(jì)的溫度自動報(bào)警器原理圖.在水銀溫度計(jì)里封入一段金屬絲，當(dāng)在正常工作的溫度范圍內(nèi)時，綠燈亮；當(dāng)溫度升高達(dá)到金屬絲下端所指示的溫度時，紅燈亮，發(fā)出報(bào)警信號.請按照題意要求，在圖中連接好電路. 32題5.根據(jù)圖甲圖中磁場方向、通電導(dǎo)體中的電流方向及導(dǎo)體在磁場中的受力方向三者關(guān)系，將乙、丙、丁三圖所缺的內(nèi)容補(bǔ)充完整. 6.如圖所示，是某

11、學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的研究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)電路圖。要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過 來實(shí)現(xiàn)；要判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，可觀察_ 來確定。 、下表是該組同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的記錄：電磁鐵(線圈)50匝100匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流 / A0.81.21.50.81.21.5吸引鐵釘?shù)淖疃鄶?shù)目 / （枚）581071114PRAS比較實(shí)驗(yàn)中的1、2、3（或4、5、6），可得出的結(jié)論是：電磁鐵的匝數(shù)一定時，通過電磁鐵線圈中的 ；比較實(shí)驗(yàn)中的1和4（或2和5或3和6），可得出的結(jié)論是：電磁鐵線圈中的電流一定時， ；、在與同學(xué)們交流討論時，另一組的一個同學(xué)提出一個問題：“當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時，電磁

12、鐵的磁性強(qiáng)弱會不會還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)？”你對此猜想是： ；現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，利用本題電路說出你驗(yàn)證猜想的方法： A12左BPa7.如圖是小明研究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素”的裝置圖，它是由電源、滑動變阻器、開關(guān)、帶鐵芯的螺線管和自制的針式刻度板組成。通過觀察指針B偏轉(zhuǎn)角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。在指針下方固定一物體A，當(dāng)用導(dǎo)線a與接線柱2相連，閉合開關(guān)后，指針B發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 （1）用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整；（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，電磁鐵左端應(yīng)為磁極的 極；（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動變阻器的滑片P向 滑動時（填“左” 或“右”），指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會_ （填“變大”或“變小”）；保持滑片P位置不變，當(dāng)導(dǎo)線a由接線柱2改為與接線柱1相連，閉合開關(guān)后，可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會_ （填“變大”或“變小”）；（4）經(jīng)過對電磁鐵的研究，可得出結(jié)論是：當(dāng)線圈匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵磁性 ；當(dāng)通過電磁鐵的電流一定時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越 ，磁性越 。懸浮間隙為10毫米圖10·車身軌道線圈車身線圈軌道82002年12月31日舉世矚目的上海磁