初中磁場(chǎng)講義

1、【知識(shí)梳理】指南針作為我國(guó)古代四大發(fā)明之一，你知道它為什么能指明方向嗎？相信大家都見過磁鐵吧，指南針指示方向和我們的磁鐵還是息息相關(guān)的。我們知道，磁鐵是有磁性的；磁性：我們說能夠吸引鐵、鈷、鎳的物體都具有磁性。磁體：具有磁性的物體叫做磁體。磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性，物體獲得磁性的過程叫做磁化。永磁體：用一根磁鐵在一根鋼棒上沿同一方向摩擦幾次，鋼棒的磁性就能較永久地保持，就成了永磁體。永磁體根據(jù)形成原因可分為：天然磁體和人造磁體。磁極（N極、S極）：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。（磁體兩端磁性最強(qiáng)，中間最弱）磁體靜止后，位置總是指向南北方向的，指南的那個(gè)磁極叫做南極或者S極，指

2、北的磁極叫做北極或者N極。如果用條形磁鐵的一極靠近一個(gè)指南針，你覺得會(huì)發(fā)生什么情況呢？互相吸引？還是相互排斥？其實(shí)，如果用N(S)極去靠近小磁針的N(S)極的話，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們是相互排斥的；但是如果用N(S)去靠近小磁針的S(N)極的話，它們則是互相吸引的。這里我們就可以得出一個(gè)規(guī)律：磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。當(dāng)物體接近小磁針時(shí)，小磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。它們并沒有接觸，是什么作用使得小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)起來的呢？原來，在兩個(gè)磁體之間，分布著一個(gè)磁場(chǎng)，這是一種看不見，摸不著，但是真實(shí)存在的東西。磁場(chǎng)：磁體周圍存在的物質(zhì)。我們看不見它 ，但是可以通過它產(chǎn)生的作用效果來認(rèn)識(shí)它，也就是通

3、過小磁針的偏轉(zhuǎn)來認(rèn)識(shí)。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體能產(chǎn)生磁力的作用。磁場(chǎng)方向：在物理學(xué)中，把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)的方向。磁感線：我們用磁感線來形象的表示磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中畫一些有方向的曲線。 在曲線上任意一點(diǎn)的方向都和放在該點(diǎn)的磁針北極所指的方向一致。 磁體周圍的磁感線總是從N極出發(fā)，回到S極。 而在磁體內(nèi)部，磁感線方向則是從S極流向N極。從而形成一個(gè)閉合的曲線。注意：磁感線是為了直觀、形象地描述磁場(chǎng)而引人的帶方向的曲線，它不是客觀存在的，但磁場(chǎng)客觀存在。磁感線是封閉的曲線磁感線是立體的分布在磁體周圍的，而不是平面的磁感線不相交磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱幾種常見的磁體周圍的

4、磁感線分布情況： 地磁場(chǎng)：指南針總是有一極指向北方，所以地球表面一定有指向北方的磁場(chǎng)。說明地球本身就是一個(gè)磁體。我們把地球產(chǎn)生的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。 地磁的北極在地理位置南極附近 地磁的南極在地理位置北極附近磁偏角：地理兩極與地磁兩極并不重合，水平放置的磁針N極的指向，跟向北地理子午線并不一致，其間有一夾角，叫磁偏角。 奧斯特實(shí)驗(yàn)：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)，稱為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)與電流的方向有關(guān)。通電螺線管的磁場(chǎng)：通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)一樣。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)系可由安培定則(也叫

5、右手螺旋定則)來判斷。 判斷通電直導(dǎo)線周圍磁感線環(huán)繞方向的方法： 通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向； 它同樣也適用于判斷通電螺線管的南北極； 通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。通過比較我們可以得出，這兩種安培定則的話實(shí)際上都可以說成是右手螺旋定則，只不過四指環(huán)繞方向分別代表磁感線方向和電流方向；而拇指方向則代表電流方向和通電螺線管的N極方向。為了方便理解，我們可以總結(jié)為：四指彎曲方向?yàn)榄h(huán)繞方向，大拇指所指方向?yàn)橥娭?/p>

6、導(dǎo)線中的電流方向或者通電螺線管的N極方向。電磁鐵：帶鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。 原理：利用電流來控制電磁鐵的磁性。接通螺線管中的電流，電磁鐵產(chǎn)生磁性；斷開電磁鐵中的電流，電磁鐵就沒有磁性。 應(yīng)用：電鈴、電磁繼電器、電磁選礦機(jī)、電磁起重機(jī)、磁懸浮列車等。電磁繼電器：由電磁鐵控制的自由開關(guān)。作用：利用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強(qiáng)電流。 實(shí)質(zhì)：利用一個(gè)接低壓電源的通電螺線管（控制電鈴）控制由磁鐵制成的開關(guān)的斷開與閉合，從而達(dá)到控制高壓電路（工作電路）的目的。 電磁繼電器的控制電路重難點(diǎn)突破：1、磁感線分布的原則：從N極出發(fā)，回到S極；在曲線上任意一點(diǎn)的方向都和放入該點(diǎn)的磁針北極所指

7、的方向一致；磁感線是封閉的曲線；磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱2、安培定則（右手螺旋定則）：在使用安培定則時(shí)一定要注意用右手。且大拇指張開，其他四指并攏。 在判斷磁感線方向的時(shí)候，握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向； 在判斷通電螺線管南北極時(shí)，右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。例題：1、許達(dá)同學(xué)在探究通電螺線管的極性和管外磁場(chǎng)的分布情況時(shí)，在螺線管外部的a、b、c處擺放了三個(gè)小磁針，如圖1所示，當(dāng)他閉合開關(guān)，等到小磁針靜止后，下面的說法中正確的是A.小磁針a、b的左端是N極、小磁針c的右端是N極B.小

8、磁針a、c的左端是N極、小磁針b的右端是N極C.小磁針b、c的左端是N極、小磁針a的右端是N極D.小磁針a、c的右端是N極、小磁針b的左端是N極 圖1 圖22、在圖2中，有條形磁鐵和電磁鐵，虛線表示磁感線，磁極甲、乙、丙、丁的極性依次是（ ） A.S、N、S、S B.N、N、S、N C.S、S、N、N D.N、S、N、N3、請(qǐng)你在圖3中，標(biāo)出通電螺線管的電流方向、畫出磁場(chǎng)的磁感線的示意圖、標(biāo)出磁感線的方向和通電螺線管的N、S極。 圖3 圖44如圖9-47所示的自動(dòng)電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，工作電路的情況是（ ）A燈亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響B(tài)燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來，電鈴響C燈不亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響 D

9、燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來，電鈴不響 5、根據(jù)圖5中小磁針的N極指向，畫出通電螺線管的繞線方法。 圖5 隨堂練習(xí)：1、某同學(xué)自制了一個(gè)電磁鐵，用來做如圖6所示的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)掛有鐵塊的彈簧被拉長(zhǎng)了。當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，關(guān)于他看到的現(xiàn)象，下面的說法中正確的是 圖6 圖7A.彈簧被拉得更長(zhǎng)，電流表的示數(shù)增大B.彈簧被拉得更長(zhǎng)，電流表的示數(shù)減小C.彈簧縮短，電流表的示數(shù)增大D.彈簧縮短，電流表的示數(shù)減小2、薄發(fā)同學(xué)將一個(gè)螺線管放到磁體附近，使螺線管可以自由移動(dòng)，如圖7所示，當(dāng)他將開關(guān)閉合時(shí)，下面的說法中正確的是（ ）A.通電螺線管將向右運(yùn)動(dòng) B.通電螺線管將向左運(yùn)動(dòng)C.通電螺線管不

10、會(huì)運(yùn)動(dòng) D.通電螺線管將先向左運(yùn)動(dòng)，后向右運(yùn)動(dòng)3、如下圖所示的四個(gè)圖是幾種磁體周圍的磁感線及其方向，其中畫得正確的是 ( )4、要增強(qiáng)通電螺線管的磁性，下列方法中可以采用的是 ( ) A改變電流方向 B減少螺線管的匝數(shù) C在螺線管內(nèi)插入鐵芯 D減小電流5、張同心同學(xué)自制了一個(gè)電磁鐵，如圖8所示，他為了使電磁鐵的吸引力增大，他應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向哪端移動(dòng)？ 圖8 圖92、 請(qǐng)畫出圖9中螺線管的繞法。7、小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)所指的方向如上圖所示(小磁針黑端為N極)，請(qǐng)標(biāo)出磁感線方向和磁體的N、S極。 8、如右上圖所示，閉合開關(guān)后，磁針N極向右偏轉(zhuǎn)，請(qǐng)標(biāo)出螺線管的N、S極和電源的正、負(fù)極。課堂小

11、結(jié)：通過課前檢測(cè)，檢查學(xué)生對(duì)這節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，然后根據(jù)學(xué)生的掌握情況調(diào)節(jié)這個(gè)課的側(cè)重點(diǎn)。對(duì)于基礎(chǔ)不一樣的同學(xué)有不一樣的上法，可以根據(jù)學(xué)生情況自由發(fā)揮。課后練習(xí)：1、磁體周圍存在磁場(chǎng)，關(guān)于磁感線，下列說法正確的是（ ）A、 磁感線都是彎曲的線，不可能是直的B、 磁感線上某一點(diǎn)切線的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向C、 磁感線總是從S極出發(fā)，回到N極D、 磁感線越密的地方，磁場(chǎng)越弱2、如圖所示，兩通電螺線管在靠近時(shí)相互排斥，請(qǐng)?jiān)贐圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，螺線管中電流的方向及電源的正負(fù)極。3、如左下圖所示，在通電螺線管磁場(chǎng)中的A點(diǎn)位置放一小磁針，小磁針靜止時(shí)N極水平向右，請(qǐng)畫出螺線管導(dǎo)線的繞法。

12、 4、如右上圖所示，彈簧下端掛一條形磁體，磁體的下端為S極，條形磁體的下方有一帶鐵芯的螺線管，閉合開關(guān)后，彈簧的長(zhǎng)度會(huì)_（填“伸長(zhǎng)”“縮短”或“不變”）。5、如圖所示，為四位同學(xué)判斷通電螺線管極性時(shí)的做法，正確的是6、如圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)S，且將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，圖中的電磁鐵A.A端是N極，磁性增強(qiáng) B.B端是N極，磁性減弱C.A端是S極，磁性增強(qiáng) D.B端是S極，磁性減弱7、下列改變通電螺線管磁性強(qiáng)弱的方法中正確的是A.改變通過螺線管電流的強(qiáng)弱 B.改變螺線管的匝數(shù)C.調(diào)換螺線管兩端的極性 D.調(diào)節(jié)鐵芯在通電螺線管中的深淺8、如圖所示，甲乙兩線圈套在光滑的玻璃棒上，當(dāng)S閉合時(shí)，兩線圈將A.互相吸引靠近 B.互相排斥遠(yuǎn)離C.先吸引靠近，后排斥遠(yuǎn)離 D.既不排斥，又不吸引9、我們?cè)孟铝蟹椒ㄑ芯窟^如下的問題：用磁感線描繪空間的磁場(chǎng) 用水流來類比電流 通過電燈的發(fā)光來認(rèn)識(shí)電流的存在 用光線表示光的傳播路線 研究壓強(qiáng)和受力面積的關(guān)系時(shí)，保持壓力的大小不變。 在這些問題的研究過程中，所用方法相同的是 ( ) A. B. C. D.10、下列用電器中，不屬于電磁鐵的應(yīng)