第九章--电与磁04

1、【考纲要求 】v1电磁相互作用。电磁相互作用。 （探究）（探究）v2通电螺线管外部磁场的方向。通电螺线管外部磁场的方向。 （探究）（探究）v3通电导线在磁场中的受力作用；通电导线在磁场中的受力作用； 力的方向与电流及磁场方向的关系。力的方向与电流及磁场方向的关系。 （认知）（认知）v4导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （探究）（探究）一、磁现象一、磁现象 v1 1、磁性：吸引、磁性：吸引 、钴、镍等物质的性质。、钴、镍等物质的性质。v2 2、磁体：具有、磁体：具有 的物体。的物体。v3 3、磁极：磁体上、磁极：磁体上 的部分叫磁极。的部分叫磁极。 （

2、磁体中间（磁体中间 ）指南的磁极叫指南的磁极叫 ，指北的磁极叫，指北的磁极叫 。v4 4、磁体间的相互作用规律：、磁体间的相互作用规律： 同名磁极相互同名磁极相互 ，异名磁极相互，异名磁极相互 。钢、铁钢、铁磁性磁性磁性最强磁性最强磁性最弱磁性最弱南极（南极（S S）北极（北极（N N）排斥排斥吸引吸引v【例】判断物体是否具有磁性的方法：【例】判断物体是否具有磁性的方法：v吸铁性吸铁性： 观察该物体观察该物体 。v指向性指向性：观察该物体：观察该物体 时是否时是否 。v相互作用相互作用： 观察该物体是否与另一磁体观察该物体是否与另一磁体 。能否吸引铁钉能否吸引铁钉水平悬挂静止水平悬挂静止指向南

3、北指向南北互相排斥互相排斥v5、磁化、磁化：（课本：（课本P82）v 定义：定义： 一些物体在一些物体在 的作用下获得的作用下获得 的现象。的现象。v 磁性材料：磁性材料： 软铁软铁被磁化后，磁性被磁化后，磁性 ；称为；称为软磁性软磁性材料。材料。 钢钢被磁化后，磁性被磁化后，磁性 ，称为，称为硬磁性硬磁性材料。材料。v 应用：应用： 用用 制造永磁体；用制造永磁体；用 制造电磁铁的铁芯；制造电磁铁的铁芯； 用用 制成录音磁带、计算机磁盘等，可制成录音磁带、计算机磁盘等，可用来记录用来记录 。磁体或电流磁体或电流磁性磁性容易消失容易消失长期保持长期保持硬磁性材料硬磁性材料钢钢软铁软铁信息信息v

4、【例【例1】磁铁吸引铁钉是因为：铁钉被】磁铁吸引铁钉是因为：铁钉被 后，后，铁钉与磁铁的接触部分间形成铁钉与磁铁的接触部分间形成 磁极，从而磁极，从而相互吸引。相互吸引。v【例【例2】如图】如图1，用磁铁的，用磁铁的N极在钢针上沿同一方向极在钢针上沿同一方向摩擦几次那么钢针的摩擦几次那么钢针的B端被磁化成端被磁化成 极。极。磁化磁化异名异名S图图1ABNS二、磁场二、磁场 v1、磁场：、磁场：v 定义：磁体周围存在的一种定义：磁体周围存在的一种特殊物质特殊物质。v 基本性质：磁场对放入其中的基本性质：磁场对放入其中的 产生产生 的作用，磁极间的相互作用是通过的作用，磁极间的相互作用是通过 而而

5、 发生的。发生的。v【例】磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据【例】磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据放在磁场中的小磁针放在磁场中的小磁针 的现象，判断磁的现象，判断磁场的存在；这种研究方法称为场的存在；这种研究方法称为转换法转换法。磁体磁体磁力磁力磁场磁场发生偏转发生偏转v2、磁场方向（规定）：、磁场方向（规定）： 在磁场中的某一点，小磁针静止时在磁场中的某一点，小磁针静止时 所指的所指的方向就是该点磁场的方向。方向就是该点磁场的方向。v3、磁感线：、磁感线：v 定义：为了直观、形象地定义：为了直观、形象地描述磁场描述磁场而引入的而引入的 的曲线。的曲线。v【注】磁感线实际【注】磁感线

6、实际 ；利用磁感线来描述；利用磁感线来描述磁场的磁场的方向和强弱方向和强弱，这种方法称为，这种方法称为 法。法。v 方向：方向： 磁体周围的磁感线都是从磁体的磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来，回到出来，回到磁体的磁体的 。北极北极有方向有方向不存在不存在建立物理模型建立物理模型北极北极南极南极v 画磁感线：（图画磁感线：（图2）图图2NNNSNSNSSNv4、地磁场：、地磁场：v地磁场和地磁场和 的磁场相似。的磁场相似。 v地磁北极在地磁北极在 附近；磁偏角：首先由宋附近；磁偏角：首先由宋代的代的 发现。发现。v磁针指向南北是因为磁针指向南北是因为受到受到的作用的作用地理南极地理南极沈括沈括

7、条形磁铁条形磁铁N NS S地磁场地磁场 【例【例1】如图所示，用钢棒去接近磁针时，下列说法正确的是】如图所示，用钢棒去接近磁针时，下列说法正确的是 ( )A.两者相排斥，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性两者相排斥，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性B.两者相吸引，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性两者相吸引，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性C.两者相排斥，说明钢棒一定不具有磁性两者相排斥，说明钢棒一定不具有磁性D.两者相吸引，说明钢棒一定具有磁性两者相吸引，说明钢棒一定具有磁性例题分析例题分析B例题分析例题分析【例【例2】如图所示，甲、乙为两根外形相同的钢棒，当乙】如图所

8、示，甲、乙为两根外形相同的钢棒，当乙从甲的左端从甲的左端 水平向右移到右端，若两根钢棒间吸引力的大水平向右移到右端，若两根钢棒间吸引力的大小不变，则小不变，则 棒有磁性；若棒有磁性；若 两钢棒间吸引力先由大两钢棒间吸引力先由大变小，然后由小变大，则变小，然后由小变大，则 棒有磁性棒有磁性.乙乙甲甲例题分析例题分析【例【例3 3】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ） A、磁感线是磁场产生的曲线、磁感线是磁场产生的曲线 B、指南针指南北是因为地球周围存在磁场、指南针指南北是因为地球周围存在磁场 C、磁体周围的磁感线从南极出发回到北极、磁体周围的磁感线从南极出

9、发回到北极 D、地磁场的南极在地理的南极附近、地磁场的南极在地理的南极附近B【例【例4 4】如图所示，已知条形磁体周的四个小磁针的指向，如图所示，已知条形磁体周的四个小磁针的指向，其中有一个错了，则错的一个其中有一个错了，则错的一个 是是( ) A. a B. b C. c D. d例题分析例题分析A【重点难点】物理物理原理原理电流的磁效应电流的磁效应（电生磁）（电生磁）磁场对电流的磁场对电流的作用作用电磁感应现象电磁感应现象（磁生电）（磁生电）实验实验现象现象方向方向判断判断能量能量转化转化应用应用磁场方向与电磁场方向与电流方向有关流方向有关受力方向与电流方受力方向与电流方向和磁场方向有关向

10、和磁场方向有关电流方向与磁场电流方向与磁场方向和导体运动方向和导体运动方向有关方向有关电能转化为电能转化为机械能机械能机械能转化机械能转化为电能为电能电磁铁电磁铁电动机电动机发电机发电机三、电流的磁场三、电流的磁场v1、奥斯特实验：、奥斯特实验：v 实验装置：实验装置：v 结论：结论：v ；v 。 （该现象称为电流的（该现象称为电流的 。）。）v 最早证明最早证明 的联系。的联系。通电导线的周围存在磁场通电导线的周围存在磁场电流的磁场方向与电流的方向有关电流的磁场方向与电流的方向有关磁效应磁效应电与磁电与磁+_v2、通电螺线管的磁场：、通电螺线管的磁场：v 外部磁场和外部磁场和 的磁场相似；的

11、磁场相似；v 两端的极性跟两端的极性跟 有关；有关；v 可由可由 来判断。来判断。 （右手：四指（右手：四指电流电流；大母指；大母指 N极极）条形磁铁条形磁铁电流方向电流方向安培定则安培定则【例题分析】【例题分析】【例】【例】在图在图1 1中标出中标出N N、S S极和磁感线方向。极和磁感线方向。在图在图2 2中标出螺线管的极性、电流方向和电源的中标出螺线管的极性、电流方向和电源的正负极。正负极。在图在图3 3中画出绕线方法。中画出绕线方法。图图1接电源接电源图图2N NS S图图3N NS Sv3 3、实验：研究电磁铁、实验：研究电磁铁v 结构：结构： 和和 。v 原理：原理： 电流的电流的

12、 ( (插入铁芯可插入铁芯可 ) )v 研究方法：研究方法： 和和 。 通过观察电磁铁通过观察电磁铁 来判断电磁来判断电磁铁铁 。v 电路图：电路图：铁芯铁芯通电螺线管通电螺线管磁效应磁效应增强磁场增强磁场吸引曲别针的数目吸引曲别针的数目磁性的强弱磁性的强弱转换法转换法控制变量法控制变量法v表格：表格：v结论：结论：v ；v 。电磁铁（线圈匝数）电磁铁（线圈匝数）100100匝匝5050匝匝实验次数实验次数1 12 23 34 45 56 6电流（电流（A A）0.80.81.21.21.51.50.80.81.21.21.51.5吸引铁钉的最多数目吸引铁钉的最多数目（枚）（枚）7 71111

13、14145 58 81010外形相同的电磁铁，线圈匝数相同时，电流越大，外形相同的电磁铁，线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强磁性越强 外形相同的电磁铁，电流相同时，线圈匝数越多，外形相同的电磁铁，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强磁性越强 v4、电磁铁：、电磁铁：v优点：优点：v磁性磁性有无有无由由 来控制；来控制；v磁极磁极极性极性由由 来控制；来控制；v磁性磁性强弱强弱由由 、 来控制。来控制。v应用：应用： 电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。v5、电磁继电器：、电磁继电器：v 构造及原理：（课本构造及原理：（课本P70）v 实质：由实质：由 控制

14、的控制的开关开关。v 应用：利用应用：利用 、 控制高电压、控制高电压、强电流，进行远距离操作和自动控制。强电流，进行远距离操作和自动控制。通断电通断电电流方向电流方向电流大小电流大小线圈匝数线圈匝数电磁铁电磁铁低电压低电压 弱电流弱电流【例题分析】【例题分析】【例【例1】如图是火警自动报警装置的电路元件。其中，】如图是火警自动报警装置的电路元件。其中，温控开关在温度升高到某值时自动闭合，常温时温控开关在温度升高到某值时自动闭合，常温时自动断开。要求：当发生火灾时红灯亮、电铃响，自动断开。要求：当发生火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；正常情况下绿灯亮。请按上述要发出报警信号；正常情况下绿灯亮

15、。请按上述要求，将图中元件连成一个火警报警器电路（求，将图中元件连成一个火警报警器电路（a、b、c为三个接线柱）。为三个接线柱）。温控开关温控开关abc红红绿绿【例题分析】【例题分析】【例【例2 2】图】图3 3所示为一种温度自动报警电器的原理图，所示为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是（的是（ ）A A温度升高至温度升高至7474时，时， L L1 1亮灯报警亮灯报警B B温度升高至温度升高至7474时，时， L L2 2亮灯报警亮灯报警C C温度升高至温度升高至7878时，时， L L1 1亮灯报警亮灯报警

16、D D温度升高至温度升高至7878时，时， L L2 2亮灯报警亮灯报警图图3Dv6、扬声器：、扬声器：v组成：组成：永磁体、线圈、纸盆永磁体、线圈、纸盆。v原理：原理： 在磁场里在磁场里 来回振动，来回振动，带动纸盆振动发声。（电能带动纸盆振动发声。（电能 能）能）通电线圈通电线圈受力受力机械机械四、磁场对电流的作用四、磁场对电流的作用v1、实验：、实验：v 实验装置：实验装置：v 结论：结论： 通电导体在通电导体在 里受到里受到 的作用。的作用。 受力的方向跟受力的方向跟 的的方向和方向和 的方向有的方向有关。关。磁场磁场力力磁场磁场电流电流v2 2、应用、应用电动机（直流、交流）电动机（

17、直流、交流）v 构造：转子和定子构造：转子和定子v 原理：通电线圈在原理：通电线圈在 里受里受 转动。转动。 ( (电能电能 能能) )v 过程：过程： A A、线圈由于、线圈由于 越过平衡位置；越过平衡位置； B B、换向器的作用：改变、换向器的作用：改变 方向，从而改变方向，从而改变 方向，使线圈连续转动。方向，使线圈连续转动。v 优点：优点： 构造简单、控制方便、效率高、无污染。构造简单、控制方便、效率高、无污染。磁场磁场力力机械机械惯性惯性电流电流受力受力五、电磁感应（磁生电）五、电磁感应（磁生电）v1、实验：研究电磁感应现象、实验：研究电磁感应现象 （英国（英国法拉第法拉第发现）发现

18、）v 实验装置：实验装置：v 结论：结论：v 产生感应电流的条件：产生感应电流的条件： a、 ； b、 。电路闭合电路闭合一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动v 感应电流的方向：感应电流的方向： 跟跟 的方向和的方向和 的方向有关。的方向有关。v【注】感应电流的大小：【注】感应电流的大小： 跟跟切割磁感线的切割磁感线的 、 和和 磁场磁场 有关。有关。v 能量转化：能量转化： 。v2、应用、应用发电机发电机v 构造：转子和定子构造：转子和定子v 原理：利用原理：利用 现象，把现象，把 能转化为能转化为电电能。能。v 过程：在线圈中产生的是过程：在线圈中产生的是 电。电。 （电流的（电流的 和和 是变化的）。是变化的）。切割磁感线切割磁感线磁感线磁感线(磁场磁场)快慢快慢线圈匝数线圈匝数强弱强弱机械能机械能电能电能电磁感应电磁感应机械机械交流交流大小大小方向方向v3、生活、生产用电：、生活、生产用电： 电压电压U220V、380V的交流电，频率的交流电，频率f