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1、定义:
磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。
这里使用的是转换法。
通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
2.基本性质:
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定:
在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。
4、磁感应线:
①定义:
在磁场中画一些有方向的曲线。
任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向:
磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
③典型磁感线:
④说明:
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。
但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
E、磁感线不相交。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、磁极受力:
在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
6、分类:
Ι、地磁场:
1定义:
在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
2磁极:
地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。
3磁偏角:
首先由我国宋代的沈括发现。
第二课时
电流的磁场:
1奥斯特实验:
通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明:
通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
2通电螺线管的磁场:
通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
1.右手螺旋定则――用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
③应用:
电磁铁
(1)定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。
(2)构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。
(3)特点――电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失;
通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;
当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
即,
2.
电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制。
3.②电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来控制。
4.③电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制。
D、应用:
电磁继电器、电话
电磁继电器:
实质由电磁铁控制的开关。
应用:
用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制。
(1)结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。
(2)原理――如图所示,是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。
其中电源E1、电磁铁线圈、开关S1组成的控制电路;
而电源E2、电动机M、开关S2和触点、开关S组成工作电路。
当S1闭合时,电磁铁线圈中有电流通过,电磁铁将衔铁吸下,触点开关接通,电动机便转动起来;
当断开S1时,电磁铁中失去电流,电磁铁失去磁性,弹簧使衔铁上升,触点开关断开,电动机停止运转。
5.
(3)作用――使用继电器不仅可保证操作人员的安全,而且能帮助人们实现遥控和生产自动化。
电话:
组成:
话筒、听筒。
基本工作原理:
振动、变化的电流、振动。
二、技巧指导
6.【右手螺旋定则的应用】
7.应用右手螺旋定则的时候,要明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。
对于螺线管的绕制方向,要求会看图,能根据图分析电流的方向。
当图形是画在纸上的,由于手不能直接握住螺线管,就给判定带来了困难。
此时可按下述的方法进行判断:
8.①为了便于想象,可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。
9.
②标出螺线管能看到的一面导线的电流方向;
伸开右掌,掌心握住表示螺线管的钢笔或纸筒,让弯曲的四指与电流的方向一致。
10.③此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。
第三课时
一、复习过程
(一)磁场对电流的作用:
11.1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关。
12.2、通电线圈在磁场中,当线圈平面与磁感应线不垂直时,磁场力会使线圈转动;
当线圈平面与磁感应线垂直时,也会受到磁场力的作用,但不会转动,这一位置叫做平衡位置。
3、直流电动机――用直流电源供电的电动机。
(1)原理――电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。
(2)构造――直流电动机模型主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷四部分组成,其中,最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环,它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时,立刻改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。
(3)直流电动机的转速可由电流大小来控制;
转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。
(二)电磁感应(磁生电):
1.现象――英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。
2.感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
感应电流的产生条件:
(1)电路必须是闭合电路;
(2)必须有一部分导体做切割磁感应线运动。
13.感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
3.发电机:
(1)原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。
(2)构造――交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。
4.方向不变的电流叫做直流电。
14.大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
15.交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就是时间的单位秒(s)。
16.交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。
其单位是赫兹,符号是Hz。
频率和周期的数值互为倒数。
一.磁现象
图9-1
1.物体能够吸引铁等物质的性质叫做,具有的物体叫做磁体.悬挂起来的磁体(如图9-1),静止时总是一个磁极指南,一个磁极指北,分别叫做磁体的极和极.磁体有广泛的应用,许多物体上都有磁体,请你举出两个应用磁体的实例①,②。
2.磁体各部分的磁性强弱不同,条形磁体的磁性最强,磁体上磁性最强的部分叫.
3.磁极间相互作用规律是同名磁极__________;
异名磁极______________.磁悬浮列车是利用同名磁极相互______的原理实现悬浮,从而大大减少摩擦力,来提高列车的速度.
4.磁化是指原来没有磁性的物体在或的作用下获得磁性的过程.
5.有甲、乙两根形状完全相同的钢棒,当甲的一端靠近乙的一端时,乙按如图9-2方式转动起来,则可判断()
A.一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性;
B.一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性;
C.甲、乙都一定有磁性;
图9-2
D.甲、乙都可能有磁性。
6.如图9-3水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢时,则出现的情况()
A.将铁钉吸得更牢
B.铁钉落下
图9-3
C.铁钉尖端将吸向右端的铁钉
D.铁钉尖端将吸向左边的铁钉
7.小宇同学为了检验某根钢条是否具有磁性,它将钢条的A端靠近小磁针的N极,发现它们相互吸引;
当仍将钢条的A端靠近小磁针的S极时,发现它们仍然相互吸引,则:
A.钢条A端为南极,另一端为北极
B.钢条A端为北极,另一端为南极
C.不能确定钢条是否具有磁性
D.钢条没有磁性
8.如图9-4所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。
下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是()
ABCD
图9-4
二.磁场
1.将小磁针放入磁场中的某一点,磁场对小磁针有_________的作用,小磁针静止后N极所指的方向就是该点的_________的方向。
磁场的基本性质是它对放入其中的_________有_________的作用。
2.用条形磁铁的磁极去靠近磁针时,它们并没有接触,就发生了力的相互作用,是因为磁体的周围空间存在着.磁铁周围的磁感线都是从磁铁的极出来,回到磁铁的极.
3.地球本身是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理,地磁的南极在地理.地磁场的磁感线是从地理极出来,回到地理极.鳗鲡、海龟、鸽子等动物就是靠来导航的.
4.我国宋代的学术著作《梦溪笔谈》中有一段叙述:
“方家(指精通某种学问的行家)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不令南也(不是正南方向).”以上叙述的现象证明地球是一个_______,并且以事实说明了地球的地理南北极与地磁南北极______重合的(选填“是”或“不是”).
5.下列关于磁感线的说法中,正确的是()
A.磁感线是由小铁屑形成的
B.磁场中有许多曲线,这些曲线叫磁感线
C.小磁针在磁感线上才受力,在两条磁感线之间不受力
D.磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的,实际并不存在
6.关于磁场和磁感线,下列说法中错误的是()
A.磁场是有方向的B.磁感线只是用来描述磁场的一些假象曲线
C.地球的磁场叫做地磁场D.地理的北极就是地磁场的北极
7.在一根条形磁铁附近平行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后,其周围磁场磁感线的分布情况如图9-5甲所示.将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,如图9-5乙所示.则棒状物体XY可能是()
A.软铁棒B.条形磁铁,其中X端为N极
C.铜棒D.条形磁铁,其中Y端为N极
8.在地球表面的某位置,发现自由转动的小磁针静止时沿竖直方向,且S极向下(提示:
指向地心为下,远离地心为上),则小磁针所在位置在地球的()
A.北磁极附近B.南磁极附近
C.赤道附近D.以上均有可能
9.根据指南针能指方向的事实,下列说法中不正确的是()
A.地磁场的形状与条形磁铁相似B.地球周围空间中存在着磁场
C.指南针北极所指的方向就是地磁北极D.地磁的北极在地理南极附近
三.电生磁
1.奥斯特实验表明,通电导线周围存在,证明了电和磁之间是相互的.
2.通电螺线管外部的磁场和形磁体外部的磁场一样,它的两端分别是极、
极.当改变螺线管中的电流方向时,螺线管的两磁极
3.小丽同学利用如图9-7所示的装置研究磁和电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳出初步结论.比较甲、乙两图可知:
;
比较乙、丙两图可知:
.
图9-8
4.如图9-8,当开关闭合后,通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转,则通电螺线管的a端为极,电源的d端为极;
当图中滑片P向右移动过程中,通电螺线管的磁性将
(选填:
“增强”、“减弱”或“不变”)。
5.2005年是世界物理年。
下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献,其中首先发现电流磁效应的科学家是()
A.爱因斯坦B.帕斯卡C.奥斯特D.牛顿
6.如图9-9所示,是一根锰铜丝制成的软质弹簧,B是水银槽,槽内盛有水银,A的上端通过接线柱与电源相连,A的下端恰好与水银表面接触,开关S闭合时发生的现象是:
()
A.弹簧伸长,灯持续发光B.弹簧上下振动,灯忽亮忽灭
C.弹簧缩短,灯熄灭D.弹簧静止不动,灯持续发光
7.下列四个例子中,采用相同的物理研究方法的是()
(1)根据电流所产生的效应认识电流
(2)研究电流时把它比作水流
(3)根据磁铁产生的作用来认识磁场(4)利用磁感线来描述磁场
图9-9
A.
(1)与
(2)B.
(1)与(3)C.(3)与(4)D.
(2)与(4)
8.下列说法错误的是()
A.螺线管周围一定存在磁场
B.安培定则是用来判定电流方向与磁极方向的
C.知道通电螺线管的南北极就可判断出电流的方向
D.通电螺线管的磁极可以对调
9.如图9-10所示的通电螺线管,其中正确的是()
图9-10
10.1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验,引起了到会科学家的兴趣.如图9-11,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,会发生的现象是()
A.通电螺线管仍保持原位置静止
B.通电螺线管转动,直至A指向南,B指向北
C.通电螺线管转动,直至A指向北,B指向南
D.通电螺线管能在任意位置静止
11.如图9-12所示,弹簧下吊一块软铁,下端有一个带铁心的螺线管,R是滑动变阻器,如果将滑片P向右端移动或者抽出铁心,则弹簧长度的变化应分别是()
A.伸长、伸长B.缩短、缩短
C.伸长、缩短D.缩短、伸长
12.如图9-13所示,当开关闭合后,两通电螺线管会()
A.相吸B.相斥
C.先吸引,后排斥D.先排斥,后吸引
图9-12
图9-11
图9-13
13.如图9-14所示,正确的是()
图9-14
14.如图9-15,根据通电螺线管周围的磁感线分布,可确定磁极
甲、乙、丙、丁的极性依次是()
A.N、N、S、NB.S、N、S、S
C.S、S、N、ND.N、S、N、N
1.标出图9-16中通电螺线管的N、S极.(2分)
2.在图9-17(a)中,静止的小磁针黑端是
极,请画出螺旋管的绕法;
图9-17(b)中,根据电磁铁的
极,判断电源的正、负极。
四.电磁铁
1.内部带铁心的螺线管叫,电磁铁的优点很多,它的磁性有无可以由来控制;
电磁铁的磁性强弱可以由来控制;
电磁铁的南北极可以由来控制,使用起来很方便.在电流一定时,螺线管的匝数越多,它的磁性越.
2.电磁铁与普通磁铁相比的突出优点是(写出一个即可)。
电磁铁在生产和生活中的应用很多,在电炉、电铃、电灯中,用到电磁铁的是。
3.某同学的实验装置如右图9-19所示,弹簧下端吊的是铁块,当他将开关闭合以后,弹簧的长度_______;
当他将滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数_______,弹簧的长度将;
如果其他条件不变,他只是将电源的正负极调换了一下,发生变化的是。
4.下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是()
A.改变通过线圈中电流的强弱B.改变线圈的匝数
C.改变通过线圈中电流的方向D.在通电螺线管中插入铁芯
5.如图9-20所示为电磁选矿机的示意图,A为电磁铁,M、N槽内的物质为()
A.M内是铁矿物质B.N内是铁矿物质
C.M、N内都是非铁矿物质D.N内是非铁矿物质
6.小华同学在做“探究电磁铁”实验中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图9-21所示,下列说法中正确的是()
A.要使电磁铁磁性增强,应将变阻器的滑动片向右滑动
B.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C.电磁铁B磁性较强,所以通过它的电流较大
D.若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引
7.如图9-22所示,为使滑动变阻器的滑片P向右移动时,通电螺线管对条形磁铁的斥力变大,则电源和变阻器接人电路的方式可以是()
A.G接F,E接B,D接HB.G接F,E接A,D接H
C,G接E,F接B,D接HD.G接E,F接A,D接H
8.如图9-23所示,闭合开关,小铁块被吸起,下列说法正确的是()
A.将小铁块吸起的力是铁芯与铁块之间的分子引力
B.用手托住小铁块,将电源的正负极对调,闭合开关,稍后手松开,小铁块一定落下
C.滑动变阻器的滑片向上移动,小铁块可能落下
D.滑动变阻器的滑片向下移动,小铁块可能落下
9.如图9-24所示实验装置,弹簧测力计下面挂着条形磁铁,螺线管中插有铁芯,开关S拨在触点②位置。
要使弹簧测力计的示数变大,下列操作方法能够实现的是()
A.滑片P向b端滑动
B.将S拨到①位置
C.将铁芯从螺线管中取出
D.将螺线管往上移动
10.如图9-25所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器滑片P向右移动时,图中的电磁铁()
A.a端是N极,磁性增强B.a端是S极,磁性增强
C.b端是N,磁性减弱D.b端是S极,磁性减弱
1.在图9-27中,标出通电螺线管和小磁针的N、S极.
图9-27
五.电磁继电器扬声器
1.电磁继电器是利用的通断,来间接控制高电压、强电流的电路装置,电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种.
2.利用电磁继电器,可以用控制电路的通断间接控制电路,还可以利用电磁继电器进行远距离操纵和自动控制.
3.如图9-29是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:
有人踩踏板时_____________;
无人踩蹋板时__________________.
图9-30
*4.下列功能中,电磁继电器能完成的是( )
A.控制电路中电流的连续变化B.控制电路中电流的有无
C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流D.远距离自动控制和操作
5.在电磁继电器工作电路中的电压和电流比起控制电路来说一般是()
A.高电压、弱电流B.高电压、强电流
C.低电压、弱电流D.低电压、强电流
6.如图9-30,用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R受热后,其阻值会减小,将发生的变化是()
A.电磁继电器控制电路中的电流减小
B.电磁继电器控制电路断开
C.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L2发光
D.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L1发光
7.下列装置中没有应用电磁铁的是()
A.扬声器B.电磁继电器
C.电热器D.电铃
8.如图9-31所示,两个电磁铁的铁芯正对.如果共用一个电源,要使它们相斥,以下连接方法中不正确的是()
A.用导线连接a、c,b接电源正极,d接电源负极
B.用导线连接b、d,a接电源正极,c接电源负极
C.b、c连在一起接电源正极,a、d连在一起接电池负极
D.a、d连接在一起,b接电源正极,c接电源负极
图9-31
六.电动机
1.实验表明:
通电导线在磁场中要受到 的作用,它的方向跟 的方向和 的方向都有关系.
2.直流电动机在工作时,线圈转到位置的瞬间,线圈中的电流断开,但由于线圈的,线圈还可以继续转动,转过此位置后,线圈中电流方向靠的作用而发生改变.
3.直流电动机是利用制成的.电动机基本由两部分组成:
能够转动的和固定不动的.电动机是把能转化成能的机器.
4.电动机安装完成后,闭合电路电动机不运转,但轻轻的转一下就转动起来了,出现这种现象的原因是.
5.直流电动机模型的换向器由两个铜制的组成,并随 一起转动,每当线圈刚转过 ,就能自动改变线圈中的 .从而达到使线圈连续转动的目的.
6.通电导体在磁场中受力而运动时()
A.消耗了电能,产生了机械能B.消耗了机械能,产生了电能
C.消耗了机械能,产生了内能D.消耗了化学能,产生了电能
7.跟热机相比,下列各项不属于电动机的优点是()
A.开动与停止均比较方便B.结构简单,制造便宜,占地较小
C.效率较低D.对环境没有污染
8.某个直流电动机的模型通电后不能转动,其发生的故障不原因可能是:
()
A.磁铁磁性太弱B.电流方向接反了
C.换向器和电刷接触不良D.轴与轴架的摩擦太大
9.要改变直流电动机的转动方向,应采取的方法是:
A.增强磁极的磁性;
B.加大通电电流;
C.改变线圈中的电流方向;
D.将磁铁的磁极对调.
10.关于直流电动机模型安装实验中,下列现象可能发生的是:
()
A.将电源两极对调,线圈转动方向不变
B.将磁铁两极对调,线圈转动方向不变
C.将电源和磁铁两极都同时对调,线圈转动方向不变
D.将电源和磁铁两极都同时对调,线圈会反方向转动
11.下列哪些措施中,不能增大直流电动机线圈的转速()
A.换用磁性更强的磁极(其他量不变)B.换用电压更高的电源(安全范围内)
C.将N、S极对调D.增大线圈的匝数
12.直流电动机换向器的作用是()
A.改变线圈的转动方向B.改变线圈中的电流方向
C.改变磁感线的方向D.以上作用同时存在
13.安装一台直流电动机模型,接入电路后能正常转动.下列哪一种做法不能改变电动机原来转动方向()
A.调换直流电动机的磁铁极性 B.改变线圈中直流电的方向
C.调节滑动变阻器,改变电流的大小D.调换电源的正、负极
七.磁生电
1.发现了电流的磁场之后,法拉第发现了现象,进一步揭示了电和磁的联系,导致了的发明,实现了能转化为能.
2.电与磁的联系可以由以下三个实验来证实:
(1)如图9-40所示,图中显示的是实验,它证明了通电导体周围有.
(2)如图9-41所示实验证实了,实验过程中是
能转化成能,它的应用实例是.(3)如图9-42所示,实验证实了,实验过程中是能转化成能,它的应用实例是.
图9-40 图9-41 图9-42
3.我国交流电的频率赫兹.由此可知,在每秒钟内电流的方向变化了次,周期为s.
4.的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做,产生的电流叫做.
5.麦克风的工作过程是:
声音使空气振动从而使话筒中的振动,带动与之相连的线圈,线圈是套在上,所以这时线圈中会产生与声音变化一样的,通过其他元件再转换成声音播出来.
6.关于产生感应电流的说法中,正确的是( )
A.闭合导体在磁场中运动时,导体中会产生感生电流
B.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流
C.闭合导体的一部分在磁场中沿磁感线运