磁铁及电流的磁效应

第一讲电流的磁效应知识点一：磁和磁场1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场。

磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用----同名磁极相斥、异名磁极相吸；2、方向（矢量）：磁针北极的受力方向，磁针静止时N极指向3、磁感线：描述电场用电场线，描述磁场用磁感线。

磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时N极的指向．磁感线在磁铁外部由N极到S极，在磁铁内部由S极到N 极，构成一闭合的曲线。

磁感线疏密表示磁场强弱。

（下图为常见磁场分布）【例1】下列关于磁场的说法中正确的是A 磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C 磁极与磁极之间是直接发生作用的D 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生【例2】关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（）A 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C 磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线【针对训练1】关于电场线和磁感线的说法正确的是（）A 电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的B 电场线是客观存在的，而磁感线是不存在的C 静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线D 电场线和磁感线都可能相交知识点二：电流的磁效应（奥斯特发现）1、安培定则确定电流产生磁场的方向：安培定则又称为右手螺旋定则，是确定电流磁场的基本法则，不仅适用于通电直导线，同时也适用于通电圆环和通电螺线管．对于通电直导线的磁场，使用时大拇指指向电流方向，弯曲的四指方向表示周围磁场的方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表示电流环绕方向，大拇指的指向表示螺线管内部的磁场方向。

2、几种常见电流产生的磁感线分布图（⨯代表往里，∙代表往外）①直线电流的磁场（如图1）在周围产生的磁场是不均匀分布的，垂直于直导线方向，离直导线越远，磁场越弱；反之越强．②环形电流的磁场（如图2所示）螺线管是由多个环形串联而成，所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同的．③地球磁场地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似．如图3所示，与地理南极对应的是地磁北极，与地理北极对应的是地磁南极（不考虑磁偏角时）。

自制电磁铁的原理电磁铁是一种利用电磁感应原理实现磁化效果的装置。

下面从电磁感应原理、电流的磁效应、铁芯的磁滞效应、线圈的电感性质、电磁铁的极性原理、电磁铁的磁场强度、电磁铁的吸力与距离等方面详细阐述自制电磁铁的原理。

1.电磁感应原理电磁感应是指当导体置于磁场中时，会在导体中产生感应电流的现象。

在自制电磁铁中，这个原理被用来产生磁场。

当导线（电流源）置于磁场中时，磁场的变化会引起导体内部电荷的移动，从而产生感应电流。

这个感应电流就是用来制造磁场的关键。

2.电流的磁效应电流的磁效应是指电流在周围空间产生磁场的现象。

当导线中通过电流时，导线周围会产生磁场。

这个磁场的大小与电流的大小成正比，方向由安培定则确定。

在自制电磁铁中，这个效应被用来在铁芯上产生磁化效果。

3.铁芯的磁滞效应铁芯的磁滞效应是指铁磁性材料在反复磁化过程中会产生磁滞回线的现象。

这种效应使得铁芯具有记忆磁场的能力，并且在反复磁化过程中会产生磁滞损耗。

自制电磁铁中，铁芯的磁滞效应对于提高电磁铁的吸力和效率具有重要作用。

4.线圈的电感性质线圈的电感性质是指线圈对电流变化的阻抗能力。

当电流变化时，线圈会产生感应电动势以阻碍电流的变化。

这个感应电动势的大小与线圈的自感系数和电流的变化率成正比。

在自制电磁铁中，线圈的电感性质可以用来调节电流的变化，从而控制电磁铁的磁场强度。

5.电磁铁的极性原理电磁铁的极性原理是指电流的方向决定了磁场的方向。

在自制电磁铁中，通过改变电流的方向可以改变磁场的方向。

同时，也可以通过改变铁芯的磁化方向来改变电磁铁的极性。

6.电磁铁的磁场强度电磁铁的磁场强度是指磁场在某一位置的强弱程度。

在自制电磁铁中，磁场强度取决于电流的大小、线圈的圈数、铁芯的材料和大小等因素。

同时，磁场的强度也受到线圈和铁芯之间的距离的影响。

7.电磁铁的吸力与距离电磁铁的吸力是指电磁铁对铁磁性物质的吸引力。

吸力的大小取决于磁场强度、铁磁性物质的磁导率和它们之间的距离。

5.2电流的磁效应第1课时教学设计课题电流的磁效应单元第4章学科科学年级八年级下学习目标(1) 知道电流周围存在着磁场;(2) 知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似;(3) 会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向;重点奥斯特实验和通电螺线管的磁场难点科学探究通电螺线管的磁场及磁极与电流方向的关系.教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课当把小磁针放在条形磁体的周围时，小磁针发生偏转。

这是因为小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。

如果把小磁针放在通电导线的周围会发生偏转吗？思考:小磁针放在条形磁体的周围时，小磁针发生偏转的原因，引入问题把小磁针放在通电导线的周围时小磁针会发生偏转吗？提高学生的兴趣。

讲授新课一、奥斯特的发现1820 年，丹麦物理学家、化学家奥斯特在一次演讲中偶然发现：当一根铂丝与伽伐尼电池接通后，放在附近的磁针发生了偏转。

阅读课文了解奥斯特实验回答情景引入的问题并为以下实验做铺垫奥斯特这就是电流的磁效应，这一重要发现为电磁理论的建立与技术应用的发展奠定了基础。

活动观察电流周围的磁场1、实验器材一根直导线、电池、小磁针、开关。

2、实验步骤（1）取一磁针，观察它静止时的指向，在磁针两极连线的上方水平地放置一根长直导线观察磁针的指向是否有改变。

这时磁针N极的指向表示什么方向?小磁针静止时的指向大致是南北方向，上方水平地放置一根长直导线磁针的指向不改变，磁针N 极的指向是地理北极是地磁场的南极。

（2）.闭合开关在直导线中通以从a端流向b 端的电流，观察磁针指向是否发生改变，发生怎样学生动手实验观察电流周围的磁场锻炼学生的观察动手能力的改变。

通以从a端流向b端的电流磁针指向沿顺时针偏转一定的角度。

（3）、断开开关观察发生什么现象导线中无电流通过时，小磁针恢复到原来的指向，不再发生偏转。

（4）、如果改变直导线中的电流方向,使电流从b端流向a端，重复实验，你有什么发现?通以从b端流向a端的电流磁针指向沿逆时针偏转一定的角度。

电流的磁效应(通电会产生磁)：奥斯特发现：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应. 非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同. 通有电流的长直导线周围产生的磁场. 在通电流的长直导线周围，会有磁场产生，其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直.
因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。

这种现象叫电磁感应现象。

产生的电流称为感应电流。

这是初中物理课本为便于学生理解所定义的电磁感应现象，不能全面概括电磁感现象：闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象。

所以准确的定义如下：因磁通量变化产生感应电动势的现象。

总：
电流的磁效应：电生磁
电磁感应现象：磁生电。

为什么磁铁可以产生电流磁铁是我们日常生活中常见的物体，它具有吸引铁物质的特性。

除了吸引物体外，磁铁还具备一个重要的特性，即能够产生电流。

这一现象被称为磁效应，它是基于电磁感应原理的。

磁效应是指通过改变磁场的强度或磁通量时产生的电流。

在了解为什么磁铁可以产生电流之前，我们需要先了解几个基本概念：磁场和磁通量。

磁场是指物体周围由磁铁或电流产生的物理现象，它具有方向和强度。

磁场可以用线圈或磁铁的磁力线来表示，磁力线指的是沿着磁场方向的虚拟线条。

在一个区域内，磁力线越密集，磁场越强。

磁通量是指通过一个平面或曲面的磁力线总数，用Φ表示。

磁通量的单位是韦伯（Weber），它与磁场的强度和面积有关。

磁通量的计算公式为Φ = B * A，其中B是磁场的强度，A是垂直于磁场方向的面积。

根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。

感应电动势的大小和变化率与磁通量的变化率成正比。

如果将一个导体线圈放置在磁场中，并且改变磁场的强度或导体的位置，就可以在导体中产生感应电动势。

回到磁铁产生电流的问题，当一个导体相对于磁铁的磁场发生运动，导体中就会产生感应电动势，从而产生电流。

这个过程被称为磁效应。

具体来说，当导体与磁场垂直运动时，导体中的自由电子受到磁力的作用而发生位移，从而产生感应电动势。

磁力的作用方向遵循左手规则：将左手的大拇指指向运动方向，四指垂直于磁场方向，拇指与四指间的弯曲部分所示的方向即为磁力的方向。

当导体两端连接一个电路时，感应电动势就会推动自由电子流动，从而产生电流。

这种由磁场引起的电流称为感应电流。

磁铁可以产生电流的现象被广泛应用于发电机和变压器等电力设备中。

发电机利用电能转换为机械能的过程中产生的磁场变化来产生感应电流，从而实现能量转换。

变压器则利用磁铁产生的磁场变化来变换电压和电流的大小，从而实现电能的传输和分配。

磁效应的应用不仅限于电力领域，还广泛用于科学实验和工业生产中。

物理电磁感应知识点总结物理电磁感应知识点１．电流的磁效应:把一根导线平行地放在磁场上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样.这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。

2．电流磁效应现象：磁铁对通电导线的作用，磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。

电流和电流间的相互作用，有相互平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察到发生的现象是：同向电流相吸,异向电流相斥。

3．电磁感应发现的意义：①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生.②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。

③电磁感应现象的发现，推动了经济和的,也体现了自然规律的的对称美。

４。

对电磁感应的理解:电和磁之间有着必然的联系，电能生磁，磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的，只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流，磁生电表现为磁场的变化和运动。

引起电流的原因概括为五类：①变化的电流。

②变化的磁场。

③运动的恒定电流.④运动的磁场。

⑤在磁场中运动的导体。

5。

磁通量:闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，即，为磁感线与线圈平面的夹角。

6。

对磁通量的说明：虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。

7。

产生感应电流的条件:一是电路闭合。

二是磁通量变化。

８。

楞次定律：感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.9．楞次定律的理解：①感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反;在磁通量减小时，两者是同样。

②阻碍并不是阻止如原磁通量要增加，感应电流的磁场只能阻碍其增加,而不能阻止其增加，即原磁通量还是要增加。

电流的磁效应解析知识点1 电流的磁场【典例】1．如图将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，小磁针发生偏转。

（1）这就是著名的奥斯特实验，图中的直导线AB大致是南北（选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针的上方的；（2）实验中观察到小磁针转动，因为小磁针受到磁力的作用，判断的依据是：未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向，通电后小磁针发生偏转，说明受到了电流周围的磁场的作用；（3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；（4）通电直导线周围的磁感线分布如图所示，图中小磁针的a端是S极。

【解答】解：（1）实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验；由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置；（2）未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向，通电后小磁针发生偏转，说明受到了电流周围的磁场的作用；（3）改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；（4）通电直导线周围的磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆，磁感线是闭合的曲线；图中小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反，故为小磁针的S极；故答案为：（1）奥斯特；南北；（2）未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向，通电后小磁针发生偏转，说明受到了电流周围的磁场的作用；（3）通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；（4）S。

【变式训练】1．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。

下列说法中错误的是（）A．导线若沿东西方向放置，磁针最容易发生偏转B．改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变C．实验中小磁针的作用是检测电流的磁场D．实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法【解答】解：A、在该实验中为了避免地磁场对实验的影响，导线应沿南北方向放置（电流产生的磁场沿东西方向），小磁针才会偏转，故A错误；B、改变电流方向，小磁针的偏转方向也发生改变，这说明直导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B正确；C、小磁针受到磁力的作用能够发生偏转，则实验中小磁针的作用是检测电流的磁场，故C正确；D、磁场看不见摸不着，但小磁针放入磁场后会受到磁力的作用而发生偏转，所以实验中借助小磁针感知磁场的存在，则采用的是转换法，故D正确；故选：A。

电流产生的磁效应电流是指在导体中流动的电子，电子的流动会产生一种磁场效应，也就是“电流产生的磁效应”，这种磁场效应在现代科学技术中被广泛应用。

一、电流产生的磁效应原理电流带有一定的电荷，电荷运动时就会产生磁场，其中正电荷的磁场方向和电流方向相同，而负电荷的磁场方向则与电流方向相反。

当电流流过导线时，电流周围产生的磁场会导致磁力线形成一个环绕电流的磁场。

这种磁场以及它所产生的磁力可以用来控制电器的各种功能。

二、电流产生的磁效应应用1.电磁铁电磁铁就是通过电流产生的磁效应实现的制动器。

在电磁铁中，电流通过铁芯时会产生一定的磁场，将磁场稳定在一个固定的位置中，这就形成了一个强而有力的磁铁效应。

对于电子学来说，电磁铁被广泛地应用于电磁辅助控制、电缆传输和机器人制造等领域。

2.电磁波电流产生的磁效应还可以转化为电磁波，电磁波指的是由电场和磁场同时产生的波形。

电信业是电磁波广泛应用的领域之一，如无线电、卫星通讯等，电磁波的传输速度较快，信号信息容易传输，因此成为广泛应用的无线传输方式。

3.数字磁场数字磁场是一种采用传感器、计算机控制技术等手段对动态磁场进行实时监控和控制的技术。

它利用电流产生的磁效应实现高精度的监测和控制。

数字磁场可以应用于地质勘探、医疗检测等方面，并且将来有一定的广阔应用前景。

综上所述，电流产生的磁效应在现代科学技术中具有广泛的应用前景，这种技术不断地扩大着我们了解世界和改造世界的范围，同时也为我们的日常生活提供了保障。

因此，加强对电流产生的磁效应的应用研究，创造更多的科技引领未来的途径。

电流的磁效应教学目标：1. 了解电流的磁效应的概念。

2. 掌握电流产生磁场的原理。

3. 能够运用电流的磁效应解释生活中的现象。

教学重点：1. 电流的磁效应的概念。

2. 电流产生磁场的原理。

教学难点：1. 电流的磁效应在生活中的应用。

教学准备：1. 电流表、电压表、导线、电池等实验器材。

2. 磁铁、铁钉等物品。

教学过程：第一章：电流的磁效应简介1.1 引入：通过观察磁铁吸引铁钉的现象，引导学生思考电流与磁场之间的关系。

1.2 讲解：电流的磁效应是指电流通过导线时，周围会产生磁场。

这个磁场会对周围的磁铁产生作用力。

1.3 互动：让学生分组进行实验，观察电流通过导线时对磁铁的作用力，并记录实验结果。

第二章：电流产生磁场的原理2.1 引入：通过观察电流表指针的偏转，引导学生思考电流与磁场之间的关系。

2.2 讲解：根据安培定律，当电流通过导线时，周围会产生磁场。

磁场的方向与电流的方向有关。

2.3 互动：让学生分组进行实验，观察电流通过导线时产生的磁场方向，并记录实验结果。

第三章：电流的磁效应实验3.1 引入：通过观察磁铁吸引铁钉的现象，引导学生思考电流与磁场之间的关系。

3.2 讲解：当电流通过导线时，周围会产生磁场，这个磁场会对周围的磁铁产生作用力。

3.3 互动：让学生分组进行实验，观察电流通过导线时对磁铁的作用力，并记录实验结果。

第四章：电流的磁效应在生活中的应用4.1 引入：通过观察电风扇的运行，引导学生思考电流的磁效应在生活中的应用。

4.2 讲解：电流的磁效应在生活中的应用非常广泛，例如电风扇的电机就是利用电流的磁效应来工作的。

4.3 互动：让学生举例说明电流的磁效应在其他日常生活中的应用。

第五章：总结与评价5.1 引入：通过回顾本节课的学习内容，引导学生总结电流的磁效应。

5.2 讲解：本节课我们学习了电流的磁效应的概念、原理以及在生活中应用。

电流的磁效应是电磁学的基础知识，对于理解电与磁的关系非常重要。

磁铁充磁原理
磁铁充磁的原理基于电流通过导体时会产生磁场的现象。

当电流通过有导电特性的材料时，其中的电子会因为电场力的作用而受到力的作用，自由移动并形成电流。

这些电子的运动会形成一个闭合的环路，使电流能在导体中流动。

根据奥姆定律，电流通过的导体会产生磁场。

磁场的强度以及方向与电流大小和流动方向有关。

通过将导体绕成一个环形，电流就能形成一个环状的磁场。

当电流停止流动时，磁场也会消失。

磁铁充磁的过程可以通过将电流通过一个铁芯或其他具有磁性的材料来实现。

当电流通过铁芯时，铁芯内部的电子也会受到电场力的作用而自由移动形成电流，产生磁场。

这个磁场会传递到铁芯的周围，使得铁芯整体成为一个磁体，具有吸引其他磁性材料的能力。

磁铁充磁的强度取决于电流的大小以及铁芯的材料和几何形状。

通常，增加电流的大小或者使用更容易磁化的材料会增强磁铁的磁力。

总的来说，磁铁充磁的原理是通过电流在具有磁性的材料中产生磁场来实现的。

这个磁场会使磁体获得磁性，并能吸引其他磁性材料。

电流的磁效应和和热效应
电流的磁效应和热效应是电学中两个重要的现象，它们都由法拉第发现的电磁感应现象所引起。

当电流通过导线时，导线的周围会产生磁场，这就是电流的磁效应。

电流的磁效应可以用来制造许多电磁设备，如变压器、电磁铁、电动机等。

同时，当电流通过导线时，还会产生热效应。

这是因为电流在导线中流动时，导线的电阻会对电流产生阻力，从而使得导线发热。

电流的热效应也可以用来制造许多设备，如电热器、电炉等。

电流的磁效应和热效应之间存在着密切的联系。

当电流通过导线时，产生的磁场和热效应之间会相互作用，从而影响电流的分布和导线的发热情况。

例如，在电动机中，磁场的强度和分布会影响电流的分布和发热情况；而在变压器中，热效应会影响磁场的分布和强度。

因此，在实际应用中，我们需要考虑电流的磁效应和热效应之间的平衡，以避免设备过热或磁场不足等问题。

此外，我们还需通过选择合适的导线材料和截面积、合理设计电路等措施来减小电流的损耗和提高设备的效率。

综上所述，电流的磁效应和热效应是电学中非常重要的现象，它们相互影响、相互制约，在实际应用中需要综合考虑。