初中物理沪教版九年级下册8.2 电流的磁场精品ppt课件

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电现象和磁现象的相似之处
电现象和磁现象有很多相似之处，它们之间有没有一定的联系？
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。第一次揭示了电和磁之间的联系，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。
第二节 电流的磁场
如图所示，奥斯特将一小磁针放在直导线下方，把导线接在电源两极上，闭合开关，通过观察小磁针的转动，来研究周围磁场的情况。
如图所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下方。然后使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
①通电以前，要让导线和小磁针均处于南北方向。②给导线通电时间要短。因为实验时采用短路的形式获得瞬间的较大电流，主要是使实验现象更明显。
如图乙所示，把电源切断后，观察小磁针的变化。
甲图电路连通瞬间，小磁针发生了转动
乙图断电后小磁针转回到指南北的方向
比较甲、乙，说明通电导线的周围存在磁场。
如图丙所示，改变导体中电流的方向，观察小磁针的转动有什么变化？说明了什么？
说明： 电流的磁场方向跟电流方向有关。
小磁针N极逆时针转动
小磁针N极顺时针转动
①电流周围存在着磁场。②磁场方向跟电流方向有关。
视频欣赏《奥斯特实验-电流的磁场》
电流周围存在着磁场，这一现象叫做电流的磁效应。
揭示了电和磁之间存在着联系。
通电直导线周围的磁场
细铁屑显示通电直导线周围磁感线的分布
3. 通电直导线电流周围的磁场
小磁针显示通电直导线周围的磁场情况
在奥斯特的实验中使用的是一根直导线，我们先研究通电直导线周围的磁场情况。
直线电流周围的磁感线，是以导线上各点为圆心的同心圆
改变电流的方向时，直线电流周围磁感线的方向也随着变化。
①直线电流周围的磁感线，是以导线上各点为圆心的同心圆；磁感线的方向与电流方向有关。
用右手握住导线，让伸直的拇指指向电流的方向，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
②通电直导线磁场方向的判断方法
视频欣赏《通电直导线的磁场》
在研究电流的磁场时，一根导线产生的磁性太弱，若将导线绕成螺线管（也叫线圈）可以使磁性增强。
4.通电螺线管的磁场
①几种螺线管（也叫线圈）
学习了奥斯特实验，我们知道通电导体周围存在磁场。那么通电螺线管的磁场有何特点？
②实验探究：通电螺线管的磁场特点
通电螺线管周围存在磁场
通电后，小磁针北极的指向发生改变
通电前，小磁针北极指向一定
演示：在螺线管周围透明的硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，观察细铁屑的排列情况。
细铁屑的排列情况与条形磁体的情况相似。
通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。 通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
视频欣赏《通电螺线管的磁场》
通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似，那么怎么判定通电螺线管的磁场呢？
①用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极（也叫右手螺旋定则）。
5. 安培定则（二）
②通电螺线管的绕法及电流方向
改变电流方向的方法有四种，但最终螺线管上的电流方向只有两种。
6. 通电螺线管与条形磁体对比
1. 带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
两个电磁铁（一个150匝，一个100匝）、电源、开关、导线、大头针、滑动变阻器、电流表。
判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
2. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
可能与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。
把电磁铁、电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表组成串联电路。
按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。
通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
现象：电流越大，能吸引的铁钉数越多。
把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，可以控制通过的电流相等，通过比较吸引的铁钉的数量比较磁性的强弱。
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
匝数越多，吸引的铁钉越多。
①电磁铁线圈匝数和电流一定时，有铁芯的电磁铁磁性强。 ②同一个电磁铁，通过的电流越大，磁性越强。 ③电流一时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。
①电磁铁磁性可有可无，电流通断来控制； ②电磁铁磁性可强可弱，可用电流大小、线圈的匝数来控制； ③电磁铁的磁极极性可以变换，可用电流方向来控制。
　　磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。 磁悬浮列车的最高速度可达500km/h以上。
　　2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。
在生产技术中，一些大型机器在工作时的电流很大，可达几十安、上百安，人们直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？
原来人们使用了电磁继电器，我们一起学习电磁继电器的工作原理。
1．电磁继电器：就是利用电磁铁来控制电路的一种开关。
2．电磁继电器的主要构造
3．电磁继电器主要部分的作用
③电磁铁：通电时产生磁性，吸引衔铁
②衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点上下运动
①弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁
④触点（上下两组）：相当于被控制电路的开关
当低压控制电路的开关闭合时，电磁铁通电，把_______吸下来，使 和下面静触点接触，______电路闭合，电动机便转动起来。当开关断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把______拉起来，切断工作电路，电动机便停止转动。
利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的开关。
4. 电磁继电器的实质
5. 电磁继电器的应用：
　【例题】图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。
当水位上涨时，水与金属B接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
1. 如图所示是奥斯特实验的示意图，分别做图甲和乙所示实验，说明__________________________；分别做图甲和丙所示实验，说明____________________________________________。
通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。
2．根据标出的电流方向，判断下面螺线管中的N极和S极。
3．判断螺线管中的电流方向：
4. 请在图中小磁针左侧的括号中标出N极或S极，并标出磁感线的方向。
①标出螺线管中电流方向；②用安培定则判断通电螺线管的左端为S极，右端为N极；③根据磁极间的相互作用规律，可标出小磁针的磁极；④根据磁体外部磁感线从N极出发回到S极的规律可标出磁感线的方向。
　　5．根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。
6．根据图中小磁针的N极，标出通电螺线管的N极和磁感线方向，并在括号内标出电源的正、负极。
　　7．图中是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号．
8. 巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．指示灯变暗，电压表示数变大B．指示灯变暗，电压表示数变小C．指示灯变亮，电压表示数变大D．指示灯变亮，电压表示数变小