第二十章电与磁

第二十章电与磁一、磁现象1.磁性:物体具有吸引______________等物质的性质。2.磁体:具有_____的物体。磁体分为______磁体和_______磁体按形状可分：条形、针形、蹄形、圆柱形等。磁体两端的磁性最强，中间磁性最弱3.磁极:磁体上磁性_____的部位。一个磁体在水平面内自由转动，静止时总是指向南北，指南的那个磁极叫__________，指北的那个磁极叫__________。任何磁体都具有两个极，N极和S极。（包括分割后的小磁体）。4.磁极间相互作用规律是:同名磁极相互_____，异名磁极相互_____。5、判断物体是否具有磁性的方法？方法1：根据磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质，看被判断物体能否吸引铁(钴、镍)。方法2：根据磁体有指南北方向的性质，可将物体支起来，让它能在水平面内自由转动。待静时，若总指南北，则物体有磁性，否则，没有磁性。方法3：根据磁极间相互作用规律，将被判断物体一端分别靠近已知磁体的南北极，若均吸引，则无磁性；否则，有磁性。6．磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会____________的现象。磁性材料的应用：磁带、磁盘、磁卡等。二磁场将一个能自由转动的小磁针放置在条形磁体周围，小磁针会发生偏转，这说明：磁体周围存在磁场。在条形磁体周围的不同地方，小磁针指示的方向不同。这说明：磁场具有方向。磁场中各点的方向不同。1.磁场的定义：磁体周围存在着一种_________，能使小磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做_____。2.磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体会________的作用。3.磁场的方向：在物理学中，我们把小磁针静止时_____所指的方向定为该点磁场的方向。4.磁感线：我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描述磁场，这样的曲线叫做_______。磁场中的某点的磁场方向，即为该点的磁感线的方向，跟小磁针在该点静止时的_____指方向一致。磁体周围的磁感线总是从磁体____出发，回到_____。5.磁感线的特点：磁感线是____________的曲线，磁感线越密集，表示该处磁场_____；磁感线分布在磁场的整个空间，任何两条磁感线永远不相交。磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，它不是实际存在的曲线。6.地磁场(1)．地磁场及其分布地球本身是一个巨大的_____，在地球周围空间存在着_______，地磁场类似于条形磁铁的磁场分布，不过地磁的____在地理北极附近，地磁_____在地理南极附近，地球周围的地磁场方向由南向北。(2)．磁偏角在地磁场中静止的小碰针并不指向地理上的正南北方向，说明地磁场的N、S极与地理的南、北极并不重合，稍有偏离，它们所成的角度，叫_______。我国宋代学者沈括是世界上最早准确记述磁偏角这一现象的，比哥伦布横渡大西洋时发现这一现象早了四百多年。(3)．磁针的工作原理由于地磁场的作用，磁针静止时_________总是指向南方(地磁北极)，_________总是指向北方(地磁南极)。例1：图中有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，当乙的一端靠近甲的一端时，甲被吸引而转动起来，则可以判断()A甲棒有磁性，乙棒无磁性B乙棒有磁性，甲棒无磁性C甲、乙都有磁性D以上三种说法都有可能例2：如图所示的三根钢棒，B有磁性，则()A．A棒有磁性，C棒无磁性B．A棒无磁性，C棒有磁性C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性例3．磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，利用同名磁极相互，使列车离开地面，从而减小列车运行时的阻力，提高车速。例4．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部时，发现两者相互吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（）A甲有磁性，乙无磁性B甲无磁性，乙有磁性C甲、乙都有磁D甲、乙都无磁性例5．如左图所示，用磁铁的S极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几次后，钢棒就具有了磁性，这种现象称为，并且钢棒的A端为极。例6．磁体周围一条磁感线的方向如右图所示，试分别确定磁体和小磁针的N、S极。例7：标出磁体的N、S极，小磁针的N、S极及磁感线方向。例8．小磁针在如图所示的位置静止，请标出磁体的磁极，并画出磁感线的方向。三、电生磁1、直线电流的磁场1820年，丹麦物理学家奥斯特发现：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线中通过电流时，小磁针发生了_____；改变电流的方向,小磁针指向与原先_____。奥斯特在世界上首次发现了电和磁之间的联系。2、结论（电流的磁效应）⑴通电导体周围有_____⑵磁场的方向跟___________有关2.通电螺线管的磁场：如果把直导线按一定的方向绕成螺线圈后再通电，发现螺线圈能吸引大头针。说明通电螺线圈周围也存在_____⑴磁场的形状和特性：与_________的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。它的极性可以从小磁针的指向来确定。结论：电流的不同，磁场两端的极性。⑶磁极判断的方法：例1.请根据下左图中小磁针静止时的指向，标出通电螺线官的N、S和电源的正、负极。例2.请你在如右图所示的通电螺线管中标出电流的方向和螺线管的N、S极。例3.根据小磁针静止时的指向,在左图中标明螺线管中电流的方向。例4.如图12所示，请分别标出通电螺线管和小磁针的N、S极例5.在左图所示的四个通电螺线管中，能正确地表示通电螺线管磁极极性的是（）例6.如右图所示，一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片，当开关S断开时，铁片刚好与水银槽中水银接触。当开关S闭合后，铁片会（）A.不动B.陷入水银面以下C.向上运动停止在空中D.上下不停的振动例7.如左图所示，当开关S闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁相互吸引。请在图中画出螺线管的绕线；当滑动变阻器的滑片P由左向右端滑动时，左端磁铁所受的摩擦力将（）A.变大B.变小C.不变D.无法判断例8．如右图所示，电磁铁通电时小磁针静止在图示的位置上，小磁针a端是＿＿极；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁的磁性将＿＿＿。四、电磁铁在螺线圈中插入一根铁棒或一枚铁钉，发现螺线圈吸引的大头针更多，插入铁芯后磁性增强。1．电磁铁：在通电螺线管中插入一根_____，在有电流通过时_______，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫______。2．工作原理：电磁铁的磁性比通电螺线管的磁性强很多，这是因为_____在通电螺线管中被磁化，产生了与原来螺线管方向一致的_____，因而它的磁性比原来强得多，所以电磁铁就是利用______________和通电螺线管中插入铁芯后磁性_________的原理工作的。3.电磁铁的磁性实验结论电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；电磁铁线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数_____，磁性______.电磁铁的优点电磁铁磁性有无，可用________来控制电磁铁磁性强弱，可用_____________来控制电磁铁的极性变换，可用_____________来实现。例1．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图所示的实验。根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同来判断它不同。(2)通过比较两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。(3)通过比较d中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的时，线圈匝数越，磁性越强。例2．下图是某学习小组同学设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图。（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过____来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察_____来确定。（2）下表是该组同学所做实验的记录：①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)，可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流；②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)，可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数；五、电磁继电器扬声器1、电磁继电器是电铃、电话和自控电路装置中的重要部件，其实质是_______________________________，在电路中起着类似于开关的作用。2、电磁继电器是利用______________电路的通断，来间接地控制_______________的装置。3、电磁继电器的构造电磁继电器的工作电路由低压_________和高压__________两部分构成。4．工作原理：电磁铁通电时，具有磁性，把衔铁吸下来，将动触点与静触点接触，闭合工作电路，电磁铁断电时，失去磁性，弹簧把衔铁拉起来切断工作电路。5．应用(1)利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路。(2)利用电磁继电器可以实现远距离操纵和自动控制。例1．如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是()A灯亮，电动机转起来，电铃响B灯亮，电动机转起来，电铃不响C灯不亮，电动机不转，电铃响D灯亮，电动机不转，电铃响例2．图为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是()A温度升高至74℃时，灯L1亮报警B温度升高至74℃时，灯L2亮报警C温度升高至78℃时，灯L1亮报警D温度升高至78℃时，灯L2亮报警例3．请你设计养鸡场用的鸡房温度自动报警器，要满足：鸡房温度正常时，监测室的信号灯(绿灯)亮，温度升高到超过极限温度时，监测室的信号灯熄灭，同时电铃发出报警信号。所给元件如图所示，热触电阻在极限温度以上时，电阻会减小，其他温度下可看作是断开的。扬声器1.作用：把电信号转换成声信号。2.构造：由永磁体、线圈、锥形纸盆构成。3.工作原理：当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盘也来回振动，于是扬声器就发出了声音。六、电动机1.磁场对通电导线的作用现象：给导体通电，导体就运动起来．（通电导体与磁场方向平行时,导体不会运动)结论：磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场里受到___的作用，受力方向跟_____的方向、________方向都有关。2.（直流）电动机的基本构造(1)电动机是根据__________________________原理制成的，它把_____转化为_______。(2)电动机主要由_____和_____两部分组成。(3)每当线圈转过平衡位置时，_______会自动改变线圈中的电流方向，使线圈始终沿着同一方向持续转动。例1．小兰按如图的装置进行探究“电动机为什么会转动”实验。(1)她把导体ab放在磁场里，闭合开关后，看到导体ab向右运动，把电源的正、负极对调后再闭合开关，发现导体ab向左运动，这表明通电导体在磁场中受力的方向跟____有关；(2)然后她又保持导体中的电流方向不变，把蹄形磁铁上、下磁极调换，发现导体ab的运动方向也发生了变化，这表明通电导体在磁场中受力的方向跟有关。例2．在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是()A减少一节电他B更换磁性更强的磁铁C把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调D把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调例3．一台组装齐全的直流电动机模型接通电源后，电动机不转，用手拨一下转子后，线圈就正常转动起来，则开始时电动机模型不转的原因可能是()A线圈内部断路B磁铁磁性不强或线圈中电流不大C电刷和换向器接触不良D线圈正好处于平衡位置七、磁生电1.电磁感应：闭合电路的__________在磁场里做___________运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫_________。2.感应电流：由于电磁感应产生的电流就叫做_________。感应电流的方向跟_________方向和_______方向有关。3.磁生电实验与发电机的联系？(1).交流发电机的工作原理：__