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17.2 電流的磁場
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似之處
電現(xiàn)象 磁現(xiàn)象
帶電體能吸引輕小物體 磁體能吸引磁性物體
電荷有兩種電荷 磁體有兩個磁極
同種電荷相排斥，異種電荷相吸引 同名磁極相排斥，異名磁極相吸引
電荷不接觸就能互相作用 磁體不接觸就能互相作用
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象有很多相似之處，它們之間有沒有必然的聯(lián)系？
新課導(dǎo)入
1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特終于用實驗發(fā)現(xiàn)了電和磁之間存在聯(lián)系，這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。
奧斯特(1777～1851）
新知講解
奧斯特實驗
一
想想做做：如圖所示，將一枚磁針放置在直導(dǎo)線下，使導(dǎo)線和電池接觸，連通電路，觀察小磁針的變化。
①接通電路，導(dǎo)線中有電流通過，觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并注意偏轉(zhuǎn)方向。
②斷開電路，導(dǎo)線中沒有電流通過，觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
③接通電路，改變電流方向，觀察小磁針偏轉(zhuǎn)方向。
觀看通電直導(dǎo)線周圍的磁場視頻
實驗中注意：導(dǎo)線與磁針平行擺放通電時間不易太長。
思考:①通電后磁針能偏轉(zhuǎn)說明了什么？
通電后磁針能偏轉(zhuǎn)說明了通電導(dǎo)線周圍存在磁場。
② 改變電流方向后，磁針轉(zhuǎn)向不同說明了什么？
說明了電流磁場方向與導(dǎo)線上電流方向有關(guān)。
奧斯特實驗表明：
①通電導(dǎo)線周圍存在著磁場；
②電流磁場的方向與導(dǎo)線上電流的方向有關(guān)。
想一想：既然電能生磁，為什么手電筒在通電時連一根大頭針都吸不動？
磁性太弱——磁場太弱。
怎樣才能使電流的磁場變強(qiáng)呢？
如果把導(dǎo)線繞在圓筒上，做成螺線管（也叫線圈),各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，磁場就會強(qiáng)得多。
通電螺線管的磁場
二
實驗探究一：通電螺線管外部的磁場
1、實驗器材：有機(jī)玻璃板、電源、導(dǎo)線、鐵屑
2、實驗步驟：①在一塊有機(jī)玻璃板上安裝一個用導(dǎo)線繞成的螺線管；
②板面上均勻地撒滿鐵屑，再給螺線管通以電流；
③輕輕敲擊玻璃板面，觀察玻璃板面上鐵屑的分布情況。
通電螺線管的外部磁場和條形磁體的磁場相似，通電螺線管也有N極和S極。
4、總結(jié)：
實驗探究二：通電螺線管的磁場方向
1、實驗器材：螺線管、導(dǎo)線、小磁針、電源。
2、實驗步驟:
①在螺線管周圍放上小磁針，如圖連接成串聯(lián)電路。
②閉合開關(guān)，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況；
③改變電流方向，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況，
并把觀察到的現(xiàn)象和分析的結(jié)論記錄下來.
3、實驗視頻
這說明通電螺線管周圍存在著_____，a端為____極，b端為____極。
4、螺線管的a端和小磁針的N極_____螺線管的b端和小磁針的S極______ （選填“相吸”或“排斥”）
相吸
相吸
磁場
S
N
通電線圈的極性跟電流方向的關(guān)系可以用安培定則來判定。
N
S
a
S
b
N
用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。
5、安培定則(右手螺旋定則)
右手握住螺線管
四指隨著電流轉(zhuǎn)
大拇指指向N極
針對練習(xí)
S
N
N
S
1.判斷下面螺線管中的N極和S極。
2.在右圖中小磁針靜止，標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電源的正負(fù)極。
N
+
－
S
3.根據(jù)極性畫出導(dǎo)線的繞法
S
N
在下圖中已知通電螺線管的磁極的極性和電池正負(fù)極，請畫出線圈的繞線。
1、定義：內(nèi)部帶有鐵心的通電螺線管稱為電磁鐵。
你知道電磁鐵的磁性跟什么因素有關(guān)嗎？
電磁鐵
三
（1）與線圈的匝數(shù)有關(guān)：當(dāng)電流和鐵芯一定時匝數(shù)越多磁性越強(qiáng)；
即表現(xiàn)為：吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目就越多.
2、與電磁鐵的磁性有關(guān)的因素
（2）與電流的強(qiáng)弱有關(guān)
要保持匝數(shù)和鐵芯相同，移動滑動變阻器改變電流大小。
實驗現(xiàn)象表明：保持匝數(shù)和鐵芯相同電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。
（3）電磁鐵磁性強(qiáng)弱與是否帶鐵芯有關(guān)
鐵芯使通電螺線管的磁性增強(qiáng)
電磁起重機(jī)
3、電磁鐵的應(yīng)用
電磁鐵在生產(chǎn)生活中有很多應(yīng)用，如在電磁起重機(jī)、磁浮列車和電磁繼電器中都用到了電磁鐵。
電磁繼電器
電磁繼電器是一種電子控制器件，是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高電壓的一種“自動開關(guān)” 電磁繼電器通常應(yīng)用于自動控制電路中，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動化控制。
觀看電磁繼電器工作原理視頻
1.如圖所示，下列說法中錯誤的是（ ）
A．這是模擬奧斯特實驗的一個場景
B．圖示實驗說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場
C．將電池的正負(fù)極對調(diào)后，重新閉合電路，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向改變
D．將圖中導(dǎo)線斷開，小磁針的N極指向地磁的北極
D
當(dāng)堂檢測
2.下圖中，關(guān)于通電螺線管說法正確的是（ ）
A. A端是N極
B. B端是N極
C. C端是北極
D. D端是南極
B
3．如圖所示，提供足夠數(shù)量的大頭針，接通開關(guān)后，只調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，可以探究（　?。?br/>①線圈繞法對電磁鐵磁場方向的影響
②電流方向?qū)﹄姶盆F磁場方向的影響
③電流大小對電磁鐵磁場強(qiáng)弱的影響
④線圈匝數(shù)對電磁鐵磁場強(qiáng)弱的影響
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
C
電流的磁效應(yīng)—奧斯特實驗
電流周圍存在磁場
磁場的方向與電流方向有關(guān)
通電螺線
管的磁場
與條形磁場相似
極性與電流方向和繞法有關(guān)
安培定則（右手螺旋定則）
電流的磁場
電磁鐵
與電磁鐵的磁性有關(guān)的因素
應(yīng)用
課堂小結(jié)

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