主題III 第五講電及磁

1、主題主題IIIIII 電學電學 第五講第五講 電與磁電與磁 一、磁現(xiàn)象 二、磁場和磁感線 三、電流的磁場 四、電磁鐵 五、電動機 六、發(fā)電機 一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象 1.物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性；具有磁性的物體叫做磁體。 2.磁體上磁性最強的部分叫做磁極。磁極分為 極和 極。在水平面內自由轉動的小磁針，小磁針靜止后指南的磁極叫做 極,指北的磁極叫做 極。 3.磁極間相互作用的規(guī)律: 。 4.沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化。 二、磁場和磁感線二、磁場和磁感線 1.磁場磁場： （1）磁場的基本性質:磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用，磁極間的作用就是通過磁場而發(fā)生的。 （2）

2、磁場具有方向，在磁場中的某一點，小磁針靜止時 極所指的方向就是該點的磁場方向。南（S）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引北（N）南（S）北（N）北（N） 2.磁感線磁感線： （1）磁感線是為了描述磁場而假想的曲線，不是實際存在的線。 （2）磁鐵外部周圍的磁感線都是從 極出來回到 極的。 （3）磁感線任意一點的切線方向都與該點小磁針靜止時的北極所指方向一致。 （4）磁感線密的地方磁場強，磁感線疏的地方磁場弱。 （5）磁感線永不相交。 3.地磁場地磁場：地球是個大磁體，地磁的南極在地理北極附近,地磁的北極在地理南極附近。 三、電流的磁場電流的磁場 1.1820年，丹麥物理學家 發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在

3、磁場，其磁場方向與 有關。 2.直線電流周圍的磁場直線電流周圍的磁場： （1）通電直導線周圍存在磁場。 （2）通電直導線周圍的磁場方向與電流方向有關。北（N）南（S）奧斯特電流方向 （3）通電直導線周圍磁場的磁感線分布是一個個同心圓，這些同心圓都在跟直導線垂直的平面上。 （4）通電直導線周圍的磁場距離直線電流越近，磁性越 ，距離直線電流越遠，磁性越 。 3.通電螺線管周圍的磁場通電螺線管周圍的磁場： （1）通電螺線管周圍的磁場與 磁體周圍的磁場相似，有兩個極。 （2）通電螺線管周圍的磁場方向與電流方向有關，可用安培定則（右手螺旋定則）來判斷。 （3）在通電螺線管中插入 后磁性大大增強。 四、電

4、磁鐵四、電磁鐵 1.電磁鐵電磁鐵：帶鐵芯的通電螺線管。 2.影響因素影響因素：電流的大小、線圈匝數的多少和有無鐵芯。 電磁鐵線圈的 越多，通過線圈的 越大，電磁鐵的磁性越強。 強弱條形鐵芯匝數電流 3.3.電磁鐵具有三個優(yōu)點電磁鐵具有三個優(yōu)點： 電磁鐵的磁性有無可由 來控制； 電磁鐵的磁性強弱可由 來控制； 電磁鐵極性的改變可通過改變 方向來實現(xiàn)。 4.電磁鐵的應用電磁鐵的應用：電鈴、電磁選礦機、電磁起重機、電話等。 （1）磁懸浮列車原理：利用電磁鐵磁極間的相互作用力原理，使列車懸浮起來。 （2）電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關，使用電磁繼電器可以實現(xiàn)低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流。 （

5、3）信息的磁記錄：錄音機的磁帶、計算機的軟盤及硬盤都是通過磁化的方法來記錄信息的。 電流大小通斷電電流 五、電動機五、電動機 1.磁場對通電導線的作用磁場對通電導線的作用：通電導體在磁場中要受到力的作用，該力的方向跟 方向和 方向有關。 2.電動機的原理是通電線圈在磁場中受到力的作用，電動機工作時把 能轉化為 能。 （1）平衡位置：當線圈平面跟磁場方向垂直時，它受到的磁場力相互 平衡而靜止的位置。 （2）換向器的作用：每當通電線圈剛轉過平衡位置時，自動改變通入線圈中的電流方向，使線圈連續(xù)轉動。 六、發(fā)電機六、發(fā)電機 1.電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象：閉合電路的一部分導體在磁場中做 運動時，導體中會

6、產生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應；產生的電流叫做 。 （1）電磁感應現(xiàn)象是在1831年由英國科學家法拉第首先發(fā)現(xiàn)的。 磁場 電流 電機械 切割磁感線 感應電流 （2）感應電流的方向與 和 有關；切割磁感線的運動方向和磁感線方向其中之一改變，感應電流的方向也發(fā)生變化。 （3）產生感應電流的條件：閉合電路；一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。 2.發(fā)電機是根據 原理制成的，發(fā)電機工作時把 能轉化為 能。 3.交流電交流電：周期性改變方向和大小的電流叫做交流電。在交流電中，電流每秒內周期性變化的次數叫做頻率，單位是Hz。我國供生產、生活用的交流電的周期是0.02 s，頻率為50 Hz，即每秒出現(xiàn)50個

7、周期，方向改變100次。導體切割磁感線的運動方向 磁感線方向 電磁感應 機械 電 1.磁場和磁感線：磁場和磁感線： （1）磁場這種特殊物質是真實存在的；磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃朋w周圍的磁場引入的模型，實際并不存在。 （2）磁場的方向用小磁針N極指向表示，也可以用磁感線方向確定，磁感線在某點的切線方向即為該點的磁場的方向，也是小磁針在該點的N極指向。 （3）磁體的磁極、磁體周圍小磁針N極指向、磁感線方向三者知其一即可判斷另外兩者。 2.安培定則判斷通電直導線和通電螺線管的磁場方向的不同點：安培定則判斷通電直導線和通電螺線管的磁場方向的不同點： 3.電動機和發(fā)動機的區(qū)別：電動機和發(fā)動機的區(qū)別：

8、 例例1（2012宜昌）關于磁體、磁場和磁感線，以下說法中正確的是 （ ） A.鐵和鋁都能夠被磁體吸引 B.磁感線是磁場中真實存在的曲線 C.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 D.磁感線從磁體的S極出來，回到磁體的N極 思路點撥：思路點撥：本題易錯選B，易錯原因是缺乏對磁感線的理解。磁體周 圍存在磁場，磁感線是形象描述磁場的一些假想曲線。 解析：解析：磁體周圍存在著磁場，磁場看不見，摸不到。為了研究磁場 引入一些假想的曲線磁感線；磁體外部周圍的磁感線都是從N極 出來，回到S極。磁體之間的相互作用，都是通過磁場來完成的。 答案：答案：C 例例2 （2012無錫）小明在仔細觀察如圖1所示的微型電

9、扇結構之后，設想利用微型電扇和電流表制成簡易風速計：當風吹動風扇葉片時，電流表指針偏轉，且風速越大，電流表示數也越大。下圖實驗中，能說明簡易風速計工作原理的是（ ） 思路點撥：思路點撥：本題易錯選C，易錯原因是誤認為電扇 轉動要消耗電能，電路中有電源。當風吹動風扇葉 片時，電流表指針偏轉，即有電能產生，故工作原 理是電磁感應現(xiàn)象。探究電磁感應現(xiàn)象時有電流表 或用電器，探究通電導體在磁場中受到力的作用時， 應有電源。 圖1 解析：解析：A是電磁感應實驗，與風速計的原理相同，符合題意；B是探究電磁鐵磁性的強弱與電流大小的關系，不符合題意；C是探究通電導體在磁場中受力的實驗，不符合題意；D是奧斯特實

10、驗，說明了電流的磁效應，不符合題意。 答案：答案：A 例例3（2012義烏）如圖2所示，閉合開關，將滑動變阻器的滑片P向右移動時，彈簧測力計的示數變小。則下列分析正確的是（ ） A.電磁鐵的上端為極 B.電源左端為“”極 C.抽去鐵芯，彈簧測力計示數增大 D.斷開開關，彈簧測力計示數為零 思路點撥：思路點撥：電路中電流越大，通電電磁鐵的磁性越強， 與磁極間的相互作用力越大，但彈簧測力計的示數變 小，故螺線管的上端與條形磁鐵的N極相排斥，則螺線 管的上端為N極，再根據安培定則判斷電源的正負極。 解析：解析：電路中的電流增大，而彈簧測力計的示數變小， 根據同名磁極互相排斥，即電磁鐵的上端為N極，根據 安培定則判斷，電源的右端為“+”極；斷開開關，電磁鐵沒有磁性，因此彈簧測力計的示數增大，A、B、D都不正確；抽去鐵芯，電磁鐵的磁性減弱，彈簧測力計的示數增大，C正確。 答案：答案：C 圖2 例例4 電磁感應現(xiàn)象是英國物理學家 首先發(fā)現(xiàn)的，探究這個現(xiàn)象應選用圖3中 （填“甲”或“乙”）所示的裝置進行實驗，在這個現(xiàn)象中感應電流的方向與 的方向和磁感線方向有關。利用電磁感應現(xiàn)象可以制成 ，實現(xiàn)機械能轉化為電能。 思路點撥