1、第二十章 電和磁 1、本章內(nèi)容包括磁現(xiàn)象、電生磁、磁生電等內(nèi)容，是中考的一個重要的模塊。 2、通過電流的磁效應(yīng)，我們認識到電流和磁場是同時存在且密不可分的。 3、電磁感應(yīng)探索了由磁場產(chǎn)生電流的方法，是中考必考內(nèi)容。,磁現(xiàn)象、磁場,電生磁,電磁鐵、電磁繼電器,電動機,電動機由兩部分組成：能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里，能夠轉(zhuǎn)動的部分叫做轉(zhuǎn)子，固定不動的部分叫做定子。電動機工作時，轉(zhuǎn)子在定子中飛快的轉(zhuǎn)動。,磁現(xiàn)象：磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)。它的吸引能力最強的兩個部位叫做磁極。 能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，例如懸吊著的小磁針，靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極，指北的那個磁極叫做北極或N極。

2、 磁極間相互作用的規(guī)律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。 一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。,磁場,地磁場,磁現(xiàn)象,磁體周圍存在著一種物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)。這種物質(zhì)看不見、摸不著，我們把它叫做磁場。 在條形磁體周圍的不同地方，小磁針靜止時指示著不同的方向。物理學(xué)中把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向。 我們把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象的描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。,指南針放在桌面上，靜止時它們都指向同一個方向，即磁針的N極總是指向北方。這說明，地球周圍存在著磁場，地磁場。 地球是一個巨大的磁體。地磁北極在地理的

3、南極附近，地磁的南極在地理的北極附近。我國宋代的沈括，最早發(fā)現(xiàn)，地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，而是存在著磁偏角。,電與磁 知識點,通電螺線管的磁場,安培定則,電流的磁效應(yīng),通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。,實驗表明：通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。,用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。,電磁鐵的磁性,電磁繼電器,電磁鐵,如果把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當有電流通過時，它會有較強的磁性，沒有電流時就失去磁性。我們把這種磁鐵叫做電磁鐵。,實驗結(jié)論：匝數(shù)一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強

4、；電流一定時，外形相同的螺線管，匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。,電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。,電動機的基本構(gòu)造,磁場對通電導(dǎo)線的作用,實驗表明：通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。,揚聲器,揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，使得它在一個瞬間和下一個瞬間受到不同的力，于是帶動紙盆震動起來，發(fā)出了聲音。,發(fā)電機,磁如何生電？,磁生電,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生的電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生

5、的電流叫做電磁感應(yīng)電流。,電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人類發(fā)明了發(fā)電機，因此發(fā)電機的工作原理就是電磁感應(yīng)。從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,公元843年，在水天一色的的茫茫大海上.沒有航標.沒有明確的航道.船上的中國人利用手中儀器指示方向.開辟了從浙江溫州到達日本嘉值島的航線.這個儀器就是羅盤四大發(fā)明之一的羅盤 ，我國早期的指南針-司南。,一、磁現(xiàn)象,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,一、磁現(xiàn)象,磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)。它的吸引能力最強的兩個部位叫做磁極。 能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，例如懸吊著的小磁針，靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極，指北的那個磁極叫做北極或N極

6、。 磁極間相互作用的規(guī)律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。 一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,二、磁場,如果把小磁針拿到一個磁體附近，它會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。磁針和磁體并沒有接觸，怎么會有力的作用呢？ 磁體周圍存在著一種物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)。這種物質(zhì)看不見、摸不著，我們把它叫做磁場。 在物理學(xué)中，許多看不叫、摸不著的物質(zhì)，都可以通過它對其他物體的作用來認識。像磁場這種物質(zhì)，我們也可以用實驗來感知它。 在條形磁體周圍的不同地方，小磁針靜止時指示著不同的方向。物理學(xué)中把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向。,N,S,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,為了形象

7、的描述磁場，可以在磁體周圍放很多小磁針，這些小磁針在磁場的作用下會排列起來，這樣我們就能知道磁體周圍各點的磁場方向了。 我們把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象的描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。,二、磁場,N,S,N,S,N,S,我們在蹄形磁鐵上面放一塊有機玻璃，玻璃上撒一層鐵屑。輕輕敲打玻璃，可以看到鐵屑有規(guī)則地排列起來。 這是因為撒在磁體周圍的每個小鐵屑都被磁化，相當于一個個小磁針，小磁針在磁體周圍磁場的作用下有規(guī)則的排列，磁場的分布情況也被形象的顯示出來。,二、磁場,在磁體外部放置越多、越小的磁針，就能越清楚地看出磁場的分布情況。,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,二

8、、磁場,可以看出，在磁感線描述磁場時，磁場外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S級的。,用磁感線來描述的條形磁體和蹄形磁體的磁場。,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,三、地磁場,指南針放在桌面上，靜止時它們都指向同一個方向，即磁針的N極總是指向北方。這說明，地球周圍存在著磁場，地磁場。,地球是一個巨大的磁體。地磁北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近。我國宋代的沈括，最早發(fā)現(xiàn)，地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，而是存在著磁偏角。,第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場,第二節(jié) 電生磁,一、電流的磁效應(yīng),在歷史上相當長的一段時間里，人們認為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是互不相關(guān)的。直到19世紀初，一些哲學(xué)家和科學(xué)家意識到，各種

9、自然現(xiàn)象之間應(yīng)該存在著相互聯(lián)系。 基于這種思想，丹麥物理學(xué)家奧斯特通過長時間的實驗，于1820年，在課堂上做實驗時發(fā)現(xiàn)：當導(dǎo)線中通過電流時，它下方的磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。證實了電流的周圍存在著磁場，在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電和磁的聯(lián)系。,實驗現(xiàn)象： 1、如果導(dǎo)線在小磁針上方并且平行，當導(dǎo)線通電時，磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；切斷電流時，磁針又回到原位。 2、當電路中的電流反向時，磁針的偏轉(zhuǎn)方向也相反。,實驗結(jié)論： 1、通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在磁場，即電流的磁場。 2、電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。,通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。,二、通電螺線管的磁場,既然電能生磁，為什么手電筒

10、在 通電時，我們卻沒有感覺到呢？這是因為它的磁場太弱了。 如果把導(dǎo)線繞在圓筒上，做成螺線管（線圈），各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，磁場就強得多。,通電螺線管的磁場時怎樣分布的？,實驗表明：通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。,第二節(jié) 電生磁,三、安培定則,I,N,S,從實驗結(jié)果可知，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩極，它的極性可以用小磁針來確定。改變電流方向，通電螺線管的N、S極對調(diào)，這說明，通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。,對于通電螺線管兩端的極性跟電流方向之間的關(guān)系，怎么來表述和練習(xí)呢？,在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后，法國物理學(xué)家安培又進一步做了大量實驗，研究了磁場方向

11、與電流方向之間的關(guān)系，并總結(jié)出安培定則，也叫做右手螺旋定則。,用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。,第二節(jié) 電生磁,第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器,一、電磁鐵,一根條形磁體，它的周圍存在著磁場，這種磁體是一種永久磁體。 如果把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當有電流通過時，它會有較強的磁性，沒有電流時就失去磁性。我們把這種磁鐵叫做電磁鐵。 家里的一些電器，如電冰箱、吸塵器；工廠、碼頭上的電磁起重機，都有應(yīng)用電磁鐵。,二、電磁鐵的磁性,我們自制的電磁鐵只可以吸引曲別針，而工廠里的電磁起重機卻可以吸引很重的鋼鐵。那么電磁鐵磁性的強弱與哪些因素有關(guān)

12、呢？ 第一，電磁鐵只有在線圈中通電時才有磁性，那么電流的大小應(yīng)該會影響電磁鐵磁性的強弱。 第二，構(gòu)成電磁鐵的主要部件是線圈，那么線圈的形狀和匝數(shù)可能也會影響電磁鐵的磁性強弱。,實驗結(jié)論：匝數(shù)一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強；電流一定時，外形相同的螺線管，匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。,三、電磁繼電器,大型機器的電流可能高達幾十、幾百安，而在工廠里，利用按鈕來控制機器，難道強大的電流就在按鈕下面流過？,當然不是！ 用手直接控制強大的電流或操作高壓電路是很危險的，是佛可以利用電磁鐵的原理來解決這個問題呢？在實際中，按鈕控制的只是繼電器的開關(guān)，而電源的接通和斷開是由繼電器來控制的。,什么是繼電

13、器呢？它是怎么工作的？,繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置。 電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。,第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器,電磁繼電器和水位自動報警器原理動態(tài)圖-1,第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器,電磁繼電器和水位自動報警器原理動態(tài)圖-2,第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器,一、磁場對通電導(dǎo)線的作用,第四節(jié) 電動機,磁體在磁場中會受到力的作用。磁體間是通過磁場相互作用的，而通電導(dǎo)線周圍也有磁場，那么通電導(dǎo)線是不是也會受到磁場的作用呢？,實驗表明：通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)，當電流的方向或者磁感線的方

14、向變得相反時，通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。,一、磁場對通電導(dǎo)線的作用,如果把一個通電的線圈放到磁場力，又會怎樣運動呢？,實驗表明：通電線框在磁場中可以轉(zhuǎn)過一個角度，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動。,怎么讓線圈在磁場中轉(zhuǎn)起來呢？,想想做做：讓線圈轉(zhuǎn)起來。（課本134頁）,第四節(jié) 電動機,二、電動機的基本構(gòu)造,電動機由兩部分組成：能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里，能夠轉(zhuǎn)動的部分叫做轉(zhuǎn)子，固定不動的部分叫做定子。電動機工作時，轉(zhuǎn)子在定子中飛快的轉(zhuǎn)動。,為什么小小電動機中的線圈可以不停的轉(zhuǎn)動呢？,左手定則（電動機定則）：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使

15、四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。,第四節(jié) 電動機,三、揚聲器是怎樣發(fā)聲的？,揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，使得它在一個瞬間和下一個瞬間受到不同的力，于是帶動紙盆震動起來，發(fā)出了聲音。,第四節(jié) 電動機,一、磁如何生電？,第五節(jié) 磁生電,奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)以后，許多科學(xué)家都在思索：既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否生電呢？ 英國物理學(xué)家法拉第在10年中做了很多探索，1831年發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。 根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了發(fā)電機，使人類大規(guī)模用電稱為可能，開辟了電氣化的時代。,實驗得出：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生的電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做電磁感應(yīng)電流。,電磁感應(yīng)現(xiàn)象動態(tài)圖,第五節(jié) 磁生電,二、發(fā)電機,電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人類發(fā)明了發(fā)電機，因此發(fā)電機的工