中小学教育资源及组卷应用平台 寒假早学习2———电生磁及电磁铁应用 一、直线电流的磁场 1. 奥斯特实验 （1）在小磁针的上方放置一根与小磁针平行的直导线，当给直导线通电时，可观察到小磁针发生了偏转(如图所示)。 结论:小磁针受到了力的作用，通电导线的周围存在磁场。 （2）电路断电后，小磁针不发生偏转(如图乙所示)。 （3）改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向发生改变，即偏转方向与第一次偏转方向相反(如图丙所示)。 结论:通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。 奥斯特实验是第一个揭示电和磁联系的实验。 2. 直线电流的磁场分布特点 （1）直线电流周围的磁感线分布规律是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆在与直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线，磁场越强，反之越弱。 （2）磁感线的方向与电流的方向有关，可以用右手如图来判断 二、通电螺线管的磁场 1. 通电螺线管的周围磁场 （1）实验： ①在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。 结论:通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。 ②改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极，观察发现螺线管的磁极发生变化。 结论:通电螺线管的磁极跟螺线管中的电流方向有关，改变电流方向，螺线管的磁极会发生变化。 （2）极性的判断:通电螺线管两端的极性与螺线管中的电流方向有关，它们的关系可以用右手螺旋定则(安培定则)来判定。 （3）右手螺旋定则的说明： ①决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性相同。 ②在判断通电螺线管磁极极性时，四指的环绕方向必须跟螺线管上电流的环绕方向一致。拇指指向为磁感线方向 ③N极和S极一定在通电螺线管的两端。 2. 影响通电螺线管的磁场强弱的因素 (1)实验： ①用导线绕成螺线管后通电，发现绕的匝数越多，吸引的大头针越多，说明磁性强弱和导线绕的匝数有关，匝数越多，磁性越强。 ②在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，观察到通电螺线管能吸引更多大头针，说明插入铁芯后通电螺线管的磁性增强。产生此现象的原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一个磁体，通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯的磁场叠加，产生了更强的磁场，吸引了更多的大头针。 ③用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝，并接入滑动变阻器及电源开关，形成开一个可以改变电流大小的电路。当电流变小时，吸引大头针的数量也变少，说明通电螺线管的磁性强弱和电流大小有关，电流越大，磁性越强。 三、电磁铁及其应用 1. 电磁铁的构造:螺线管和铁芯。 2. 电磁铁的原理:电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的。将软铁棒插入螺线管内部，当线圈通上电流时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使软铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及软铁棒的磁性消失。 3. 电磁铁的优点 (1)电磁铁磁性的有无可由通断电流来控制:有电流时有磁性，无电流时无磁性。 (2)电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流大小和线圈匝数来控制:电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强。 (3)电磁铁的磁场方向可通过改变电流方向来控制:电流方向改变后，磁场方向改变。 4. 电磁继电器 （1）实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。 （2）主要结构： 由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。 控制电路:低压电源电磁铁、弹簧、开关等。 工作电路:用电器、高压电源、指示灯、触点等。 （3）工作原理图： 闭合开关→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关与下触点接通→电动机工作。 断开开关→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关与上触点接通→灯亮。 （ ... ...
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