第7课时 电与磁.doc

电与磁磁现象 磁场磁现象：1. 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。2. 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。3. 磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。4. 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。5. 磁极间的相互作用：异名磁极互相吸引，同名磁极互相排斥。6. 磁化：磁性材料在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。高温和剧烈震动可以使这些物体的磁性消失。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。7. 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。磁场：1. 磁场：磁体周围的空间存在着磁场。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，这里使用的就是转换法。2. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。3. 磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定位那点磁场的方向。4. 磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。磁感线上某点的切线方向，就是该点的磁场方向。5. 对磁感线的认识：l 在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。l 磁感线布满磁体周围整个空间，磁感线的疏密表示磁性强弱。l 磁感线是假想的闭合曲线，磁感线不是真实存在的（磁场是真实存在的），磁感线不交叉、不重合，磁感线要画成虚线。l 用磁感线描述磁场、用光线描述光的传播的方法是模型法。l 磁感线立体分布在磁体周围。6. 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。7. 典型的磁感线： 8. 磁场的分类：地磁场、电流的磁场（第三节）9. 地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。l 地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极。l 小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。l 我国宋代的沈括首先发现：地理的两极和地磁的两极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。 电生磁1. 最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。2. 奥斯特实验：如下图所示，将一根导线平行地拉在静止的小磁针的上方（乙图），观察导线通电时（甲图）小磁针是否偏转，改变电流方向（丙图），再观察一次。对比甲图、乙图，可以说明通电导线的周围有磁场；对比甲图、丙图，可以说明磁场的方向跟电流的方向有关。3. 通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向与条形磁体的磁场相似。磁极可用安培定则来判断。4. 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。螺线管的极性只与电流方向有关，与线圈绕法无关。5. 安培定则的应用：判断通电螺线管的磁极、根据磁极判断电流方向、根据磁极和电流方向判断线圈绕法。6. 典型图： 电磁铁 电磁继电器 扬声器1. 电磁铁：插有铁芯的通电螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性，这种磁体就是电磁铁。2. 电磁铁的工作原理：电流的磁效应、磁化3. 影响电磁铁（通电螺线管）磁性强弱的因素：线圈匝数、电流大小、（是否插入铁芯）。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；外形相同的螺线管，电流大小相同时，线圈匝数越多，它的磁性越强。4. 电磁铁的应用：电磁起重机、电磁继电器、空气开关、磁悬浮列车、电话等。磁悬浮列车利用了“同名磁极互相排斥”的原理。5. 电磁铁与永久磁体相比，所具有的优点有： 可以改变电流的大小以改变磁性的强弱； 可以改变电流方向以改变磁极； 可以通过控制电流的有无来控制磁性的有无。1. 继电器：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。2. 电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。3. 电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。有了电磁继电器，人们就可以安全方便地操纵大型机械了。4. 扬声器和话筒的能量转换：前者是将电能转化成声能的装置，后者是将声能转化成电能的装置。5. 扬声器的工作原理：线圈通过如图9.5-4所示电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过的电流的方向相反时，受到磁体排斥而向右运动。交流电方向周期性改变，线圈带动纸盆不断振动，产生声音。6. 水位自动报警器的工作原理：如下图，当水位未达到金属块A时，电磁铁断路，不具有磁性。绿灯与电源接通，红灯断开。此时绿灯亮，红灯不亮。当水位达到金属块A时，电磁铁通路，具有磁性。红灯与电源接通，绿灯断开。此时红灯亮，绿灯不亮。w W w .x K b 1.c o M7. 电铃的工作原理：如右上图。通电时，电磁铁有电流通过，具有磁性，吸引小锤下方的弹性片，使小锤打击电铃发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，小锤被弹回，电路闭合。这样不断重复，电铃便发出连续击打声了。电动机1. 探究“磁场对通电导线的作用”：如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑线变阻器组成一闭合电路。【实验步骤】 合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。 将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。 将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。【实验结论】 通电导体在磁场里受到力的作用。 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。2. 磁场对电流的作用：实验表明，通电导体在磁场中要受到磁场对电流的力而运动。3. 力的方向跟电流方向和磁感线（磁场）方向有关。电流方向或磁感线方向变得相反时，力的方向变得相反；电流方向和磁感线方向都变得相反时，力的方向不变。4. 电动机：电动机是将电能转化为机械能的装置。l 工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。l 能量转换：电能转化为机械能。O |ml 分类：交流电动机、直流电动机（直流电动机有换向器）l 换向器的作用：在线圈刚越过平衡位置时自动改变电流方向，使线圈持续运动下去。l 组成：电动机主要由转子和定子组成。l 在直流电动机，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流，线圈不受力的作用。l 直流电动机的线圈内都是交流电。l 电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可以改变、污染小等。5. 欧姆定律适用于未转动的电动机的线圈。电动机转动时，只有和成立。 磁生电1. 电磁感应的探究实验：如图，在两段磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。【实验步骤、现象】 当导体AB顺着磁感线上下运动或静止不动时，电流表指针不偏转，说明电路中没有电流。 当导线AB水平向左运动时，电流表指针向右偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从B到A。 当导线AB水平向右运动时，电流表指针向左偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从A到B。 当导线AB水平向左运动时，但先将磁铁的磁极位置对调，电流方向是从A到B。【实验结论】 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。【注意事项】 该电路没有电源。 本实验中的能量转化：机械能转化为电能。2. 1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。3. 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时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。4. 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。5. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的装置。l 原理：电磁感应现象l 能量转化：机械能转化为电能。l 发电机由转子和定子组成。l 直流发电机中有换向器。l 在直流发电机中，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流。6. 交变电流：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是Hz。我国电网的交流电，频率是50Hz，周期是0.02s，电流在每秒内产生的周期性变化的次数是50次。无论是直流发电机还是交流发电机，线圈内都是交流电。7. 录音的原理是电流的磁效应（电能转化为声能）和磁化，放音的原理是电磁感应现象（声能转化为电能）。电与磁检测题一、选择题1. 关于磁体和磁场，以下说法中错误的是 【 】A悬挂起来的小磁针静止时，小磁针的北极指向地理的北极附近B铁、铜、铝等金属材料都能够被磁化C磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的D通电导体周围一定存在磁场2放在条形磁铁和通电螺线管旁边的小磁针，静止时N极的指向就是小磁针中心所在位置的磁场方向，图1所示的四幅图中，小磁针的指向错误的是 【 】图13下列实验现象所揭示的物理原理、规律与对应的实用技术的原理、规律不相符的是【 】图24如图3所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是 【 】甲乙丙丁图3A图甲可用来演示电磁感应现象 B图乙可用来演示磁场对电流的作用C图丙可用来演示电流的磁效应 D图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系5.回顾如图4所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是【 】abNS图4A.让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大B.用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些C.蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转6下列说法中不正确的是 【 】 A磁场和磁感线都是真实存在的 B电动机工作时是将电能转化为动能 C扬声器、电磁继电器、电铃都应用了电磁铁 D磁极间的相互作用是通过磁场发生的AabPSSN图57如图5所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是 【 】A电流表示数变小，弹簧长度变短 B电流表示数变小，弹簧长度变长C电流表示数变大，弹簧长度变长 D电流表示数变大，弹簧长度变短8. 如图6所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流 【 】a a a A B C D图69关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是 【 】A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是通过磁场发生的 D小磁针的北极不论在任何情况下都指向地理的南极10下列事物中，没有电磁铁的是 【 】A电磁继电器 B电磁选矿机 C电话的听筒 D电话的话筒11.下列说法中正确的是 【 】图7A. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟B. 磁体周围的磁感线从磁体的 S极出来，回到磁体的N极，构成闭合曲线C. 磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反D. 磁感线分布越密的地方，其磁场越弱12.弹簧下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，如图7所示，为了是磁铁能受到通电螺线管的吸引力，下列措施中可行的是 【 】图8A、减小线圈的匝数 B、将电源的两极对调 C、滑片P向右滑动 D、滑片P向左滑动13.如图8所示为一种温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，当温度升高至 【 】 A.74OC时，电灯亮报警 B.72OC时，电铃报警图7.66OC时，电铃报警 D.74OC时，电铃报警14对下列各图的说明，不正确的是 【 】甲 乙 丙 丁A甲图： 家用电器要装接地线是为了用电安全 B乙图：直线电流周围的磁场方向的判定方法C丙图：电铃是利用电磁铁工作 D丁图：导体按图示方向运动时不会产生感应电流图9二、填空与实验题图101图9所示的是恒温箱的简易电路图其工作原理是，接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到温度计金属丝A所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路 ，电热丝停止加热当箱内温度低于金属丝A所指的温度时，控制电路断开，衔铁被 ，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定.2图10为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是_ _。3图11(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图11(乙)是自制简易电动机模型现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题：绝缘漆全部挂掉绝缘漆刮掉半边图11（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，刮漆方法见放大图按这种方法刮漆，目的是使线圈能够_，因此这一部位就相当于图(甲)中的_(填某一部件的名称)（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?(说出两点即可) _ _；_（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：_ ；_4小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来小明根据所学的知识，画出如图12所示的电路（R是一个压敏电阻）小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变 ，衔铁与触点 （填“1”或“2”）接触，电动机的转速变 图14电源MR1R12图12图135.直流电动机的工作原理是_.电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠_来实现的.5.根据图13中通电螺线管的N极，标出磁感应线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。6小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图14所示，ABO可以看做是一个杠杆。O为支点，B处有一个条形磁体，A为按摩槌头。当电磁铁输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头A振动。某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图14所示，请画出此时：图15(1)磁感线方向并标出电磁铁上端的磁极。(2)螺线管中的电流方向。7.通电螺线管附近小磁针静止时，N极指向如图15所示，则螺线管的A端是 极，电源的D端是 极。三、实验探究题1.如图16所示是电学中很重要的两个实验，其中利用甲图所示的实验装置原理可以制造出 机，利用乙图所示的实验装置原理可以制造出 机。 图17图16图182.如图17所示的实验装置，是用来研究_ （