电与磁讲义.docx

电与磁【学习目标】1掌握磁极间的作用规律，知道常见磁体的磁场分布，会画磁体周围的磁感线。2能运用安培定则判断通电螺线管的极性。3知道影响电磁铁磁性强弱的因素，掌握电磁铁在电磁继电器等方面的应用。4知道电磁感应现象是发电机的原理。【重点难点】重点：磁场、磁感线、发电机X Kb1 .C om难点：运用安培定则判断通电螺线管的极性；画磁感线。【导学指导】一、知识梳理、基础巩固填写相关内容。填写完毕后小组互批，错误及遗忘的知识强化记忆。电与磁磁现象磁极间的作用规律：同名磁极互相，异名磁极互相磁化：一些物体在或的作用下获得的现象。磁场：基本性质是只对放入磁场中的产生磁力作用；某点的磁场方向用小磁针静止时极所指的方向确定。磁感线：在磁体外部，磁感线从从磁体极出发，回到极。电生磁奥斯特实验：说明通电导线的周围有，该磁场的方向与有关。（电流的效应）通电螺线管：其两端相当于磁体的两个极，极性可用判断。电磁铁：影响磁性强弱的因素有、。电磁继电器是利用来控制工作电路的开关。电动机：原理是利用在里受力而。换向器的作用是当线圈刚转过位置，立即改变线圈中电流的，从而改变线圈受力的，使线圈连续转下去。电动机工作时将能转化为能。电磁感应：这一现象是最早发现的。新-课- 标-第 -一 -网当电路的一部分导体在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。感应电流的方向与和有关。发电机：原理是。工作时将能转化为能。发电机线圈中产生的一定是电，而对外输出的可能是电，也可能是电。磁生电二、典型示例例1如图所示，条形磁体ab与电磁铁靠近，闭合开关后，二者将( )A.若互相吸引，条形磁铁的b端是S极B.若互相吸引，条形磁铁的a端是S极C.若互相排斥，条形磁铁的b端是S极 D.若互相排斥，条形磁铁的a端是S极例2小李在研究电磁铁的磁性强弱跟什么有关。现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入图所示的电路中。闭合开关后，用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片。重复了多次实验，记录如下：50匝的电磁铁100匝的电磁铁实验序号123456电流表示数/A0.81.21.50.81.22.0吸引大头针的最多数目/个5810101625(1)实验中小李是通过电磁铁_来判断其磁性强弱的。(2)分析第1次、第2次、第3次的实验记录，会发现当_相同时，_，磁性越强。(3)分析第_次的实验记录，会发现当_相同时， _，磁性越强。新|课 |标|第 |一| 网例3如图所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A时该报警器自动报警此时（ ）w W w .x K b 1.c o MA红灯亮 B绿灯亮 C红、绿灯同时亮 D红、绿灯都不亮例4如图所示的四幅实验装置中，能反映发电机工作原理的是（）三、中考真题1.（2013宜宾）下列关于磁场和磁感线的说法，正确的是( ) A磁场周围存在着磁场 B磁体周围存在着磁感线 C磁感线就是磁场 D磁感线总是从S极出发回到N极2.（2013泰安）如图所示的四个装置，以下关于它们的说法中错误的是 A图a可用来演示电磁感应现象 B图b可用来演示电流的磁效应C图c可用来演示电磁铁中线圈匝数与磁性强弱的关系 D图d可演示发电机的工作原理3.如图所示，在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉，如果让两个磁体相互靠近并接触，下列说法中正确的是：（ ）A、两铁钉没有相互作用 B、两铁钉相互吸引，最后落下来C、两铁钉相互排斥，最后落下来 D、无法判断4(12年济宁)9.图6是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确是（ ）图6A只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄C.只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄D.若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用5. （13年济宁）7.开关S闭合后，小磁针静止时的指向如图5所示，由此可知A. a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极B. b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极C. b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极D. a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极6.（13年济宁）14.小满同学做了一个如图9所示的装置。闭合开关，用外力使导体ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动起来，则实验装置中甲部分应用的物理原理是 ，乙部分产生的现象与 的工件原理相似。6火力发电中，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是（ ）A化学能内能机械能电能 B化学能重力势能动能电能 C机械能内能化学能电能 D内能化学能机械能电能7（2013枣庄）如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路小明将实验中观察到的现象记录在下表中次数 开关 磁场方向导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 断开 上N下S 向左运动 不偏转 3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 4 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 5 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 6 闭合 上S下N向下运动 不偏转 7 闭合 上S下N向右运动 向右偏转 8 闭合 上S下N向左运动 向左偏转（1）通过比较实验次数3和4（或7和8）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与 有关（2）通过比较实验次数3和7（或4和8）可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与 有关（3）小明通过以上实验分析得出：闭合电路中的一部分导体在磁场里做 时，导体中就会产生感应电流8.下列研究物理问题的方法相同的是( )。 根据电流所产生的效应认识电流； 研究电流时把它比做水流； 根据磁铁产生的作用来认识磁场； 利用磁感线来描述磁场。A与 B与 C. 与 D与四、随堂练习1.（黄石市2013年）每一次物理学上的重大发现都会促进人类社会的进步，下列关于物理学史的描述符合事实的是 （ ）A牛顿发现了单摆原理 B汤姆孙发现了电子C奥斯特发现了电磁感应现象 D法拉第发现了电流的磁效应2.（2013雅安） 关于磁体、磁场和磁感线, 以下说法中正确的是（ ）A. 铜、铁和铝都能够被磁体所吸引 B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线C. 磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的D. 物理学中, 把小磁针静止时S 极所指的方向规定为该点磁场的方向3.（2013庆阳）如图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（）AS、N、S、S BN、N、S、N CS、S、N、N DN、S、N、N4.（2013扬州）下图是课本中的几个实验，演示磁场对通电导体有力作用的是( )NSABS0 A B C D5.（2013广州）线圈 abcd转动过程中经过图 7 甲、乙位置时，导线 a b 所受磁场力的方向（ ）A相反，是由于磁场方向相反了 B相反，是由于流过 ab的电流方向相反了C相同，是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都改变了D相同，是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都没改变6（四川省自贡市2013年）24、我国自行研制的动车组采用了许多节能方法，其中之一为“再生制动”在车速从200km/h减到90km/h的速度过程中，不采用机械刹车，而是关闭电源，由于动车具有 仍将继续行驶，带动电机逆向发电，把动车组的 能转为电能输入电网7(1)（泰州市2013年） 如图14所示电路，小磁针在通电螺线管附近静止，标出小磁针的N极。 (2)（2013年苏州市）根据图丙中通电螺线管的N、S极，在括号内标出电源的“+”极和“”极 （3）（2013湘西州）用箭头标出图1中磁感线的方向8.（2013年安徽）6如图，能说明发电机工作原理的是图 （选填“甲”或“乙”）。9.（2013镇江）13图是发电机模型，它是根据 原理制成的小风车在风的吹动下，带动线圈转动而 磁感线，产生的感应电流使电流计指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电路中产生的是 电知识总结：一 磁现象1磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质2磁体：定义：具有磁性的物质。分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体。3磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）。作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。说明：最早的指南针叫司南。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。4磁化：定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。5物体是否具有磁性的判断方法：根据磁体的吸铁性判断。根据磁体的指向性判断。根据磁体相互作用规律判断。根据磁极的磁性最强判断。二、磁场1定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。 磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。2基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。3方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。4磁感应线： 定义：根据小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来。磁感线不是客观存在的。是为了描述磁场人为假想的一种磁场。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。 方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。 典型磁感线： 条形磁体 蹄形磁体 异名磁极 同名磁极说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。C、磁感线是封闭的曲线。D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。E、磁感线不相交。F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。5磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。6分类：、地磁场：定义：在地球周围存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。三,电生磁1通电导线的周围存在磁场，磁场与电流的方向有关。这种现象叫电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。2通电螺线管（线圈）：通电螺线管周围也存在磁场，其外部磁场分布和条形磁铁的磁场很相似。磁场的方向和电流方向有关。电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。3安培定则：右手握住螺线管，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北（N）极。4应用，电磁铁四电磁铁1电磁铁主要由通电螺线管和铁芯构成。在有电流通过时有磁性，没有电流通过时就失去磁性。2影响电磁铁磁性强弱的因素。电磁铁的磁性有无可以可以通过电流的有无来控制，而电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。3电磁铁的应用此外还有磁悬浮列车，扬声器（电讯号转化为声讯号），水位自动报警器，温度自动报警器，电铃，起重机。五,磁场对通电导体的作用1磁场对放入其中的通电导体有力的作用，作用力的方向与电流方向和磁感线方向有关。2如何判断力的方向：让左手的大拇指和四指垂直且在同一平面内，让磁感线穿过掌心，四指指向导体中电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向。（左手定则）3应用：电动机（电能转化为机械能或动能）六,电磁感应1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中能产生电流的现象，叫做电磁感应现象。（磁生电）它是由法国人法拉第发现的。2产生感应电流的条件：闭合电路，一部分导体，在磁场中，做切割磁感线运动。3感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线方向有关。（左手定则）4应用：发电机（机械能转化为电能。）课后作业：一、填空题（每小题4分，共32分）1我们把具有能够吸引_性质的物体叫磁体磁体上的_的部位叫磁极，一个磁体上有两个磁极分别为_磁极间的相互作用规律是_2将小磁针放入磁场中的某一点，磁场对小磁针有_的作用，小磁针静止后N极所指的方向就是该点的_的方向磁场的基本性质是它对放入其中的_有_的作用，我们对磁场这种看不见、摸不到的物质，是通过它对其他磁体的_来认识的，它是确实_的一种物质3在一根长导线下方平行放置一个可以在水平面自由转动的小磁针，如图8-1所示，当给导线通电时，小磁针的N极向里转动了，这就是著名的_实验，它证明了电流周围存在着_；如果将导线中通过电流的方向改为向左，小磁针的N极将_图8-14某同学的实验装置如图8-2所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度_；当他将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数_，弹簧的长度_，电磁铁的上端是_极；如果其他条件不变，他只是将电源的正负极调换了一下，发生变化的是_，弹簧的长度_图8-25_国物理学家法拉第经过多年的探索，终于发现了_现象，法拉第的发现进一步揭示了_的联系，导致了发电机的发明，使人类大规模用电成为可能，开辟了_的时代6交流发电机主要由_和_两部分组成，大型发电机一般采取_不动、_旋转的方式来发电，它在工作的过程中_能转化为_能，它发出的交变电流的大小、方向都在做_变化，我国供人们生产和生活用的交流电的频率是_我们从干电池中得到的电流的方向_，通常叫做_7直流电动机是利用通电线圈在_要受到力的作用而转动的原理制成的，在直流电动机中，靠_来自动改变线圈中电流方向，使线圈能够连续转动，它工作时，把_能转化为_能8某同学的实验装置如图8-3所示，其中ab为可以沿光滑金属导轨移动的导体棒，表示磁感线的方向垂直纸面向里当他将导体ab水平向右运动时，灵敏电流计的指针_；当他将导体ab向左运动时，灵敏电流计的指针_；当他使导体ab的运动速度增大时，灵敏电流计的指针_图8-3二、选择题（每小题4分，共32分）9周鸣同学手拿一段钢锯条，将钢锯条的一端靠近小磁针的N极，他发现小磁针向钢锯条靠近，根据观察到的现象，他做出了以下几种判断，你认为正确的是A钢锯条原来一定有磁性，且靠近小磁针的一端是N极B钢锯条原来一定有磁性，且靠近小磁针的一端是S极C钢锯条原来不一定有磁性 D钢锯条原来一定没有磁性10有几位同学讨论磁感线时有以下几种说法，你认为不正确的是A磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密 B磁感线并不存在，是一种假想的线C通电螺线管外部磁感线的方向是从南极到北极 D磁场中某点的磁场方向就是磁感线的切线方向11某同学将小磁针放到两个磁极附近，小磁针静止时所在的位置如图8-4所示，由此他做出了以下几种判断，你认为其中正确的是图8-4A磁极甲是S极、磁极乙是N极 B磁极乙是S极、磁极甲是N极C两个磁极都是S极 D两个磁极都是N极12（多选）孔新儒同学制作了几个螺线管，放置的位置如图8-5所示，当他闭合开关后，通电螺线管的左边是北极的是图8-513课外活动时，有几位同学讨论关于电动机和发电机的问题，他们有以下几种说法，你认为其中正确的是A电动机工作时把电能转化为运动的能 B发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C电动机是利用电磁感应现象制成的 D发电机工作时把电能转化成其他形式的