《电流的磁场》-(2).ppt

第十六第十六 从指南针到磁悬浮列车从指南针到磁悬浮列车第二节第二节 电流的磁场电流的磁场屯溪六中 郑明亮 2013年3月3日1整理ppt问题磁极间发生相互作用时，磁体是否相互接触？如果磁极间不接触就能发生相互作用，这种作用是如何发生的？2整理ppt说明：磁体周围存在某种特殊物质。我们把磁体周围存在的看不见、摸不着的特殊物质叫做磁场。磁场的基本性质是它对放入其中的磁体有磁力的作用。磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。磁磁 场场真实存在真实存在3整理ppt磁场的形状和方向NS磁场有方向。磁场中可以自由转动的小磁针的北极所指的方向为磁场的方向。用带箭头的曲线表示磁场的强弱和方向，这样的虚线叫做磁感线。4整理ppt磁感线磁感线的箭头表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。5整理ppt同名磁极、异名磁极的磁场分布6整理ppt磁场与磁感线四个方向一致：p磁场方向p磁感线方向p放入磁场中的可以自由转动的磁体静止时北极的指向p放入磁场中的可以自由转动的磁体静止时北极受到磁力的指向7整理ppt电磁起重机电磁起重机可以产生强大的磁性，来回搬运物品.8整理ppt一、磁与电的关系一、磁与电的关系1、它们均用到了磁，可是这些磁都离不开电。、它们均用到了磁，可是这些磁都离不开电。磁与电有什么关系呢？磁与电有什么关系呢？2、带电体与磁体有一些相似的性质、带电体与磁体有一些相似的性质(如如:电荷电荷间的作用规律和磁极间的作用规律间的作用规律和磁极间的作用规律),这些相似这些相似是一种巧合是一种巧合,还是有内在的联系还是有内在的联系?1820年年,丹麦丹麦物理学家物理学家奥斯特奥斯特偶然发现偶然发现电生磁电生磁9整理ppt磁磁 场场真实存在真实存在NNSS磁场基本性质磁场基本性质:磁场对磁场对放入其中的磁体产生放入其中的磁体产生力的作用。力的作用。问题：怎么证明磁场的存在？问题：怎么证明磁场的存在？10整理ppt1919世纪丹麦世纪丹麦物理学家，物理学家，第一个第一个成功的发现成功的发现电与磁之间电与磁之间的联系的联系奥斯特奥斯特11整理ppt二、奥斯特实验二、奥斯特实验1.实验实验2.现象及结论现象及结论:接通电路，导线中接通电路，导线中有电流有电流通过，小磁针发生通过，小磁针发生偏转偏转;断开电路，导线中断开电路，导线中没有电流没有电流通过，小磁针通过，小磁针不不发生发生偏转偏转.表明：表明：通电通电导体周围导体周围存在磁场存在磁场.(实验探究实验探究)通电通电导体周围的导体周围的磁场方向磁场方向与与电流方向电流方向有关有关.12整理ppt奥斯特实验奥斯特实验比较比较a a、b b：。比较比较a a、c c：。通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场磁场方向跟电流方向有关磁场方向跟电流方向有关 13整理ppt直线电流的磁场方向 用右手螺旋定则 判定：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向 14整理ppt直线电流磁场的磁感线分布直线电流磁场的磁感线分布电流的磁场电流的磁场15整理ppt奥斯特奥斯特（Hans Christian Oersted；17771851）奥斯特奥斯特,丹麦物理学家。丹麦物理学家。1819年上半年到年上半年到1820年下半年，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主年下半年，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。讲，一面继续研究电、磁关系。1820年年4月，月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使，使有心有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注意。以后，很规则，这一跳并没有引起听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现磁针奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现磁针在电流周围都会偏转。在电流周围都会偏转。1820年年7月月21日，奥斯特日，奥斯特写成论磁针的电流撞击实验的论文，正式向写成论磁针的电流撞击实验的论文，正式向学术界宣告发现了电流磁效应学术界宣告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁从而证明了电和磁能相互转化，这为电磁学的发展打下基础。能相互转化，这为电磁学的发展打下基础。16整理ppt三、通电螺线管的磁场三、通电螺线管的磁场1.实验实验2.分析分析:通电螺线管周围存在通电螺线管周围存在_;a端的小磁针端的小磁针N极极被被_；b端的小磁针端的小磁针S极极被被_。说明：说明：通电螺线管通电螺线管a端为端为_;通电螺线管通电螺线管b端为端为_.S极极N极极磁场磁场吸引吸引吸引吸引ab17整理ppt3.实验结论：实验结论：通电通电螺线管周围铁屑分布状态与条形磁铁周围铁屑分布螺线管周围铁屑分布状态与条形磁铁周围铁屑分布相似，相似，因此，其周围的磁场与条形磁铁因此，其周围的磁场与条形磁铁周围的磁场相似。周围的磁场相似。因此因此:通电螺线管对外通电螺线管对外相当于相当于一个条形磁铁一个条形磁铁。18整理pptNSSN通电通电螺线管两端的螺线管两端的极性极性与螺线管中的与螺线管中的电流方向电流方向有关有关.19整理ppt四四.通电螺线管磁极的判断通电螺线管磁极的判断右手右手安培定则安培定则 伸开伸开右手右手，拇指和四指在同一平面拇指和四指在同一平面，拇指和四指垂直拇指和四指垂直，握住螺线管握住螺线管，四指方向为电流方向，四指方向为电流方向，拇指所指拇指所指那端那端为为通电螺线管通电螺线管N极极.I II INS20整理ppt21整理ppt五五、练习练习:1.标出螺线管的标出螺线管的N、S极极.NS2.标出螺线管中电流的方向标出螺线管中电流的方向.SN3.根据图中所给的条件，画出螺线管的绕法根据图中所给的条件，画出螺线管的绕法.NS22整理ppt.用右手螺旋定则判定下列螺线管的、极用右手螺旋定则判定下列螺线管的、极六六、作业作业:NSNS SNNSNSSN23整理ppt1.电磁铁电磁铁在通电螺线管中插入一根铁芯使通电螺线管的磁场增强，则通电螺线管和在通电螺线管中插入一根铁芯使通电螺线管的磁场增强，则通电螺线管和它里面的铁芯就构成了一个电磁铁。它里面的铁芯就构成了一个电磁铁。说明：说明：1、在通电螺线管内插入铁芯会增强磁场，原因是螺线管通电后会、在通电螺线管内插入铁芯会增强磁场，原因是螺线管通电后会在周围存在着磁场，当铁芯插入其中后，被通电螺线管内的磁场磁化，又在周围存在着磁场，当铁芯插入其中后，被通电螺线管内的磁场磁化，又形成了一个磁场，由于两个磁场相互叠加而使磁性大大增强了。形成了一个磁场，由于两个磁场相互叠加而使磁性大大增强了。2、为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的的软铁、为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。2.电磁铁的特点电磁铁的特点1、磁性有无：电磁铁实质是一个插有铁芯的通电螺线管，它的磁性有无、磁性有无：电磁铁实质是一个插有铁芯的通电螺线管，它的磁性有无由电流的通断来决定由电流的通断来决定2、磁性方向：电磁铁的磁性方向由线圈中的电流方向决定，当线圈中的、磁性方向：电磁铁的磁性方向由线圈中的电流方向决定，当线圈中的电流方向改变时，电磁铁的磁极也随之改变，具体的变化关系可利用安培电流方向改变时，电磁铁的磁极也随之改变，具体的变化关系可利用安培定则判定。定则判定。3、磁性强弱：三大因素、磁性强弱：三大因素 线圈电流越大，匝数越多，插入铁芯磁性越强线圈电流越大，匝数越多，插入铁芯磁性越强3.电磁铁的应用：电磁铁的应用：电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等 24整理ppt25整理ppt26整理ppt电电磁磁铁铁弹弹簧簧衔铁衔铁点点触触一、一、一、一、电磁继电器的构造电磁继电器的构造电磁继电器的构造电磁继电器的构造：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架支架支架27整理pptM1、电磁继电器的结构与工作原理控制电路控制电路工作电路工作电路低压电源低压电源高压电源高压电源由低压由低压控制电路控制电路和高压和高压工作电路工作电路组成。组成。控制电路控制电路：低压电源：低压电源 开关开关 电磁铁电磁铁工作电路工作电路：高压电源：高压电源 触点触点 用电器用电器28整理ppt2 2、电磁继电器的构造电磁继电器的构造电磁继电器的构造电磁继电器的构造：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架：电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架电源电源电源电源低压控制电路低压控制电路低压控制电路低压控制电路电电电电源源源源电动机电动机电动机电动机高压工作电路高压工作电路高压工作电路高压工作电路29整理ppt3、阅读电磁继电器说明书，并回答课本上的问题：说明书上写着的说明书上写着的“线圈额定电压直流线圈额定电压直流”“”“被被控制电压，电流控制电压，电流”讲的是什么意思讲的是什么意思？控制电路（电磁铁）的额定电压为控制电路（电磁铁）的额定电压为6V6V，工作电路，工作电路额定电压额定电压220V220V，额定电流，额定电流1A1A。30整理ppt继电器是利用继电器是利用低电压低电压，弱电流弱电流电电路的通断来间接控制路的通断来间接控制高电压高电压，强电流强电流电路的装置。电路的装置。n4、工作原理：电磁铁通电时，把、工作原理：电磁铁通电时，把 吸下来使吸下来使 接触，接触，电路闭合电磁铁断电时失去磁性，弹簧把电路闭合电磁铁断电时失去磁性，弹簧把 拉起来，拉起来，n切断切断 电路电路衔铁衔铁触点触点工作工作衔铁衔铁工作工作S31整理ppt32整理ppt用电磁继电器控制电路有什么用电磁继电器控制电路有什么好处？好处？用低电压控制高电压用低电压控制高电压远距离控制远距离控制自动控制自动控制33整理ppt工作原理工作原理控制电路控制电路工作电路工作电路 当开关当开关S1闭合时，电磁铁通电闭合时，电磁铁通电产生产生_，将衔铁，将衔铁_,开关开关S的触点的触点_，工作电路中有，工作电路中有_通过，电动机通过，电动机便转动起来。便转动起来。S1MS2S电流电流接通接通吸下吸下磁性磁性练习：练习：34整理ppt35整理ppt 一、电磁继电器的构造一、电磁继电器的构造电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架电磁铁，衔铁，弹簧，触电，支架 二、电磁继电器的电路二、电磁继电器的电路 1、控制电路、控制电路：低压电源：低压电源 开关开关 电磁铁电磁铁 2、工作电路、工作电路：高压电源：高压电源 触点触点 用电器用电器 三、电磁继电器的作用三、电磁继电器的作用 利用低电压、弱电流（控制电路）控制高电压、强利用低电压、弱电流（控制电路）控制高电压、强电流电流（工作电路）。（工作电路）。四、电磁继电器的实质四、电磁继电器的实质 电磁继电器就是利用电磁继电器就是利用电磁铁电磁铁来控制工作电路的一种来控制工作电路的一种开关开关。五、利用电磁继电器可以实现五、利用电磁继电器可以实现 （1）远距离操纵（）远距离操纵（2）自动控制（）自动控制（3）安全操控）安全操控36整理ppt扬声器是怎样发声的扬声器是怎样发声的1、外形37整理ppt2、扬声器内部结构某一瞬某一瞬间电流间电流方向方向线圈线圈永久磁永久磁体体？N锥形纸盆锥形纸盆38整理ppt3、扬声器扬声器是把扬声器是把电信号电信号转换成转换成声信号声信号的一种装置的一种装置。？N？N当线圈中通过图中所示的电当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就也来回振动，于是扬声器就发了声音。发了声音。39整理ppt初中物理课件初中物理课件 电铃的工作原理电铃的工作原理40整理ppt一一 电铃的构造：电铃的构造：电磁铁电磁铁 衔铁衔铁弹簧片弹簧片螺钉螺钉41整理ppt 电磁铁通电有了磁性，要把衔铁吸电磁铁通电有了磁性，要把衔铁吸 过来。过来。二二 电铃的工作原理：电铃的工作原理：断电 通电42整理ppt二二 电铃的工作原理：电铃的工作原理：衔铁一吸过来，电磁铁断电无磁性，衔铁在衔铁一吸过来，电磁铁断电无磁性，衔铁在弹簧片的作用下恢复原位。电磁铁又通电了。弹簧片的作用下恢复原位。电磁铁又通电了。断电 通电43整理ppt三三 电铃连续工作：电铃连续工作：44整理ppt 接通电源后，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时铃碗与螺钉分离，通过线圈的电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁由于弹性回到初始位置，这时铃碗与螺钉又接触，线圈的电路闭和，电磁铁又吸引衔铁，敲击铃碗发声，如此往复，电铃就不断发出声音。45整理ppt安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。46整理ppt47整理ppt48整理ppt49整理ppt