电流的磁场电磁铁
磁场和电磁铁的原理
磁场和电磁铁的原理磁场和电磁铁是电磁学中常见的概念，它们在现代科学和工程技术中具有重要的应用价值。
本文将介绍磁场和电磁铁的原理以及它们的作用和应用。
一、磁场的原理磁场是由带电粒子、电流或磁矩产生的一种物理现象。
根据安培定律，电流通过导线时会产生一个围绕导线的磁场。
此外，磁铁也能产生磁场。
磁场是一种向周围空间扩展的物理场，具有方向性。
磁场可以通过磁力线来表示，磁力线是磁场的可视化体现。
磁场的强度用磁感应强度来表示，单位是特斯拉（T）。
二、电磁铁的原理电磁铁是通过电流在导线中产生的磁场来实现吸引或排斥其他磁性物质的装置。
电磁铁由导线、电源和铁芯组成。
当通过导线通电时，导线周围产生一个磁场，这个磁场使得电磁铁具有磁性。
当电流通过导线时，铁芯被吸引住，形成一个有力的磁铁。
当导线断电时，铁芯失去磁性。
三、磁场和电磁铁的作用磁场的主要作用有磁导性、磁化和磁感应等。
磁导性是指磁场对物质的磁性影响，包括磁性物质的吸引和排斥等现象。
磁化是指将物质转变为磁体的过程，如通过磁场将钢铁磁化成磁铁。
磁感应是指磁场对电流的影响，如通过磁场感应电流。
电磁铁的作用主要是利用电流产生的磁场来使其具有磁性。
电磁铁可以用于物体的吸附、固定和操纵等方面。
在工业生产中，电磁铁被广泛应用于起重机、电磁锁和电磁阀等设备中。
此外，电磁铁还可以用于电子设备中的电磁磁铁，如扬声器、电力测量仪器等。
四、磁场和电磁铁的应用磁场和电磁铁在工业、科研和生活中都有广泛的应用。
在电机中，利用磁场产生的转矩使电机旋转，实现能量转换。
在磁共振成像中，利用磁场对人体产生共振的原理来进行医学影像诊断。
在电磁炮中，利用电磁铁产生的磁场来加速项目，实现高速发射。
此外，磁场和电磁铁还应用于电磁兼容性和磁力学研究等领域。
电磁兼容性主要是研究电磁场对其他设备和系统的影响，以保证设备间的正常工作。
磁力学研究主要是通过磁场的力学效应来研究材料的力学性质，如磁变形和磁控弹性等。
总结：磁场和电磁铁是电磁学中重要的概念。
电磁铁的磁场强度与电流的关系
电磁铁的磁场强度与电流的关系电磁铁是一种可以产生磁场的装置，它的磁场强度与通过它的电流有着密切的关系。
本文将探讨电磁铁的磁场强度和电流之间的关系，并对其进行详细解析。
一、电磁铁的构成和原理电磁铁由导线圈绕成，将导线绕在一个铁芯上，形成一个线圈。
当通过这个导线的电流时，产生的磁场就可以使铁芯具有一定的磁性。
这种形成磁场的原理即是电流在导线中产生磁场，而铁芯则起到增强磁场的作用。
二、磁场强度的概念磁场强度是描述磁场强弱的物理量，用符号B表示，单位是特斯拉(T)。
磁场的强度与磁感应强度密切相关，但并非完全相同。
磁感应强度是指单位面积上所受到的磁力，用符号B表示，单位是特斯拉(T)。
三、磁场强度与电流的关系研究显示，电磁铁的磁场强度与通过它的电流成正比。
也就是说，电流越大，磁场强度越强；电流越小，磁场强度越弱。
其数学表达式可表示为：B = μ0 * N * I / L其中，B表示磁场强度，μ0表示真空中的磁导率，N表示线圈匝数，I表示电流，L表示线圈长度。
从上述数学表达式可以看出，除了电流外，磁场强度还受到线圈匝数和线圈长度的影响。
线圈匝数越多，磁场强度越大；线圈长度越小，磁场强度越大。
四、应用与实例分析电磁铁的磁场强度与电流的关系在许多实际应用中发挥着重要作用。
以下是几个实际应用的例子：1. 电磁吸盘：电磁吸盘利用电磁铁的磁场吸附物体。
当通过电磁吸盘的电流增大时，磁场强度增强，吸附力也相应增大。
2. 电磁悬浮：电磁悬浮技术通过电磁铁产生的磁场与导体上的电流相互作用，实现对象悬浮在空中。
磁场强度与电流成正比，因此通过调节电流可以控制悬浮高度。
3. 电磁制动器：电磁制动器利用电磁铁的磁场产生制动力。
电磁铁的磁场强度与电流成正比，因此通过调节电流可以控制制动力的大小。
通过以上实例分析可见，电磁铁的磁场强度与电流之间的关系是相辅相成的，合理的电流控制可以实现对磁场强度的精确控制，从而满足不同实际应用的需求。
结论电磁铁的磁场强度与电流之间存在着密切的关系。
电流的磁场揭秘电磁铁的工作原理
电流的磁场揭秘电磁铁的工作原理电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置。
它是由一个导体线圈和外加电源组成的，通过通电可以产生强大的磁场，具有吸引或排斥磁性物体的特点。
本文将揭秘电流产生的磁场以及电磁铁的工作原理。
1. 电流与磁场当电流通过导体时，会产生磁场。
这是由于电流中带有的带电粒子（如电子）在运动中形成的。
带电粒子的运动产生了磁场，磁场的方向与电流的方向垂直。
根据右手螺旋定则，如果我们将右手大拇指指向电流的方向，那么其余手指的弯曲方向就是磁场的方向。
2. 电磁铁的结构电磁铁通常由一个绝缘材料包裹的导线线圈组成。
导线通常采用铜或铝等良好导电材料制成，这样可以减小电阻，保证电流流动的畅通。
导线线圈的绝缘材料可以防止短路和电流泄漏。
在导线上加上电压或电流时，电流会沿着线圈流动，产生磁场。
3. 磁场与电磁铁当电流通过电磁铁的线圈时，会在铁芯和周围形成一个强大的磁场。
铁芯通常由铁或其他具有良好导磁性能的材料制成，这可以集中和增强磁场。
导线线圈的形状和绕制方式也会影响磁场的形成。
磁场的强度与电流大小成正比，线圈中电流越大，磁场就越强。
除了电流大小，线圈的匝数也会影响磁场的强度。
4. 电磁铁的工作原理电磁铁的工作原理基于磁场的吸引和排斥特性。
当通电时，电磁铁产生的磁场会对周围的磁性物体（如铁、钢等）产生吸引力。
这是因为磁场将磁性物体中的磁性元素（如铁磁体）排列成一个统一的方向，使它们相互吸引。
电磁铁也可以通过改变电流或磁场来控制吸引力的强度。
此外，电磁铁也可以实现磁场的排斥效应。
通过改变电流的方向，电磁铁的磁场也会发生变化。
当电流反向流动时，磁场也会发生变化，使磁性物体相互排斥。
这个原理可以应用于很多设备和工艺中，如磁力悬浮列车、电磁制动等。
总结：电磁铁通过通电产生的磁场实现对磁性物体的吸引和排斥。
当电流通过导线线圈时，电流中的带电粒子运动形成磁场，根据右手螺旋定则可以确定磁场方向。
电磁铁由导线线圈和铁芯组成，通过改变电流的大小和方向可以控制磁场的强度和方向。
电磁铁的原理
电磁铁的原理电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置，它在现代科技中有着广泛的应用。
电磁铁的原理是通过电流在导体中产生磁场，从而使得导体成为一个临时的磁体。
电磁铁的原理可以从电流产生磁场和磁场对物质的作用两个方面来进行解释。
首先，电流在导体中产生磁场的原理是由安培环流定律和右手定则来解释的。
安培环流定律指出，通过导体的电流会在其周围产生一个磁场，而磁场的方向可以通过右手定则来确定。
根据右手定则，握住导体，用大拇指指向电流的方向，其他四指的弯曲方向就是磁场的方向。
这就是电流在导体中产生磁场的原理。
其次，磁场对物质的作用是电磁铁的关键原理之一。
当电流通过导体时，导体周围就会产生一个磁场，这个磁场会对周围的物质产生作用。
当导体绕成螺线状时，产生的磁场就会更加强大。
而当导体上的电流消失时，磁场也会随之消失。
这种临时的磁场对于电磁铁的应用非常重要，它可以使得电磁铁在需要时吸引铁磁物质，而在不需要时则不产生磁力。
电磁铁的原理不仅仅局限于理论上的解释，它在现实生活中也有着广泛的应用。
例如，电磁铁可以用于电磁吸盘、电磁起重机、电磁离合器等设备中。
这些设备都是利用电磁铁的原理来实现吸附、吸引和释放物体的功能。
另外，电磁铁还可以用于发电机和电动机中，通过控制电流的大小和方向来改变磁场的强度和方向，从而实现能量的转换和传递。
总的来说，电磁铁的原理是通过电流在导体中产生磁场，进而对周围的物质产生作用。
这种原理在现代科技中有着广泛的应用，不仅在工业生产中发挥着重要作用，也在日常生活中起到了不可替代的作用。
通过对电磁铁原理的深入理解，我们可以更好地利用电磁铁的特性，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
电磁铁的磁场与电磁铁的原理
电磁铁的磁场与电磁铁的原理电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置，它在现代工业和科学领域中得到广泛应用。
本文将深入探讨电磁铁的磁场特性及其原理。
一、电磁铁的磁场电磁铁的磁场是由通过它的电流产生的。
当电流通过电磁铁的线圈时，会产生一个闭合的磁场。
这个磁场是由电流中的电子在周围空间产生的磁力线组成的。
这个磁场可以被用来吸引或排斥磁性物体。
二、电磁铁的原理电磁铁的原理基于安培定律和电磁感应定律。
根据安培定律，通过导线的电流会产生磁场。
而根据电磁感应定律，磁场的变化会在导线中产生感应电动势。
具体来说，当电流通过电磁铁的线圈时，电流激发了线圈周围的磁场。
磁场的强度与电流的大小成正比，与线圈的匝数成正比，与导线的长度成反比。
通过增大电流或增加线圈的匝数，可以增强电磁铁的磁场强度。
电磁铁的原理还涉及到磁铁的材料选择。
一般来说，采用铁磁材料作为电磁铁的芯体可以增加磁场的强度和稳定性。
铁磁材料具有较高的磁导率，可以有效地集中磁场，并且具有较小的磁阻。
三、应用电磁铁的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域：1. 电磁吸盘：电磁吸盘采用电磁铁的原理，通过产生强大的磁力来吸附和固定金属物体。
它在物流、机械加工和装配线等领域中发挥重要作用。
2. 电磁门锁：电磁门锁通过电磁铁产生的磁力来实现锁定和解锁功能。
它广泛应用于安全门、防盗门和车辆门等领域。
3. 电磁铁振动器：电磁铁振动器通过电磁铁产生的磁场和电流的变化来产生振动。
它在通信设备、汽车元件和家用电器等领域中得到应用。
4. 电磁制动器：电磁制动器利用电磁铁的磁场和电磁感应原理实现制动功能。
它常用于电机、电梯和列车等机械设备中。
总结：电磁铁通过电流产生磁场，其原理基于安培定律和电磁感应定律。
电磁铁具有广泛的应用领域，包括电磁吸盘、电磁门锁、电磁铁振动器和电磁制动器等。
电磁铁的磁场特性和原理使其成为现代工业和科学研究中不可或缺的装置。
九年级物理16.2电流的磁场(电磁铁)课件苏科版
（3）磁极可以改变。 5、应用：
电磁起重机、电铃、电动机、发电机等
1、小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示， 右表是他所做实验的记录。
电磁铁（线圈） 实验次数 1 电流（A） 0.8 吸引铁钉的最多数目(枚) 7
100匝 50匝 2 3 4 5 6 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 11 14 5 8 10
5、弹簧下吊一块条形磁铁，磁铁的下端是N极，下面有 一个螺线管，P是滑动变阻器的滑动片。通电后如果将 滑片P向右移动。 变大 ⑴.这时电路中的电流变大还是变小?答：_________ ⑵.请在螺线管上标出电流的方向。 ⑶.此时弹簧将 ( B ) A伸长 B．缩短 C不变 D上下振动
四、电磁继电器
C
8、当电源开关接通后，会发现小磁针的北极 向 左 （填“左”或“右”）偏转，这 磁场 说明通电螺线管周围存在 ，同时 发现可移动的A、B两螺线管相互 （填 靠近 “靠近”或“远离”）。
9．为了判别电池的正负极（标记已模糊不清）， 手边有下列器材，其中可用的是（ ） C Ａ．条形磁铁、铁屑 Ｂ.灯泡、变阻器 Ｃ.螺线管、标有磁极的磁针 Ｄ.螺线管、铁屑
下列结论不正确的是（ ） Ａ．比较１、４两次实验可知：线圈中的 电流一定时，匝数越多，磁性越强 Ｂ．比较1、3、5三次实验可知：匝数一 定时，线圈中的电流越大，磁性越强 Ｃ．比较1、2、3（或4、5、6）三次实验可知：匝数一定时， 线圈中的电流越大，磁性越强 Ｄ．电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多
B
2、为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同 学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图 所示．则下列说法中正确的是 ( B ) A．要使电磁铁的磁性增强，变阻器的滑片应向右滑动 B．用电磁铁吸引大头针的数目，显示它的磁性强弱 C．两电磁铁的线圈串联是为了研究磁性强弱与电流的 关系 D．若将两电磁铁靠近， 它们会相互排斥
16.2电流的磁场 电磁铁与电磁继电器
实验结论 有 消失 电磁铁通电时__磁性，断电时磁性____；通过 大 越强 电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______； 当电流一定时，电磁铁线圈的匝数_____，磁 越多 越强 性____. 电磁铁的优点 通断电 电磁铁磁性有无，可用________来控制 改变电流大小 电磁铁磁性强弱，可用_____________来控制 改变电流方向 电磁铁的极性变换，可用_____________来实现。
一、大胆猜想
电磁铁磁性强弱可 能与 有关？
?
想一想
用什么方法可以判断电磁铁磁性强弱？
观察吸引大头针的数目
怎样改变通过电磁铁线圈的电流？
移动滑动变阻器
用什么仪器显示电流的大小？
电流表
二、设计实验方案
(控制变量法）
（1）研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
实验 改变电流
现象 增大电流电磁铁吸引 增多 的大头针数目_____. 结论 大 当线圈匝数相同时，通过电磁铁的电流越____, 越强 电磁铁的磁性_____.
(2)研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系 实验 改变线圈匝数 现象 多 匝数越______, 强 磁性越______.
结论
越多 当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______, 越强 磁性______.
（3）研究电磁铁的磁性有无 实验 闭合和断开开关 现象 通电时电磁铁 吸引大头针 ___________ 断电时电磁铁 不吸引大头针 ____________ 结论 有 消失 电磁铁通电时_____磁性，断电时磁性_____.
2.这是某同学在研究“保持电流不变，磁性与匝数的关
系”的实验的方案。让我们一起来讨论评价此实验方案。
制 作 50匝的电磁铁和80匝的电磁铁
电磁铁的磁力与电流的关系
电磁铁的磁力与电流的关系电磁铁是一种常见的电器装置，它能够产生强大的磁力。
那么，电磁铁的磁力与电流之间有何关系呢？首先，我们来了解一下电磁铁的基本原理。
电磁铁是由导电材料制成的线圈，当通过这个线圈的电流流动时，会在其周围产生磁场。
这是因为电流携带着电荷的流动，而电荷运动会在周围产生磁场。
所以，电流是产生磁场的必备条件。
接下来，我们来探讨磁力和电流的关系。
根据安培定律，当电流通过导线时，其周围会产生磁场，而磁场会对周围的物体产生磁力。
这种磁力的大小与电流强度成正比。
也就是说，电流越大，产生的磁场越强，从而产生的磁力也越大。
那么，磁力与电流之间的关系是如何体现的呢？我们可以通过实验来验证。
首先，选取一个电磁铁和一根导线。
将导线的一段连接到电源，另一段放在电磁铁上方的一根弹簧秤钩上。
然后，通过改变电流的大小，我们可以发现，随着电流增大，弹簧秤的示数也会相应增大。
这就说明，电流的增大会使得磁力增大。
另外，电磁铁的磁力还与电磁铁的结构有关。
一般来说，电磁铁的磁力与线圈的匝数有关，匝数越多，磁力就越大。
这是因为匝数的增加会使得电流通过的面积增大，从而增强了磁场的强度，进而增大磁力。
此外，电磁铁线圈的长度也会影响磁力的大小，长度越长，磁力越弱。
这是因为长度的增加会导致线圈的电阻增加，从而降低了电流的强度，使得磁力减小。
最后，我们还可以通过改变电磁铁的供电方式来改变其磁力。
例如，当通过交流电供电时，电流的方向会发生周期性的改变，这样产生的磁场也会随之改变。
所以，交流电供电时，电磁铁产生的磁力是随时间变化的，而不是恒定不变的。
这里就体现了电流和磁力之间的密切关系。
总之，电磁铁的磁力与电流之间存在着紧密的关系。
电流越大，产生的磁力就越大；线圈的匝数越多，磁力也越大；而线圈的长度则会影响磁力的大小。
改变电磁铁的供电方式也会改变其磁力的特性。
通过这些了解，我们可以更好地应用电磁铁，利用其强大的磁力完成各种工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电流的磁场电磁铁
一、教学目标
1．通过奥斯特实验得出电流周围存在磁场，通过实验得出通电螺线管的安培定则。
2．通过实验研究电磁铁（通电螺线管的磁性强弱由哪些因素决定）
3．通过实验学习实验的方法，提高分析实验现象总结实验规律的能力。
二、重点、难点分析
重点是掌握安培定则并能熟练应用，（由电流方向判定磁场方向、螺线管磁极；电磁场方向判定螺线管的磁极和电流方向。
）知道通电螺线管的磁性的哪些因素确定。
三、教具
1．演示奥斯特实验的通电直导线装置和磁针。
2．演示通电螺线管的装置和一组小磁针。
3．演示通电螺线管磁性强弱的一套装置（可入铁景的通电螺线管、铁心和一个磁针、一个线圈匝数可变的电磁铁、电源、开头、滑动变阻器、电流表和一小堆大小针。
）
四、主要教学过程
（一）新课引入
磁体周围存在磁场，通过磁场，磁体间发生作用，产生各种现象，电现象和磁现象之间有无联系？这是19世纪初一些哲学家和科学家进行探讨的问题，最早发现电与磁之间联系和科学家是丹麦物理学家奥斯特。
（二）新课教学
演示奥斯特实验，将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方。
观察：1。
当直导线通电时产生什么现象（小磁针发生偏转），2。
断电后发生什么现象（小磁针转回到原来指南北的方向），3。
改变通电电流的方向后发生什么现象（小磁针发生偏转、其N极所指方向与1。
时相反）重复上述过程。
提问：（1）通过实验，你观察到哪些物理现象，（2）通过这些物理现象你能总结出什么规律。
物理现象：通电时小磁针发生偏转；断电时小磁针转回到批南北的方向；通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。
规律：（1）通电导线周围存在磁场。
（1）磁场方向与电流方向有关。
（2）在学生观察分析的基础上，教师进行板书并让学生整理笔记。
1．奥斯特实验。
现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反。
规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关。
演示通电螺线管的磁场：观察铁屑的分布和小磁针的指向，如图：在板上均
匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后
观察小磁针的指向，轻轻敲板，观察铁屑的排列，
改变电流方向再观察一交，
提问：（1）通电前小磁针如何指向，通电后发
生什么现象，（原指南北，通电后磁针偏转）
（2）通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规则排列？铁屑的排列与什么现象一样，（铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自由转动，使铁屑按磁场进行排列，其排列与条形磁体的排列相同，通电螺线管相当于条形磁体）（3）改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？（小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关）
在学生观察和分析的基础上下班，进行板书和让学生整理笔记。
2．通电螺线管的极性和电流关系——安培定则。
通电螺线管相当于一个条形磁体，其极性和电流方向的关系符合安培定则——右手螺施定则，用右手握螺线管，让四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
【演示】给螺线管通电，观察离螺线管较远处小磁针的偏转情况，再观察插入铁心后，小磁针的偏转情况（无铁心时，小磁针偏转不明显，加入铁心小磁针偏转明显，说明插入铁心磁场大大增加）
【演示】
（1）电磁铁的磁性与通电、断电的关系（通电有磁性、断电无磁性）
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小关系（用滑动变阴器改变电流大小观察磁性强弱，即吸大头针的多少、电流强，磁性强）。
（3）改变电磁铁的匝数看磁性强弱，（外形相同的螺线管匝数越多，它的磁性越强通过观察，分析总结出以下规律：）
3．通电螺线管的磁性由哪些因素决定。
（1）有铁心比无铁心磁性强得多，有铁心的螺线管构成电磁铁。
（2）电磁铁通电有磁性，断电时无磁性；电磁铁的磁性强弱和电流大小、匝数多少有关，电流大，磁性强，相同外形的螺线管，匝数多，磁性强。
想想议议：电磁铁应当用软铁还是钢？为什么？（用软铁，
这才保证断电时没有磁性）
例题如图所示，标出电源的正负极。
分析：由小磁针的指向确定磁感线方向，由磁感线方向确
定螺线管左端为N极，再根据安培定则可确定电流是由B经线
圈流到A，所以B为电源正极、A为电源负极。
（三）课堂小结
本节讲了三个部分内容：
1．奥斯特实验（说明电流周围存在磁场）。
2．安培定则（说明如何由线圈电流方向确定螺线管哪端是N极）。
3．决定通电螺线管磁性有无（通、断电）大小的因素（电流大小、外形相同线圈匝数的多少，线圈内有无铁心）。
说明
本节课应通过书上练习和补充题熟练应用安培定则判定电流方向或螺线管哪端为N极，一些结论均建立在实验的基础上，通过实验现象找出安培定则，决定螺线管磁性大小的几个因素，提高观察分析能力。