电磁现象初中中专

电磁现象初中中专1第1页，共55页，2023年，2月20日，星期一§6.1电场教学目标:1.知道电荷电荷之间的相互作用2.知道基本电荷电量3.识记真空中的库仑定律4.识记电场电场强度5.了解电场对电荷的作用2023/4/132第2页，共55页，2023年，2月20日，星期一一、真空中的库仑定律自然界中正电荷负电荷1、电荷之间的相互作用力（静电力库仑力电场力）：①电量：物体所带电荷的多少。用Qq表示，单位：库仑（c）②一个基本电荷(元电荷)的电量q =1.6×10–19c③任何带电体所带电量都是基本电荷的整数倍.④点电荷:带电体的线度远远小于所研究问题的距离或带电体的大小形状不影响带电体之间的相互作用力.2023/4/133第3页，共55页，2023年，2月20日，星期一2.真空中的库仑定律＋＋－＋rr

真空中,两个点电荷之间的相互作用力的大小与两个点电荷所带电量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比;作用力的方向在两点电荷之间的连线上.F=kq1q2/r2静电力常数K=9.0×109Nm2/c22023/4/134第4页，共55页，2023年，2月20日，星期一思考＋＋超距＋＋特殊物质二、电场强度1、电场：存在于电荷周围的一种特殊物质。

（电荷通过这种物质对另一个电荷的作用力叫电场力）2023/4/135第5页，共55页，2023年，2月20日，星期一＋检验电荷：带电量很小的正电荷，将其放入电场中不会影响原来电场的性质r场强的大小：E=F/q场强的方向：正电荷所受电场力的方向场强的单位：N/c二、电强强度1、电场强度2023/4/136第6页，共55页，2023年，2月20日，星期一思考：正负电荷在电场力作用下的移动＋－2023/4/137第7页，共55页，2023年，2月20日，星期一电场线(电力线)2、匀强电场：各处场强大小相等，方向相同磁力线彼此平行且间距相等2023/4/138第8页，共55页，2023年，2月20日，星期一三、静电感应1、静电感应－－－－+----+++EEFF因外电场的作用使导体上的电荷重新分配的现象叫静电感应当F=F时，电荷不在发生定向移动---静电平衡状态2023/4/139第9页，共55页，2023年，2月20日，星期一2、静电平衡状态下，导体上电荷的分配静电平衡状态下，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面。其规律为：曲率大的地方，电荷密度大；曲率小的地方，电荷密度小。3、尖端放电现象：++--+2023/4/1310第10页，共55页，2023年，2月20日，星期一（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。

如高压线有轮廓的地方，就会出现尖端放电。由于接到电源上，它一边放电，一边不停的提供放电需要的电荷，这种放电会持续下去。

避雷针是另外一个好的例子。高大建筑物上安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电，在放电的过程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端与大地相连，与云层相同的电荷就流入大地。2023/4/1311第11页，共55页，2023年，2月20日，星期一4、静电屏蔽空腔内导体不受外电场的影响接地的空腔导体可以隔离内外电场的影响2023/4/1312第12页，共55页，2023年，2月20日，星期一作业：P1021234P11522023/4/1313第13页，共55页，2023年，2月20日，星期一§6.2磁场教学目标:1.掌握磁现象的基本知识2.识记直线电流通电螺旋管周围的磁场方向的判断3.识记通电直导线在磁场中所受磁场力方向的判断4.记住描述磁场性质的两个物理量5.会计算通电直导线在磁场中受力的大小2023/4/1314第14页，共55页，2023年，2月20日，星期一一、磁的基本知识１、磁性：能吸引铁、钴、镍（或它们的合金）等物质的性质叫磁性２、磁体：具有磁性的物质叫磁体ａ．天然磁体ｂ．人造磁体条形ＳＮ针型ＳＮ蹄型2023/4/1315第15页，共55页，2023年，2月20日，星期一３、磁极：磁性最强的两个端叫磁极指南的一端叫南极（Ｓ极）指北的一端叫北极（Ｎ极）４、磁力：磁极之间的相互作用力叫磁力同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引2023/4/1316第16页，共55页，2023年，2月20日，星期一５、磁场：存在于磁铁周围的一种特殊物质。ａ．磁场的方向：规定为自由小磁针静止时Ｎ极的指向．ｂ．磁力线（磁感应线）：磁铁周围假想的闭合曲线，曲线的疏密表示其强弱，曲线上任意一点的切线方向表示磁场的方向．（外部：由Ｎ指向Ｓ内部：由Ｓ指向Ｎ）NS2023/4/1317第17页，共55页，2023年，2月20日，星期一二、电流周围的磁场１、直线电流周围的磁场

安培定则：用右手握住导线，拇指指向电流的方向。那么四指的弯曲方向就是磁（力线）场的方向。注意：直线电流周围的磁力线是以导线为圆心的同心圆离导线越近磁场越强（磁力线越密）离导线越远磁场越弱（磁力线越疏）2023/4/1318第18页，共55页，2023年，2月20日，星期一练习：已知通电直导线中电流的方向或电流的磁场方向，试判断另一者的方向。

电流的方向电流的方向磁场方向磁场方向2023/4/1319第19页，共55页，2023年，2月20日，星期一２、通电螺旋管周围的磁场

右手螺旋法则：用右手握住螺线管，四指握向电流的方向，则拇指所指的端就是螺线管的Ｎ极．2023/4/1320第20页，共55页，2023年，2月20日，星期一三、磁场对电流的作用

一、磁场对电流的作用力的方向左手定则：伸开左手，让拇指和其余四指互相垂直，然后将左手放入磁场中，手心对准N极（手心正对磁场的方向、让磁力线穿过手心），四指指向电流的方向，那么拇指的指向就是通电导线所受磁场力的方向

2023/4/1321第21页，共55页，2023年，2月20日，星期一练习：已知通电导线中电流或磁场或电流受力方向其二，判断第三者方向。说明:圆圈:表示导线的横截面点:表示电流向外叉:表示电流向里NSNSNSNS2023/4/1322第22页，共55页，2023年，2月20日，星期一说明:圆圈:表示导线的横截面点:表示电流向外叉:表示电流向里NS．NSNSFF2023/4/1323第23页，共55页，2023年，2月20日，星期一四、描述磁场性质的两个物理量1、磁感应强度：定义：磁场中某一点通电导线所受的磁场力与通电导线中电流和通电导线长度的乘积的比值，叫该点的磁感应强度公式：B=F/IL单位：若F：N、I：A；L：m

则：B：N/Am

叫T（特斯拉）2023/4/1324第24页，共55页，2023年，2月20日，星期一说明：a.磁场强的地方B大，磁场弱的地方B小。

b.B不仅有大小，也有方向，B的方向就是磁场的方向。即：自由小磁针静止时N极的指向。

c.由B=F/IL知：F=BIL(三者相互垂直)

d.若磁场中各处的磁感应强度大小相等，方向相同，则该磁场叫匀强磁场。用磁力线描述：磁力线疏密均匀且彼此平行。2023/4/1325第25页，共55页，2023年，2月20日，星期一规定：磁场中，磁感应强度为1特斯拉的区域，垂直穿过1平方米面积的磁力线条数为1条2、磁通（量）定义：垂直穿过某一面积的磁力线条数叫磁通（量）公式：Φ=ＢＳ单位：若Ｂ：Ｔ；Ｓ：ｍ2；则Φ：Ｗｂ（韦伯）2023/4/1326第26页，共55页，2023年，2月20日，星期一注意：a．由Φ=ＢＳ得：B=Φ/S即：磁感应强度就是通过单位面积的磁通量（磁力线条数）所以磁感应强度又叫磁通密度ｂ．在面积一定时，穿过面积的磁力线条数越多，磁通越大，磁场越强．ｃ．应用：电动机变压器电磁铁等用硅钢片制成，就是为了减少漏磁通2023/4/1327第27页，共55页，2023年，2月20日，星期一解：由B=F/IL得：

I=F/BL=10-2/４×１０-2

×0．1=2．5（A）由左手定则可知：由a到babB例题1：如图所示的匀强磁场，设Ｂ＝４×１０-2T，长为10cm的通电直电线ab与磁场成90°角，所受的磁场力为10-2N，方向跟纸面垂直指向读者，求导线中电流的大小和方向。2023/4/1328第28页，共55页，2023年，2月20日，星期一例题２．在一匀强磁场中，垂直穿过２cm2面积的磁通量为4Wb，求此匀强磁场的磁感应强度。解：由Φ=ＢＳ得：

B=Φ/S=4/2×10-4

=2×104（T）2023/4/1329第29页，共55页，2023年，2月20日，星期一§6.3电磁感应演示××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××两种情况下,产生感生电流的区别及本质2023/4/1330第30页，共55页，2023年，2月20日，星期一1、电磁感应现象闭合电路内的磁通量发生变化时，线路中产生感生电流的现象叫电磁感应现象。说明：a．所产生的电流叫感生电流；电动势叫感生电动势。ｂ．切割磁力线的那段导体或线圈相当于电源２、感生电流方向的判断ａ．切割磁力线时，感生电流方向的判断2023/4/1331第31页，共55页，2023年，2月20日，星期一-----右手定则

伸开右手让四指和拇指相互垂直，然后将右手放在磁场中，让手心正对磁场方向（手心对准Ｎ极、让磁力线穿过手心），拇指指向导体运动的方向，则四指所指的方向就是感生电流的方向。2023/4/1332第32页，共55页，2023年，2月20日，星期一练习1：下图导体为闭合线路的一部分导体，标出由于导体的运动而产生的感生电流的方向VNSVSN××××××××××××××××××V．．．．．．．．．．．．．．．V2023/4/1333第33页，共55页，2023年，2月20日，星期一练习2：要使导体中产生如下图所示的感生电流，导体应如何运动NSNSNS．NS2023/4/1334第34页，共55页，2023年，2月20日，星期一练习3：下图所示ab、cd为在直金属道轨上可以自由滑动的两导体，问当ab向右运动时，cd如何运动？××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××Vabcd2023/4/1335第35页，共55页，2023年，2月20日，星期一感生电流的磁场总是要阻碍引起产生感生电流的磁场的变化－－－楞次定律b．磁通量发生变化时，感生电流方向的判断2023/4/1336第36页，共55页，2023年，2月20日，星期一用楞次定律判断感生电流方向的方法（１）首先判断原来磁场（引起产生感生电流的那个磁场）的方向及变化趋势（增加还是减少）（2）根据楞次定律判断感生电流所产生的磁场方向原来磁场增加感生电流的磁场与原来磁场相反原来磁场减少感生电流的磁场与原来磁场相同（进而：确定感生电流在螺线管中产生的NS极）（3）由右手螺线法则判断感生电流的方向特别注意楞次定律不能直接判断感生电流的方向2023/4/1337第37页，共55页，2023年，2月20日，星期一练习：问当磁铁插入时，a图线圈中产生的感生电流的方向；b图中小磁针N极的转向

简易方法：------2023/4/1338第38页，共55页，2023年，2月20日，星期一８．下图所示,当A线圈中电流增大时,直导体MN将如何运动?MNABi××××××××B

××××2023/4/1339第39页，共55页，2023年，2月20日，星期一3、感生电动势的计算注意：切割磁力线的那段导体和线圈相当于电源（1）磁通量变化时，感生电动势的计算：

ａ．插入时，Φ由少到多

Φ2-Φ1=

ΔΦ

叫磁通变化量

b．Φ不变时，无ｉｃ．ΔΦ变化慢ｉ小（e小）ΔΦ变化快ｉ大（e大）ｄ．ΔΦ/Δt

叫磁通的变化率可见：电动势e∝ΔΦ/Δt写成等式

e=kΔΦ/Δt

在SI中k=1所以：e=ΔΦ/Δt

（一匝线圈）2023/4/1340第40页，共55页，2023年，2月20日，星期一线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比------法拉第电磁感应定律即:e=NΔΦ/Δt（N匝线圈）说明：①磁通量的变化有增有减，所以ΔΦ=Φ2-Φ1

有正有负，一般情况下，取绝对值计算大小。即：e=NΔΦ/Δt=N|ΔΦ|/Δt=N|Φ2-Φ1|/Δt②e的方向用楞次定律判断。2023/4/1341第41页，共55页，2023年，2月20日，星期一

例题：有一匝数为100匝的线圈，穿国它的磁通量在0.05ｓ内改变了0.06Wb,求线圈中产生的感生电动势的大小2023/4/1342第42页，共55页，2023年，2月20日，星期一(2)切割磁力线时感生电动势大小的计算ab切割磁力线，实际上是磁通量发生变化设ab长为L，速度为v，由ab运动到a1b1所用时间为t，磁感应强度为B。则ΔΦ=Φ2-Φ1=BSa1b1dc-BSabdc=BSaa1b1b=BLV.Δt

所以e=ΔΦ/Δt=BLVcaa1××××××××××××××dｂb12023/4/1343第43页，共55页，2023年，2月20日，星期一例题：下图所示，导体MN可在导电轨道CD、EF上垂直磁场滑动。（1）试在图上标出感生电流的方向。（2）M、N哪端电位高？（3）若B=0．６Ｔ，ｖ＝１０ｍ／ｓ，ＭＮ的长度为１０ｃｍ，整个导体回路的电阻Ｒ＝０．２Ω，则感生电流为多大？（４）磁场作用在导体上的磁场力为多大？方向如何？ＣＭＤ××××××××××××ＥＮＦ2023/4/1344第44页，共55页，2023年，2月20日，星期一解（１）感生电流的方向从Ｍ到Ｎ．（２）Ｎ点的电位高于Ｍ点的电位（ＭＮ相当于电源，电流从正极流出，负极流入）（３）因为ｅ＝ＢＬＶ＝0.6×0.1×10

＝0.6(V)

所以I=e/R=0.6/0.2=3(A)(4)又F=BIL所以F=0.6×3×0.1=0.18(N)

由左手定则可知:MN的受力方向垂直于MN向右

2023/4/1345第45页，共55页，2023年，2月20日，星期一5、变压器一、变压器的用途变压器是一种静止的电气设备，主要用途是将在交流频率不变的情况下，改变交变电压、交变电流及阻抗，同时也能改变交流电的相位。二、主要构造软磁铁心（硅钢片迭压而成）和两个相互绝缘绕组组成。2023/4/1346第46页，共55页，2023年，2月20日，星期一说明：1、将与电源相接的绕组叫初级绕组（原边绕组、一次侧）；与负载相接的绕组叫次级绕组（付边绕组、二次侧）2、凡与初级绕组有关的各量标有下标“1”；与次级绕组有关的各量标有下标“2”。3、变压器工作时，由于原付绕组都有电阻，因此工作时要放出热量。所以要采取冷却措施：小容量变压器：空气冷却方式大容量变压器：油浸自冷油浸风冷强迫油循环风冷2023/4/1347第47页，共55页，2023年，2月20日，星期一4、变压器类型：芯式变压器壳式变压器2023/4/1348第48页，共55页，2023年，2月20日，星期一5、小型变压器的铁心结构山子形日子形F形C形2023/4/1349第49页，共55页，2023年，2月20日，星期一6、变压器的符号: