新人教版九年级物理第20章电与磁知识点全面总结

新人教版九年级物理第20章电与磁知识点全面总结电与磁是物理学中既经典又充满活力的领域，本章将引领我们探索电现象与磁现象之间的奇妙联系，从最基本的磁现象入手，逐步深入到电生磁、磁生电的核心规律，并了解这些规律在现代生活中的广泛应用。一、磁现象磁场我们对磁的认识，往往从身边的磁体开始。能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫做磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体上磁性最强的部分叫做磁极，任何磁体都有两个磁极，即南极（S极）和北极（N极），它们是磁体上不可分割的两个部分，不存在单个的磁极。磁极间存在相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。这一规律是我们判断物体是否具有磁性、以及判断未知磁极的重要依据。使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。并非所有物质都能被磁化，铁、钴、镍及其合金等是容易被磁化的物质，称为磁性材料。为了描述磁体周围存在的一种特殊物质，我们引入了磁场的概念。磁场虽然看不见、摸不着，但它是客观存在的，我们可以通过它对放入其中的磁体产生力的作用来认识它。磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生磁力的作用。为了形象直观地描述磁场的分布情况，我们引入了磁感线。磁感线是假想的曲线，它并不真实存在。磁感线上某一点的切线方向，规定为该点的磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向。磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁场越强。地球本身就是一个巨大的磁体，我们称之为地磁场。地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。正是由于地磁场的存在，指南针（小磁针）才能指南北。不过，地理的两极和地磁的两极并不完全重合，它们之间存在一个夹角，叫做磁偏角，这一现象最早是由我国宋代学者沈括发现的。二、电生磁历史上，人们对电和磁的研究是分开进行的，直到奥斯特实验的出现，才揭示了电和磁之间的联系。奥斯特实验表明：通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。这一发现，通常被认为是电磁学研究的开端，它表明了电能生磁。将导线绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，它也有N极和S极。通电螺线管两端的磁极性质与电流方向有关，可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。如果在通电螺线管内部插入一根铁棒（或铁芯），就构成了一个电磁铁。电磁铁的磁性有无可以由电流的通断来控制；电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小和线圈的匝数来控制，在其他条件相同时，电流越大，磁性越强，线圈匝数越多，磁性越强；电磁铁的磁极方向可以由电流的方向来控制。由于电磁铁具有这些优点，它在生产和生活中有着广泛的应用，如电磁起重机、电铃、电磁继电器等。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。它的主要组成部分包括电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点。其工作原理是：通过控制低压控制电路的通断，来间接控制高压工作电路的通断。这样做的好处是可以实现远距离操作和自动控制，并且能保护操作人员的安全。三、电磁感应奥斯特发现电生磁之后，科学家们开始思考：磁能否生电呢？经过不懈的探索，法拉第终于发现了电磁感应现象。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。产生感应电流必须同时满足两个条件：一是电路必须闭合；二是闭合电路的一部分导体必须在磁场中做切割磁感线运动。如果电路不闭合，即使导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只会在导体两端产生感应电压。感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。若只改变其中一个因素，感应电流的方向就会改变；若同时改变两个因素，感应电流的方向则不变。电磁感应现象的发现，为人类大规模利用电能开辟了道路，其重要应用就是发电机。发电机的基本构造主要包括定子（固定部分，通常是磁体）和转子（转动部分，通常是线圈）。它的工作原理就是电磁感应现象。当线圈在磁场中转动时，线圈的两边做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流。发电机工作时，将机械能转化为电能。实际的发电机，为了得到较强的电流，通常采用多匝线圈，并使用电磁铁代替永磁体。交流发电机产生的是交变电流，即电流的大小和方向都周期性变化的电流。我们生活中使用的市电就是交变电流。四、磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用，这是磁场的另一个重要性质。这个力叫做安培力。通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。若只改变其中一个因素，受力方向就会改变；若同时改变两个因素，受力方向则不变。当通电线圈在磁场中时，线圈的两条对边会受到方向相反的力，从而使线圈发生转动。但当线圈平面转动到与磁感线垂直的位置（即平衡位置）时，这两个力恰好在同一直线上，大小相等，方向相反，线圈受到平衡力的作用，就会停止转动。为了使线圈能够持续转动下去，电动机中通常安装有换向器。换向器的作用是：当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈两条对边的受力方向，使线圈能够持续地转动下去。电动机就是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。它的主要构造包括定子（磁体）、转子（线圈）、换向器和电刷等。电动机工作时，将电能转化为机械能。电动机具有构造简单、操作方便、效率高、污染小等优点，被广泛应用于各种用电器和交通工具中。五、电动机与发电机的对比电动机和发电机是电磁学中两个重要的应用装置，它们在构造上有相似之处，但原理和能量转化截然不同，容易混淆，需要加以对比区分：从构造上看，两者都可能包含磁体、线圈、电刷等部件，但电动机有换向器（直流电动机），而发电机（交流发电机）通常有滑环。从原理上看，电动机是根据“通电导体在磁场中受力运动”的原理制成的；而发电机是根据“电磁感应现象”的原理制成的。从能量转化上看，电动机工作时，消耗电能，得到机械能，即电能转化为机械能；发电机工作时，消耗机械能，得到电能，即机械能转化为电能。从电路组成上看，电动机所在的电路中有电源，是用电装置；发电机本身就是电源，它所在的电路中没