第十八章磁及其相互作用第二節(jié)探究：通電螺線管外部磁場的方向電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。帶電體和磁體間的這些規(guī)律是巧合嗎？漢斯·奧斯特（1777-1851年），丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家和文學(xué)家。在物理學(xué)領(lǐng)域，他首先發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線的電流會產(chǎn)生作用力于磁針，使磁針改變方向。在化學(xué)領(lǐng)域，他發(fā)現(xiàn)了鋁元素。

1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，是世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電和磁之間存在聯(lián)系的人，揭開了物理學(xué)史上的一個新紀(jì)元。南北小磁針靜止時始終指向南北，是因為受到了

的作用。地磁場南北將一個條形磁體靠近小磁針，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因為受到了

周圍磁場的作用。條形磁體通電斷電改變電流方向1、通電導(dǎo)體周圍存在著磁場。結(jié)論：2、通電導(dǎo)體周圍磁場的方向與電流方向有關(guān)。奧斯特實驗上述實驗中，能否讓導(dǎo)線長時間通電？長度與橫截面積相同時，鐵線的電阻比銅線大，為了減少導(dǎo)線的發(fā)熱量，你會選擇何種材料做導(dǎo)線來進(jìn)行奧斯特實驗？不能。相同條件下，鐵導(dǎo)線的發(fā)熱量小于銅導(dǎo)線。但是鐵導(dǎo)線會與小磁針發(fā)生相互作用，所以要選擇銅導(dǎo)線。電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)體周圍存在磁場，磁場的方向跟電流方向有關(guān)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。奧斯特實驗證明了電流具有磁效應(yīng)。如何增強左邊通電導(dǎo)線的磁場？增大電流。增加導(dǎo)線數(shù)量。通電螺線管：如圖所示，將導(dǎo)線繞在圓筒上，就成了螺線管，也叫線圈。給螺線管通電，接通電源的螺線管就叫做通電螺線管。螺線管1、通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似。很多時候，我們可以將通電螺線管等效于條形磁體。2、通電螺線管兩端的磁極性質(zhì)與螺線管中的電流方向有關(guān)。仔細(xì)觀察通電螺線管，畫出繞線示意圖。++--在螺線管上標(biāo)出電流的方向。如何判斷通電螺線管兩端的磁極性質(zhì)？觀看虛擬實驗NNSS右手螺旋定則：用右手握住螺線管，讓四指彎曲的方向跟螺線管中電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。標(biāo)出下列各通電螺線管的N極和S極。請在圖中標(biāo)出小磁針的N極和磁感線的方向。根據(jù)小磁針靜止時的指向，請在圖中標(biāo)出螺線管的N極和電源的正負(fù)極。如圖所示的通電螺線管，請在圖中標(biāo)出小磁針的N極和電源的正負(fù)極。（）（）NS小磁針靜止在通電螺線管上方，如圖所示，則通電螺線管（）A、左側(cè)為N極，a端為正極B、左側(cè)為S極，a端為正極C、左側(cè)為N極，b端為正極D、左側(cè)為S極，b端為正極用一根導(dǎo)線繞出圖中的兩個線圈，套在一根光滑的玻璃管上。導(dǎo)線柔軟，可自由滑動。開關(guān)閉合后，則（）A、兩線圈左右分開B、兩線圈向中間靠攏C、兩線圈靜止不動D、兩線圈先左右分開，然后向中間靠攏通電螺線管具有磁性。如果在一個通電螺線管內(nèi)插入一個鐵棒，鐵棒就會在通電螺線管的磁場中被磁化，鐵棒磁化后產(chǎn)生的磁場就會與通電螺線管的磁場疊加在一起，通電螺線管的磁性就大大增強。電磁鐵：插入了鐵棒的通電螺線管叫做電磁鐵，這根鐵棒稱為電磁鐵的鐵芯，螺線管稱為電磁鐵的線圈。電磁鐵的工作原理：電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和帶鐵芯的通電螺線管磁性增強的原理工作的。電磁鐵中的鐵芯用鐵好還是用鋼好？影響電磁鐵磁性強弱的因素：探究線圈中電流的有無對電磁鐵磁性的影響：結(jié)論：電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性。影響電磁鐵磁性強弱的因素：探究線圈中電流大小對電磁鐵磁性強弱的影響：結(jié)論：電磁鐵的磁性強弱與線圈中的電流大小有關(guān)，電流越大，電磁鐵的磁性越強。影響電磁鐵磁性強弱的因素：探究線圈匝數(shù)對電磁鐵磁性強弱的影響：結(jié)論：電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)，匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。電磁鐵的特點：1、電磁鐵的磁性有無由電路的通斷來控制；2、電磁鐵的極性由電流的方向來控制；3、電磁鐵的磁性強弱由電流的大小和線圈匝數(shù)來控制。低壓控制電路高壓工作電路電磁繼電器：電磁繼電器的結(jié)構(gòu)一般由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點等組成。電磁繼電器的工作電路包括低壓控制電路和高壓工作電路兩部分。電磁繼電器工作原理：低壓控制電路閉合，電磁鐵通電，此時電磁鐵有磁性，吸下銜鐵，使觸點接觸，高壓工作電路接通。低壓控制電路高壓工作電路低壓控制電路斷開，電磁鐵斷電，失去磁性，彈簧通過杠桿作用把銜鐵提起，使觸點分離，高壓工作電路斷開。電磁繼電器是由電磁鐵來控制電路的一種開關(guān)。其利用低電壓、弱電流的控制電路來控制高電壓、強電流的工作電路，以此來保障工作人員的安全，同時還能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動化控制。如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖。當(dāng)水位到達(dá)金屬塊A之后，

（選填“紅”或“綠”）燈亮；當(dāng)綠燈亮?xí)r電磁鐵

（選填“有”或“無”）磁性。紅無（長沙中考）小英看到某小區(qū)車庫積水造成大量財產(chǎn)損失的新聞后，設(shè)計了如圖所示的車庫積水自動報警器，圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈，車庫沒有積水時，LED燈亮；車庫有積水時，左側(cè)控制電路接通，電磁鐵通電，具有

性，把銜鐵吸下，電鈴發(fā)出聲音。電鈴應(yīng)該安裝在圖中的

位置。磁B（嘉興中考）如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖。當(dāng)控制電路中有電流通過時，電磁鐵左端為

極。在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時，電鈴沒有報警。經(jīng)檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因為