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电生磁导学

2008-06-24杨安霞

关键词:大头针磁针螺线管

个人简历 杨安霞,郑州外国语中学高级教师,市级骨干教师.毕业于安徽淮北煤炭师范学院,从工作至今一直在教育教学第一线,期间多次担任毕业班教学任务,所教班级中招成绩在校名列前茅;所写论文多篇在省、市论文评比中获奖;所辅导的学生多人次在市、省及国家级物理竞赛中获奖,本人因此被评为优秀辅导员; 2005年在全市教学技能竞赛中获优质课一等奖.

带电体和磁体有一些相似的性质,它们之间是否存在某些联系呢?

一、电流的磁效应

奥斯特实验表明,通电导体和磁体一样,周围存在着磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关.这种现象叫做电流的磁效应.

例1 (2007年武汉市中考题)如下页图1所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验装置图,对它们解释合理的是().

A. 甲实验说明导体在磁场中运动时,就一定产生电流

B. 乙实验说明磁场能产生电流

C. 丙实验说明同名磁极相吸,异名磁极相斥

D. 丁实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关

解析:甲实验装置是电磁感应实验,它说明的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,所以选项A错误.乙实验装置是奥斯特实验,它说明电流周围有磁场,即电流能产生磁场,所以选项B错误.丙实验装置说明同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,所以选项C错误.丁实验装置探究的是电磁铁在匝数一定时,磁性的强弱与电流大小的关系,从图中可知当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻减小,通过电磁铁的电流增大,吸引的大头针数目增加,磁性增强,所以选项D正确.答案为D.

二、安培定则

1. 通电螺线管的磁场:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,通电螺线管的极性与电流方向有关.

2. 安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极.

例2 (2007年兰州市中考题)一个可以自由转动的小磁针放在螺线管内部.当开关S闭合后,它静止不动,如图2所示.当滑动变阻器的滑片向左移动时,小磁针将().

A. 顺时针外转180° B. 顺时针外转90°

C. 逆时针外转90° D. 仍然静止不动

解析:当滑动变阻器的滑片向左移动时,螺线管的电流会变大,但电流方向并没有发生变化,通电螺线管的N、S极也不变,所以其中的小磁针的受力方向也不变,它的指向不变.选D.

三、电磁铁及其应用

1. 电磁铁:插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁.

2. 电磁铁的工作原理:电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的.

3. 电磁铁的特点:磁性的有无可由通断电来控制;磁性的强弱可通过改变电流的大小和匝数的多少来控制;磁极的性质可通过改变电流方向来控制.

4. 电磁铁的应用:电磁继电器、扬声器、电磁起重机、电磁选矿机、电铃等.

例3 (2007年北京市中考题)在研究影响电磁铁磁性强弱因素的过程中,小丽使用一个线圈匝数为120匝的电磁铁,改变通过线圈的电流得到一组实验数据,如下表所示.请你根据表中数据,归纳出电磁铁吸引大头针的个数与电流的关系是:_______.

解析:本实验中小丽在研究影响电磁铁磁性强弱的因素时,通过电磁铁吸引大头针个数的多少来显示电磁铁磁性的强弱.由实验数据可知,在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁吸引大头针的个数越多,磁性越强.

答案:在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强

1. 下列各图中小磁针的指向不正确的是().

2. 如图3所示,甲是铜片,乙是小磁铁,当开关闭合后().

A. 甲将受到向左的排斥力

B. 甲将受到向右的吸引力

C. 乙将受到向右的排斥力

D. 乙将受到向左的吸引力

参考答案:1. D 2. D

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