第十十六章电磁铁以及物理学自动控制、电动机以及发电机

第十十六章电磁铁以及物理学自动控制、电动机以及发电机一、考试要求1、知道磁极间的相互作用规律。2、能根据磁场中磁感线的分布情况，大致描述磁场的强弱和方向，不要求描画磁体周围和磁感线分布。3、经历“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验探究过程，知道其外部磁场分布情况,会用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁场方向（即磁极的判定）。4、知道电磁铁的工作原理，大致了解其在生产、生活中的应用。5、知道通电导线在磁场中受到力的作用（电动机工作原理）。6、经历探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验过程，知道感应电流产生的条件（知道发电机的工作原理）。二、单元知识结构网络图

电磁铁与自动控制磁体磁性具的吸引铁、钴、镍等物质的性质磁极磁体两端磁性最强的部分.任何磁体都有两个磁极（N极、S极）磁极间相互作用规律同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引磁化和去磁磁场任何磁体周围都存在着磁场，磁场对放入其中的磁体和电流产生力的作用。磁极间的作用和磁化都是通过磁场发生的。磁感线电磁铁电磁继电器结构电磁铁、衔铁、返回弹簧、触点实质是一个由电磁继电器控制工作电路通断的开关。（一）电磁铁与自动控制（二）电动机与发电机电动机与发电机电动机磁场对电流的作用磁场对通电导体有力的作用力的方向与电流方向和磁场方向有关通电线圈在磁场里受力而转动原理磁场对通电导体有力的作用能的转化电能转化为机械能换向器的作用当线圈刚越过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向构造定子、转子、换向器、电刷等转向与________和________有关,转速与________有关.电流方向磁场方向电流大小发电机电磁感应现象闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，有电流产生的现象。产生的电流叫感应电流。感应电流的方向与_______________和______有关切割磁感线运动方向磁场方向发电机原理电磁感应现象能的转化机械能转化为电能常识我国交流电的电压是220V,频率是50Hz一.认识电磁铁1.定义：电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。2.构造：线圈铁芯探究电磁铁的磁性通电时电磁铁：___________电磁铁通电时_____磁性，断电时磁性_______。吸引大头针不吸引大头针断电时电磁铁：____________有消失3.性质:二.通电螺旋管的磁场1.奥斯特实验:2.通电螺旋管的磁场分布通电螺旋管相当于条形磁铁.３.探究通电螺旋管的极性实验现象：电流方向改变通电螺旋管两端的南北极发生改变.结论:通电螺旋管两端的极性与通电电流方向有关.奥斯特实验表明：电流周围存在磁场综上:通电螺旋管相当于一个条形磁铁,其极性和电流方向的关系符合安培定则-----------右手螺旋定则:用右手握住螺旋管，让四指弯曲跟螺旋管中电流的方向一致，则大拇指所指的一端就是通电螺旋管的N极.实验目的：影响电磁铁磁性强弱的因素实验器材：两个电磁铁（一个150匝，一个100匝。）电源、开关、导线、大头针、沙皮纸、滑动变阻器、电流表或小灯泡。实验方法：控制变量法电磁铁的磁性强弱可能跟哪些因素有关？1.研究电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系：结论：匝数一定时，电流越大磁性越强实验步骤:2.研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系：结论：电流一定时，匝数越多磁性越强电磁线圈的匝数越多，通过线圈的电流越强，线圈磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。实验结论：达标练习题：一、填空：2.一个能在水平面内自由转动的小磁针，静止时总是一端指南，另一端指北，这是由于地球本身是一个________，地磁北极在________附近，地磁南极在________附近，因此磁针静止时指南北是因为受到________的作用.比比看大磁体地理南极地理北极地磁场1、如图所示，AB是闭合电路中的一部分导体，将它竖直放在水平放置的螺线管旁．闭合开关S后,螺线管的右端是

极;当导体AB垂直纸面向外运动时在回路中

产生感应电流(填“能”或“不能”)．

N能

3.电磁铁有许多优点，它的磁性有无可以由__________来控制，___________可以由电流大小来控制.磁极的极性可以由_________________来控制，在____________中插入铁芯就成为电磁铁，它的磁性增强是因为______________________________________.

4.电磁继电器利用了电流的____效应；它可以实现由低电压、弱电流来控制________________的工作电路；还可以实现_____________和_____________.在电磁继电器的________电路中接入对温度或光照敏感的元件，还可以实现温度自动控制或光自动控制.

通断电磁性强弱变换电流方向通电螺线管铁芯磁化后磁场增强磁高电压、强电流远距离操纵自动控制控制5.如图所示，A为螺线管，B为悬挂在弹簧秤下方的条形磁铁,当开关S断开时，弹簧秤的示数将________，电流表的示数将_________，若再将软铁C插入管中,弹簧秤的示数又会______.

增大

减小减小6.如图所示是一种防汛报警器的示意，K是触点开关，一个漏斗形的圆圈，里面有个浮子A，请观察说明这种报警器在设计中应用到的物理知识。(填出两项)并简要说明其报警原理.(1)

；(2)

。浮力，杠杆，电流的磁效应等

7、电动机的主要部件是

和

，它利用

的原理使线圈转动，并利用

及时改变_______________,以保持线圈的持续转动.8、在电磁感应现象中，导体作切割磁感线运动，产生了感应电流，此时消耗了

能，产生了

能；因此在电磁感应现象中，是

能转化为

能.9、判断扬声器是否损坏的方法通常有两种:一是将电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触,若扬声器能发出“喀啦—喀啦”声,则说明它是好的,它判断的依据或原理是___________________________；另一种是,找一个灵敏的电流表,将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好,然后用手稍用力向内按扬声器的纸盆(即音膜),若电流表的指针会偏转,也说明该扬声器是好的,其判断的依据或原理是___________________________。定子转子通电线圈在磁场中受到力的作用换向器线圈中的电流方向机械电机械电通电导体在磁场中受到力的作用电磁感应

二、选择题1、没有利用磁场对通电导体有力的作用的原理来工作的是：()A．动圈式扬声器 B．动圈式话筒 C．实验室常用的电流表D．电动赛车

2.第一个清楚准确地论述磁偏角的科学家是 （）

A.哥伦布B.法拉第 C.奥斯特 D.沈括3.下列研究物理问题的方法中，相同的是（）①根据电流所产生的效应认识电流②研究电流时把它比作水流③根据磁铁产生的作用来认识磁场④利用磁感线来描述磁场

A.①与② B.①与③C.③与④D.②与④

BDB6、小芳学了电磁感应现象后,用如图所示的实验装置来验证,图中ab是一根导线,闭合开关,把ab迅速向左移动时,看不出电流表指针偏转,对此,小芳做了如下分析，你认为正确的是：()A．感应电流太小，无法使电流表指针偏转B．铜导线太细，应换用较粗的铜棒C．应把ab改为向右运动D．应把ab改为上下运动7、科学家探索自然界的秘密,要付出艰辛的努力,十九世纪英国科学家法拉第,经过十年不断努力发现了电磁感应现象，下图中表明这一现象的实验是：()ABCDAA三、计算解答题已知某电动机的线圈电阻为1.5Ω，若将线圈直接接到电压为3V的电路中（不让线圈转动），通过线圈的电流是多少？当电动机正常工作时,你认为通