第十七章 從指南針到磁懸浮列車

1、中化新網(wǎng)訊中化新網(wǎng)訊 近日，英國近日，英國每日郵報每日郵報報道西南交通大學(xué)磁懸浮列車研報道西南交通大學(xué)磁懸浮列車研 究最新進(jìn)展，全球首個真空管超高速磁懸浮列車原型測試平臺近日在究最新進(jìn)展，全球首個真空管超高速磁懸浮列車原型測試平臺近日在 西南交通大學(xué)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室建成。未來真空管高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的運(yùn)西南交通大學(xué)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室建成。未來真空管高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的運(yùn) 行速度最快可達(dá)近行速度最快可達(dá)近3000公里公里/時。因此這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠用于客運(yùn)，而時。因此這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠用于客運(yùn)，而 且還能被用于軍用且還能被用于軍用/商業(yè)航空器的發(fā)射技術(shù)。商業(yè)航空器的發(fā)射技術(shù)。 第第17章章 從指南針到磁浮列車從指

2、南針到磁浮列車 思維感悟成體系思維感悟成體系 思維感悟成體系 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 考點(diǎn)考點(diǎn)1 1磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象 磁性磁性物體具有吸引物體具有吸引_、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì) 磁極磁極 磁體上磁性最強(qiáng)的部分磁體上磁性最強(qiáng)的部分( (條形磁體條形磁體_磁性最強(qiáng)，磁性最強(qiáng)， _最弱最弱) )；分為南極；分為南極(S)(S)、北極、北極( N)( N)。小磁針靜止時指向。小磁針靜止時指向 地球南方的為地球南方的為_極，指向地球北方的為極，指向地球北方的為_極極 磁極間的磁極間的 相互作用相互作用 同名磁極相互同名磁極相互_，異名磁極相互，異名磁極相互_ 磁

3、化磁化 一些原來沒有磁性的物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性的一些原來沒有磁性的物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性的 現(xiàn)象現(xiàn)象 鐵鐵 兩端兩端 中間中間 S N 排斥排斥吸引吸引 點(diǎn)撥點(diǎn)撥 物體是否具有磁性的判斷方法：根據(jù)磁體的吸鐵性判物體是否具有磁性的判斷方法：根據(jù)磁體的吸鐵性判 斷；根據(jù)磁體的指向性判斷；根據(jù)磁體間相互作用規(guī)律判斷。斷；根據(jù)磁體的指向性判斷；根據(jù)磁體間相互作用規(guī)律判斷。 拓展拓展 鋼是硬磁性材料，鐵是軟磁性材料。鋼是硬磁性材料，鐵是軟磁性材料。 考點(diǎn)考點(diǎn)2 2磁場磁場 磁場磁場磁體周圍存在著的、能使磁針偏轉(zhuǎn)的一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)磁體周圍存在著的、能使磁針偏轉(zhuǎn)的一種看

4、不見、摸不著的特殊物質(zhì) 基本基本 性質(zhì)性質(zhì) 磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生_的作用。磁極間的相互作用是通過的作用。磁極間的相互作用是通過 _而發(fā)生的而發(fā)生的 方向方向 規(guī)定規(guī)定 在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時_極所指的方向極所指的方向( (小磁針北極小磁針北極 所受磁力的方向所受磁力的方向) )就是該點(diǎn)磁場的方向就是該點(diǎn)磁場的方向 磁感磁感 應(yīng)線應(yīng)線 為了直觀形象地描述磁場而引入的一些帶箭頭的曲線，任何一點(diǎn)的切為了直觀形象地描述磁場而引入的一些帶箭頭的曲線，任何一點(diǎn)的切 線方向都跟放在該點(diǎn)的磁針線方向都跟放在該點(diǎn)的磁針_極所指的方向一致極所指的方

5、向一致 磁感磁感 線的線的 分布分布 磁體周圍的磁感線都是從磁體的磁體周圍的磁感線都是從磁體的_極出來，回到磁體的極出來，回到磁體的_極極 力力 磁場磁場 北北 北北 北北南南 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 說明說明 (1) (1)磁場看不見、摸不著，我們可以根據(jù)它產(chǎn)生的作用來磁場看不見、摸不著，我們可以根據(jù)它產(chǎn)生的作用來 認(rèn)識它，這里應(yīng)用的是轉(zhuǎn)換法，通過電流的效應(yīng)認(rèn)識電流也是運(yùn)用認(rèn)識它，這里應(yīng)用的是轉(zhuǎn)換法，通過電流的效應(yīng)認(rèn)識電流也是運(yùn)用 了這種方法；了這種方法； (2)(2)用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。 A A磁感線是為了直觀、形象地

6、描述磁場而引入的帶方向的曲線，磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線， 不是客觀存在的，但磁場客觀存在。不是客觀存在的，但磁場客觀存在。 B B磁感線是封閉的曲線。磁感線是封閉的曲線。 C C磁感線立體地分布在磁體周圍，而不是平面的。磁感線立體地分布在磁體周圍，而不是平面的。 D D磁感線不相交。磁感線不相交。 E E磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱。磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱。 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 考點(diǎn)考點(diǎn)3 3地磁場地磁場 地磁場：在地球周圍空間里存在的磁場，磁針指南北是因?yàn)槭艿降卮艌觯涸诘厍蛑車臻g里存在的磁場，磁針指南北是因?yàn)槭艿?_的作用。的作用。 注

7、意注意 (1) (1)地磁場的北極在地理的地磁場的北極在地理的_極附近，地磁場的南極附近，地磁場的南 極在地理的極在地理的_極附近。極附近。 (2)(2)磁偏角首先由我國宋代的磁偏角首先由我國宋代的_發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)。 地磁場地磁場 南南 北北 沈括沈括 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 考點(diǎn)考點(diǎn)4 4電流的磁場電流的磁場 磁場磁場 磁效應(yīng)磁效應(yīng) 電流電流 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 2 2通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和_的磁場相的磁場相 似。其兩端的極性跟電流方向有關(guān)，電流方向與磁極間的關(guān)系可似。其兩端的極性跟電流方向有關(guān)，電流方向與磁極間的關(guān)系

8、可 由由_來判斷。來判斷。 3 3安培定則：用安培定則：用_手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流 的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的_極。極。 條形磁鐵條形磁鐵 安培定則安培定則 右右 N 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 考點(diǎn)考點(diǎn)5 5電磁鐵電磁鐵 構(gòu)造構(gòu)造帶有鐵芯的通電螺線管帶有鐵芯的通電螺線管 特性特性通電產(chǎn)生磁性，斷電磁性消失通電產(chǎn)生磁性，斷電磁性消失 影響因素影響因素 ( (大小大小) ) 電流的大?。浑娏鞯拇笮。痪€圈的線圈的_；有無鐵芯有無鐵芯 原理原理 鐵芯被磁化，產(chǎn)生了與原螺線管磁場方向一致的磁場，

9、鐵芯被磁化，產(chǎn)生了與原螺線管磁場方向一致的磁場， 使磁場加強(qiáng)使磁場加強(qiáng) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 磁性的有無可通過磁性的有無可通過_實(shí)現(xiàn)；實(shí)現(xiàn)； 磁性的強(qiáng)弱可通過磁性的強(qiáng)弱可通過_控制；控制； 磁極的方向可由磁極的方向可由_決定決定 匝數(shù)匝數(shù) 電流的通斷電流的通斷 電流的大小電流的大小 電流的方向電流的方向 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 考點(diǎn)考點(diǎn)6 6探究：磁場對電流的作用探究：磁場對電流的作用 探究探究 課題課題 磁場對電流的作用磁場對電流的作用 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 裝置裝置 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象現(xiàn)象 閉合開關(guān)后，通電導(dǎo)體在磁場內(nèi)運(yùn)動；改變電流方向或磁場方向，閉合開關(guān)后，通電導(dǎo)體在

10、磁場內(nèi)運(yùn)動；改變電流方向或磁場方向， 導(dǎo)體的運(yùn)動方向也會發(fā)生改變導(dǎo)體的運(yùn)動方向也會發(fā)生改變 探究探究 結(jié)論結(jié)論 通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，力的方向跟通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，力的方向跟_的方向和的方向和 _的方向有關(guān)；當(dāng)電流的方向或磁場的方向變得相反時，通的方向有關(guān)；當(dāng)電流的方向或磁場的方向變得相反時，通 電導(dǎo)線受力的方向也變得相電導(dǎo)線受力的方向也變得相_ 實(shí)際實(shí)際 應(yīng)用應(yīng)用 在這個探究過程中，電能轉(zhuǎn)化為在這個探究過程中，電能轉(zhuǎn)化為_，根據(jù)通電線圈在磁場中，根據(jù)通電線圈在磁場中 受力而轉(zhuǎn)動的原理制成了電動機(jī)，應(yīng)用在電扇、洗衣機(jī)等裝置上受力而轉(zhuǎn)動的原理制成了電動機(jī)，應(yīng)用在電扇、洗衣機(jī)等裝

11、置上 電流電流 磁場磁場 反反 機(jī)械能機(jī)械能 考點(diǎn)考點(diǎn)7 7直流電動機(jī)直流電動機(jī) 基基 本本 構(gòu)構(gòu) 造造 定子定子固定不動的磁體固定不動的磁體 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子能夠轉(zhuǎn)動的線圈能夠轉(zhuǎn)動的線圈 換向器換向器 當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過_時自動改變線圈中電流的時自動改變線圈中電流的 方向方向 電刷電刷與銅半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路與銅半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路 平衡位置平衡位置 第十七章第十七章 考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦 工作工作 原理原理 利用利用_在磁場中受力而發(fā)生在磁場中受力而發(fā)生_ 工作工作 過程過程 工作時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子受力在定子中飛快地轉(zhuǎn)動工作時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子受力在定子中飛快地轉(zhuǎn)動 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)

12、點(diǎn) 構(gòu)造簡單、控制方便、污染小、體積小、效率高、功率可大可小構(gòu)造簡單、控制方便、污染小、體積小、效率高、功率可大可小 等等 說明說明 實(shí)際的直流電動機(jī)都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上；實(shí)際的直流電動機(jī)都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上； 有的直流電動機(jī)還用電磁鐵產(chǎn)生強(qiáng)磁場有的直流電動機(jī)還用電磁鐵產(chǎn)生強(qiáng)磁場 能量能量 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 由電能轉(zhuǎn)化為由電能轉(zhuǎn)化為_能能 通電線圈通電線圈 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 機(jī)械機(jī)械 第十七章第十七章知識縱橫知識縱橫 知識縱橫知識縱橫 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 歸類示例歸類示例 類型一磁極和磁感線類型一磁極和磁感線 命題角度：命題角度： (1)(1)生活中的磁

13、現(xiàn)象和磁化；生活中的磁現(xiàn)象和磁化； (2)(2)能夠根據(jù)信息判斷磁體的磁極；能夠根據(jù)信息判斷磁體的磁極； (3)(3)通過繪圖考查磁極和磁感線的分布與方向；通過繪圖考查磁極和磁感線的分布與方向； (4)(4)設(shè)置情景考查磁體磁極間的相互作用；設(shè)置情景考查磁體磁極間的相互作用； (5)(5)有關(guān)地磁場的猜想、應(yīng)用。有關(guān)地磁場的猜想、應(yīng)用。 例例1 1 下列說法正確的是下列說法正確的是( () ) A A磁感線是磁場中真實(shí)存在的曲線磁感線是磁場中真實(shí)存在的曲線 B B在用磁感線描述磁場時，磁感線都是從磁體的在用磁感線描述磁場時，磁感線都是從磁體的S S極出發(fā)，極出發(fā)， 回到回到 N N極極 C C

14、小磁針的小磁針的 N N極在任何情況下都指向地理的南極極在任何情況下都指向地理的南極 D D物理學(xué)中，把小磁針靜止時物理學(xué)中，把小磁針靜止時 N N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁 場的方向場的方向 D D 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 類型二電流的磁場類型二電流的磁場 命題角度：命題角度： (1)(1)奧斯特實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論；奧斯特實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論； (2)(2)應(yīng)用安培定則判斷通電螺線管的極性、纏繞方式、電源正應(yīng)用安培定則判斷通電螺線管的極性、纏繞方式、電源正 負(fù)極；負(fù)極； (3)(3)通電螺線管磁極與小磁針間的作用；通電螺線管磁極與小磁針間的作用； (4)(4)磁場方向

15、與小磁針磁場方向與小磁針N N極的對應(yīng)關(guān)系。極的對應(yīng)關(guān)系。 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 增強(qiáng)增強(qiáng) 變長變長 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 類型三電磁鐵類型三電磁鐵 命題角度：命題角度： (1)(1)電磁鐵的構(gòu)造和工作原理；電磁鐵的構(gòu)造和工作原理； (2)(2)電磁鐵在生活中的應(yīng)用；電磁鐵在生活中的應(yīng)用； (3)(3)將電磁鐵正確連接到工作電路中；將電磁鐵正確連接到工作電路中； (4)(4)磁記錄、話筒、揚(yáng)聲器、電鈴等的工作過程及其應(yīng)用。磁記錄、話筒、揚(yáng)聲器、電鈴等的工作過程及其應(yīng)用。 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 C C 第十七章第十七章

16、 歸類示例歸類示例 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 (1)(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。 (2)(2)指針下方的物體指針下方的物體A A應(yīng)由材料應(yīng)由材料_組成。組成。 A A銅銅B B鐵鐵C C塑料塑料D D鋁鋁 (3)(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)： 將滑動變阻器的滑片將滑動變阻器的滑片P P向向_(_(選填選填“左左”或或“右右”)”)移動移動 的過程中，指針的過程中，指針B B偏轉(zhuǎn)的角度將增大。偏轉(zhuǎn)的角度將增大。 將導(dǎo)線將導(dǎo)線a a由與接線柱由與接線柱2 2相連改為與接線柱相連改為與接線柱1 1相連，閉合開關(guān)后，相連，閉合開關(guān)后， 調(diào)整滑動變阻器

17、滑片調(diào)整滑動變阻器滑片P P的位置，使電路中的電流保持不變，可發(fā)現(xiàn)的位置，使電路中的電流保持不變，可發(fā)現(xiàn) 指針指針B B偏轉(zhuǎn)的角度將會偏轉(zhuǎn)的角度將會_。 斷開開關(guān)，電磁鐵斷開開關(guān)，電磁鐵_(_(選填選填“有有”或或“無無”)”)磁性。磁性。 (4)(4)經(jīng)過對電磁鐵的研究，可以得出的結(jié)論是：當(dāng)線圈匝數(shù)一定經(jīng)過對電磁鐵的研究，可以得出的結(jié)論是：當(dāng)線圈匝數(shù)一定 時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性_；當(dāng)通過電磁；當(dāng)通過電磁 鐵的電流一定時，電磁鐵線圈匝數(shù)越多，磁性鐵的電流一定時，電磁鐵線圈匝數(shù)越多，磁性_。 B B 左左 增大增大 無無 越強(qiáng)越強(qiáng) 越強(qiáng)越強(qiáng)

18、答案圖略 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 類型四磁場對電流的作用與電動機(jī)類型四磁場對電流的作用與電動機(jī) 命題角度：命題角度： (1)(1)探究探究“磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場對通電導(dǎo)線的作用”的過程；的過程； (2)(2)依據(jù)給出示例，根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與電流依據(jù)給出示例，根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與電流 的方向、磁感線的方向的關(guān)系，判斷通電導(dǎo)線在磁場中的受力；的方向、磁感線的方向的關(guān)系，判斷通電導(dǎo)線在磁場中的受力； (3)(3)自制小電動機(jī)的有關(guān)事項(xiàng)；自制小電動機(jī)的有關(guān)事項(xiàng)； (4)(4)探究電動機(jī)的工作過程和原理；探究電動機(jī)的工作過程和原理； (5)(5)電動機(jī)主要構(gòu)造及元件的作用；電動機(jī)主要構(gòu)造及元件的作用； (6)(6)電動機(jī)在實(shí)際生活中的應(yīng)用；電動機(jī)在實(shí)際生活中的應(yīng)用； (7)(7)電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 B B 第十七章第十七章 歸類示例歸類示例 例例6 6 在制作簡易電動機(jī)的過程中，若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，在制作簡易電動機(jī)的過程中，若