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1、16.216.2 电流的磁场电流的磁场 一、学习目标：一、学习目标： 1、 掌握安培定则判断通电螺线管的外部磁场方西。 2、 理解电磁铁及其应用。 3、 能解释电磁继电器的工作原理。二、学习过程：二、学习过程： 活动 16.4：认识直导线周围的磁场。 结论：通电导线周围存在着通电导线周围存在着 ，其方向与，其方向与 方向有关。方向有关。 电流周围存在磁场的现象称为电流 ，这是丹麦物理学家奥斯特奥斯特在 18201820 年首先发现的。活动 16.5：认识通电螺线管的外部磁场。 人们把导线绕在圆筒上就做成了螺旋管，也称为线圈。 通电螺线管的外部磁场与通电螺线管的外部磁场与 磁体的外部磁场相似。磁
2、体的外部磁场相似。 通电螺线管的外部磁场方向与通电螺线管的外部磁场方向与 方向有关。方向有关。安培定则安培定则: 握住螺线管，四指方向与管中电流方向一 致，伸开的拇指方向则为通电螺线管的外部磁场的 极。活动三：探究电磁铁及其应用 把铁芯插入线圈，就组成了一个电磁铁，请看试验结果：结论：电磁铁的线圈匝数 ，电流 ，电磁铁的磁性就越强。电磁铁的磁性的 可以由通断电流来控制，磁性的 可以由通断电流大小来控制，磁场方向可以通过线圈中的 来决定。电磁继电器的作用：以 电压控制 电压电路。三、典型例题三、典型例题1、右图是由电磁铁 P 构成的自动空气开关的原理图，当电路由于短路或_等原因导致电流过大时，_
3、的磁性变强，吸引衔铁 Q 的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。2、如图所示，在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一条形铁棒，开关 S 闭合后，当滑片 P 从 a 端向 b端滑动过程中，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，弹簧长度变短四、当堂训练四、当堂训练1通电螺线管周围存在着_。它周围的磁感线和_的磁感线相似。通电螺线管两端的磁极性质跟_有关。2.通电螺旋管外部的磁场跟_相似，通电螺旋管的两端相当于条形磁铁的_，它们的极性是由_确定的.3.请你设想一下,假如没有电流
4、的磁效应,我们的生活会有什么变化?写出两个合理场景:(1)_.(2)_.4某同学利用如下图所示装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。(1)比较(a)、(b)两图可知:_；(2)比较(b)、(c)两图可知:_；5.如图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其蹋板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩蹋板时_；无人踩蹋板时_.五、课后练习五、课后练习（成都）下列说法正确的是（ ）A磁感线是真实存在的，磁场由无数条磁感线组成B在地磁场作用下能自由转动的小磁针，静止时N极指向北方C要使通电螺线管的
5、磁性减弱，应该在螺线管中插入铁芯 D奥斯特实验表明，铜导线可以被磁化（崇左市）如图所示，条形磁铁放在木质的水平桌面上，电磁铁与条形磁铁在 同一水平面上，右端固定并保持水平，闭合开关 S 后，当滑动变阻器的滑片 P 逐渐向左滑动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中，关于条形磁铁受到的摩 擦力的判断，正确的是（ ） A方向向左，逐渐增大B方向向左，逐渐减小C方向向右，逐渐增大D方向向右，逐渐减小（咸宁市）法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应，荣获诺贝尔物理 学奖。如图 4 是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合 S1、S2后使滑片 P 向左滑动过 程中，指示灯
6、明显变亮，则下列说法正确的是 A电磁铁右端为 N 极 B滑片 P 向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱 C巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小 D巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小（营口）为判断电源的正负极，小华同学找来了一个小铁钉，把导 线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，如图所示。 当闭合开关S，小磁针静止时N极的指向如图。据此判断电源的 _端是正极（选填“a”或“b” ）（河池市）如图 15 所示，是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察_ 来确定的（2）闭合开关后，当滑动变阻器滑片 P 向 （填“a”或“b” ）端移动时，电磁铁磁性增
7、强；由实验可得到的结论是：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流 ，电磁铁磁性越强（3）在图 15 中，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S” ） （乌鲁木齐）同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线。在直线上 不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时 N 极指向都与直线垂直； B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针 N 极指向相反； C.改变电流大小时，小磁针指向不变； D.通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线 的距离成反比。 做实验
8、时，纸板的俯视图如下，其中“”表示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N 极。请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。(分布图要能够 反映不同位置处磁场的强弱和方向)。若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制 不变。 同一通电长直导线周围，离通电导线距离为 r 和 2r 的两点。磁场强弱的比值为 。GMR 指示灯S1S2P电磁铁电源abSNS19小宇同学参加了学校“研究性学习小组” ，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的 课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒 精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过
9、一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。从小宇的实验可得出的初步结论是_。 根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温 度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （填：“排斥” 或 “吸引” ）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种 温度报警器，指出小宇设计中的不足之处_。（扬州）夜幕下，扬州“第一大道”文昌路边 LED 灯将道路照得犹如白昼，这种 LED 灯是通过光电 转换来供电的。下图是扬州某小区利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控
10、制电路的原理示意图。其中， R 是光敏电阻，此光敏电阻的阻值 R、流过线圈电流 I 与光照度 E（单位勒克斯，符号 lx）之间的 几次实验数据如下表所示光照度 Elx51015202530 光敏电阻 R603020151210 线圈中电流 ImA21.427.330.031.632.633.3 当线圈 A 中的电流 I30.0mA 时，动触点 D 与静触点 G、H 接触。（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值 R 随光照度 E 的增强而_。 （2）白天，太阳能电池板将_能转化为_能，这种能量通过再次转化储存在大 容量蓄电池内。傍晚，当光照度小于_lx（勒克斯）时，路灯开始工作。 （3）请用铅笔
11、画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触 点上，图中已给出静触点 E、F、G、H 的四根引线；连线不能交叉） 。 （4）一只功率为 6W 的 LED 灯，通电后其发光亮度相当于 30W 的日光灯。某间教室有 24 盏 30W 的 日光灯，每天平均使用 2h，如果能用 6W 的 LED 灯进行照明，则一个月（按 30 天计算）可节 约电能_kwh。丙第 19 题图电铃电铃 铁钉弹簧开关弹簧开关 铁钉铁钉铁钉（5）据有关部门发布消息，5 年内全市小区将全面覆盖 LED 路灯。但目前有部分市民反映 LED 路灯亮度不够，请你提出一条能提高亮度的合理化的建议：新课标第一网
