苏科版162电流的磁场.doc

苏科版九年级《16.2电流的磁场》
学习要求
1．通过实验，认识通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关．
2．通过实验探究，学会判断通电螺线管外部磁场方向的方法，会应用安培定则．
3．能解释电磁继电器的工作原理．
4．通过认识电与磁之间的联系，体验探索大自然奥秘的科学方法．
学习指导
1．电流的磁场
⑴奥斯特实验：通电直导线周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关．⑵通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场十分相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，极性跟电流方向有关，可用安培定则来判断——用右手握住螺线管，让四指弯曲指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指方向即为螺线管的北极．
2．研究电磁铁
⑴电磁铁：将螺线管紧密地套在铁芯上就构成了电磁铁．⑵电磁铁是根据通电螺线管插入铁芯磁性增强的特性制成的．其磁性增强是因为，铁芯被磁化后也相当于一个磁体，它的磁场跟通电螺线管中磁场相叠加而增强．因此电磁铁中插入螺线管的必须是铁质物质，而不能是其它的导体．⑶电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关：①线圈匝数一定，电流越大，磁性越强；②结构相同的电磁铁，电流一定，线圈匝数越多，磁性越强．⑷电磁铁的优点：①磁性有无可以通过通、断电来控制；②磁性强弱可以由电流大小来控制；③极性可以由变换电流方向来控制．
3．电磁继电器
⑴电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，其实质是利用电磁铁来控制工作电路的开关．⑵电磁继电器是利用低电压、弱电流的电路的通断来间接地控制高电压、强电流的电路的装置．
典型范例
例1．一通电螺线管如图16.3甲所示，如在其附近A、B两点放上小磁针，请标出小磁针静止时N极的指向．
精析：标出小磁针的N极指向，首先要搞清通电螺线管的两端极性，而要达到这一目的，就必须用安培定则．用安培定则就必须搞清螺线管中电流方向．
全解：解答如16.3乙．
图16.3
·
·
A
B
甲
A
B
乙

图16.4
点评：知道小磁针静止时跟通电螺线管靠近的应该是异名磁极，熟悉安培定则是解决此类问题的关键．
例2．如图16.4所示，为使滑动变阻器的滑片P向右移动时，通电螺线管对条形磁铁的斥力变大，则电源和变阻器接人电路的方式可以是（）
A．G接F，E接B，D接H
B．G接F，E接A，D接H
C．G接E，F接B，D接H
D．G接E，F接A，D接H
精析：题目要求通电螺线管与条形磁铁之间是互相排斥的关系，则通电螺线管左端应为S极，必须保证电流从接线柱H流入螺线管，因此，G应该接F．同时，滑片P向右滑动时，要求排斥力变大，则电源的E必须接滑动变阻器的B接线柱．
全解：A．
点评：此题综合了磁极间的相互作用、安培定则、电磁铁、滑动变阻器等知识，是一道综合度较高的题目，但我们只要对问题分析准确，完全可以各个击破．
例3．如图16.5所示是小明设计的温度自动报警器原理图．在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号.请按照题意要求，在图中连接好电路．
图16.5
图16.6

精析：当外界温度在正常工作的温度范围内时，电磁铁没有磁性，弹簧发挥作用，将衔铁拉向上，接通绿灯．当外界温度达到金属丝下端所指示的温度时，温度计内水银面上升将控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下动作，同时带动触点向下，接通红灯，发出报警信号．
全解：如图16.6所示．
点评：电磁继电器电路可以分为控制电路和工作电路．每个电路基本上都包含了电路的必要组成部分（电源、开关、导线、用电器）．只是在不同的实例中，控制电路的开关发生了一些变化，比如此题是以温度计作为自动控制开关的．触点也可以看作是一个单刀双掷开关．
活动与探究
制作、研究电磁铁
1．将一根绝缘导线，从铁钉的一端密绕到铁钉的另一端，导线两端各留出10cm长不绕在铁钉上（若导线较软，可用线绳将导线两端扎好并固定），这就成了一个电磁铁．
2．将一些大头针或铁屑放在桌子上，将小磁针针座也放在桌上，并放上小磁针．分别拿未通电的电磁铁靠近大头针、小磁针．观察它能不能吸起大头针和小磁针．能不能推斥小磁针？
3．左手拿着一节电池，右手拿着电磁铁，将电磁铁上的导线两端分别接触到电池的两极上，再用它的一端去靠近大头针（或铁屑）、小磁针．它能不能吸起大头针？能不能吸引小磁针的一个磁极？能不能推斥小磁针的一个磁极？它有没有磁性？如果有，这一端是N极还是S极？记住它的极性和电流方向．
4．⑴给电磁铁通断电．观察电磁铁在什么情况下有磁性，什么情况下无磁性？
⑵将电磁铁分别接上两节串联的电池，使通过电磁铁的电流增强．根据吸起的大头针多少来判定什么情况下（是电流强时还是电流弱时）它们的磁性强？
⑶改变电池的正负极接法，从而改变电磁铁的电流方向，