电与磁设计及习题Word格式.docx
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指南的磁极叫南极，又叫S极；
指北的磁极叫北极，又叫N极
同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引。
磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱
【例1】如图所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图中的（）
ABCD
把铁磁性物质与磁铁的磁极接触或靠近时显出磁性的过程叫做磁化
①凡是能被磁体吸引的物质称为铁磁性物质
②只有铁磁性物质才能被磁化，像人造磁体都是通过磁化的方法使其具有磁性的
③磁体吸引铁钉等物质的实质是铁钉被磁体磁化，因靠近磁极端被磁化为异名磁极而相吸
④被磁化物体磁极的确定方法：
一般是靠近磁极那端磁化为异名磁极；
或将磁化物体认为是小磁针，利用小磁针受力特点确定
【例2】用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成极。
（1）磁性材料：
能够被磁化的物质
（2）磁性材料的分类：
软磁性材料、硬磁性材料
（3）应用：
磁带、磁盘上的磁粉、变压器、电磁铁、收音机
两根外形完全相同的钢棒，其中一根有磁性，另一根没有磁性，怎样才能判断哪一根有磁性？
方法一：
根据磁体指南北的性质来判断。
用细线分别将两根钢棒悬挂起来，使它们能在水平面内自由转动，钢棒静止时，若始终是指向南北的一根就具有磁性，另一根则没有。
方法二：
根据磁体具有磁性来判断：
取一根没有磁性的铁棒分别去靠近钢棒，能与铁棒互相吸引的钢棒具有磁性
方法三：
根据磁极间的相互作用来判断。
取一根条形磁铁，并将磁铁的一个磁极靠近钢棒的一端，如果互相排斥，则这根钢棒有磁性。
如果互相吸引，则将磁铁的另一端再靠近钢棒的这一端，如果还是吸引，则钢棒没有磁性；
如果互相排斥，则钢棒具有磁性。
方法四：
根据磁体上磁性分布强弱来判断
【例3】两个外形完全相同的条形铁条a、b，如图10所示，如按甲图位置，用手拿住a，铁条b掉下来，如按乙图所示，用手拿住b，铁条a不会掉下来，这现象说明[]
A．a不是磁铁，b是磁铁
B．a是磁铁，b不是磁铁
C．a和b都不是磁铁
D．a和b都是磁铁
第二节磁场
1、知道磁场、可以用磁感线形象描述磁场
2、知道地磁场以及地磁场的南北极
1、磁场
2、磁感线
3、地磁场
4、怎样确定磁场的方向
磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见、摸不着
①磁场看不见，摸不到，可利用它产生的作用来认识它
②靠近磁极附近的磁场最强，磁体中间附近的磁场最弱
③磁场具有能量。
磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，磁体的相互作用其实就是磁场的相互作用
④磁场具有方向性，磁场中任一点的磁场方向跟放在该点小磁针N极的受力方向相同。
说明磁场中各点的磁场方向不同
用一些带箭头的曲线将小磁针的排列情况表示出来，这样的曲线叫磁感线
①磁感线的方向：
磁体周围的磁场的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体的南极
②磁场是真实存在于磁体周围空间的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观，形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在于磁场中的真实曲线
③磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱，磁体两级处磁感线最密，表示其两级处磁场最强
④磁感线是一些闭合的曲线，即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，在磁体的内部，都是从磁体的南极指向北极
⑤磁体周围磁感线的分布是立体的，而不是平面的。
我们在画图时，因受纸面的限制，而只画了一个平面的磁感线分布情况
⑥磁场中的某点，小磁性静止时北极的指向，磁感线方向，磁场方向三者是统一的，即知道其中任意一个方向可判断另一个方向
地球本身相当于一个大磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场
①地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近
②地理的两极与地磁的两极并不重合——沈括
①、磁场中某点的磁场方向可根据该点小磁针N极受力方向或通过该点的磁感线方向确定
②磁体的磁极、磁场中某点的磁场方向、小磁针N极指向、磁感线方向是一致的，可以由其中任一条件确定另外几个
③磁体间的相互作用实质是磁体周围磁场的相互作用
第三节电流的强弱
一、学习目标
1、知道电与磁有密切的联系
2、知道电流的周围存在磁场
3、知道通电螺线管对外相当于一条形磁铁
二、知识框架
1、奥斯特实验
2、通电螺线管的磁场
3、右手螺旋定则
4、螺线管的绕制方法
5、通电直导线周围的磁场
三、详细知识点
①导线有电流通过，小磁针转动；
断开电路，导线中无电流通过，小磁针不转动；
反向通电，小磁针反向偏转
②实验表明：
通电导线和磁体一样，周围存在着磁场，即电流的磁场
③电流的磁场方向跟电流方向有关
①磁场特点：
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁铁的两极
②通电螺线管的磁感线是一些闭合的曲线，即在外部由N极到S极，在内部由S极到N极的曲线
③通电螺线管的磁场方向跟电流方向有关，跟螺线管的绕法有关
④通电螺线管的磁极判断方法：
右手螺旋定则
用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
①四指弯曲的方向与螺线管中的电流方向一致
②右手螺旋定则的应用包括：
根据螺线管中电流方向确定通电螺线管的磁极；
根据通电螺线管的磁极确定螺线管中电流的方向；
由通电螺线管中电流的方向和磁极可绕制符合要求的螺线管
绕制螺线管时，先根据题中条件确定通电螺线管的磁极，再比较进线电流方向与螺线管中必须通过的电流方向，以确定绕法
直线电流周围的磁场中磁感线分布在垂直于电流的所有平面上，是以电流为中心的一系列同心圆，磁场的方向与电流方向有关
第二节探究——影响电磁铁磁性强弱的因素
1、知道电磁铁
2、知道影响电磁铁磁性强弱的因素
1、电磁铁及工作原理
2、影响电磁铁磁性强弱的因素
3、探究过程中要掌握的几点
4、电磁铁的优点
内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为电磁铁要实现通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失，只有软铁制成的铁芯才能达到这一要求。
若用钢质铁芯，通电后被电流的磁场磁化的钢芯会变成为永磁体，对电磁铁磁性的有无就是去了控制
工作原理：
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈的匝数，通过线圈电流的大小
（2）在通过线圈电流大小及内芯相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
在内芯和线圈匝数相同时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强
3、探究过程中要掌握以下几点
（1）、磁性强弱的比较方法：
通常比较吸引大头针的数目，吸引得数目越多磁性越强；
也可以在弹簧下挂一铁块，将其靠近电磁铁，比较弹簧的伸长量，弹簧伸得越长磁性越强
（2）、在探究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系时，用滑动变阻器改变电流的大小；
在探究电磁铁磁性强弱根线圈匝数的关系时，用滑动变阻器调节电路中的电流使电流不变
4电磁铁的优点
（1）电磁铁的内芯应选用铁这种物质
（2）改变电磁铁磁极极性与改变电磁铁磁性强弱不同。
电磁铁的磁极取决于电磁铁中螺线管的绕法和电流方向；
电磁铁的磁性强弱取决于线圈匝数、电流的大小及电磁铁外形
（3）电磁铁的磁性有无可以由通、断电流来控制；
磁性的强弱可以由改变电流大小或线圈的匝数来控制；
磁极的极性可以由改变电流的方向来控制。
第五节电磁铁的应用
1、了解电磁继电器的工作原理
2、了解电磁铁的应用
1、电磁铁的应用
2、电磁继电器
3、电磁继电器的应用
电磁起重机、电话、电铃、磁悬浮列车、机动车电启动装置
（1）构造：
电磁继电器的构造分两部分：
低压控制电路——低压电源、开关、电磁铁、衔铁构成；
高压工作电路——高压电源、静触点、高压工作设备组成
（2）工作原理：
电磁铁通电时，具有磁性，吸引衔铁，使动触点和静触点接触，
工作电路闭合；
电磁铁断电时失去磁性，在弹簧片作用下拉动衔铁，切断工作电路，其实质是电磁铁控制的开关。
（3）特点：
电磁铁的磁性有无可由通断电流来控制
（4）优点：
利用电磁继电器可以实现用低压、弱电流的电路控制高压、强电流的电路；
利用电磁继电器可以实现远程控制和自动控制
（1）电磁阀车门：
①工作原理：
由开关控制开门、关门相应螺线管中的电流通断，通电时吸引相应衔铁，利用机械的传动，使车门打开或关闭
②特点：
利用电磁铁磁性有无可由通断电流来控制，协助机械传动
（2）磁悬浮列车：
此悬浮列车工作时利用同名磁极相互排斥使列车悬浮
利用超导材料的零电阻现象，得到强大的电流而获得极强的磁场
③优点：
高速、舒适、无噪音、低能耗
第六节磁场对电流的作用力
1、了解通电导线在磁场中受到力的作用，并且受力的方向与电流的方向及磁场的方向都有关系
2、了解其受力方向用左手定则判断
1、磁场对电流的作用力
通电导线在磁场中要受到力的作用；
受力方向跟电流方向和磁感线的方向都有关系
①通电导线在磁场中并不一定受到力的作用；
当通电导线中的电流方向与磁感线的方向平行时，导线不受磁场的作用力；
当通电导线中的电流方向垂直于磁感线方向时，导线受到的力最大。
②关于磁场对电流的作用：
场——场
③能量转化方式：
电能——机械能
2、左手定则：
伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
第七节直流电动机
1、了解电动机的构造和原理
2、了解电动机的应用
1、直流电动机的构造及原理
①构造：
磁极（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷
②原理：
通电线圈在磁场中受力而发生转动
③能的转化：
电能转化为机械能
2、换向器的作用
①平衡位置：
当线圈平面转到与磁感线方向垂直的位置时，线圈两边受到平衡力的作用而不能使线圈转动，这个位置为平衡位置
②换向器的作用：
当线圈依靠惯性转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈能持续转动下去。
3、影响直流电动机的转速与转向的因素
直流电动机的转速大小与电流的大小和磁场的强弱有关，电流越大，磁性越强，电动机的转速越快。
直流电动机的转动方向与电流方向和磁感线方向有关
4、电动机的应用
（1）电动机的优点：
构造简单，制造方便、体积小
（2）分为直流电动机和交流电动机
（3）
第八节电磁感应发电机
1、知道电磁感应现象和产生感应电流的条件
2、知道发电机的原理以及发电过程中能量是如何转化的
1、电磁感应
2、动圈式话筒
3、发电机
4、交流电
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流
①电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的
②产生感应电流的两个条件缺一不可：
一是电路必须闭合；
二是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
③“导体运动”包括“导体在磁场中切割磁感线运动”和“导体静止而磁体运动”
④感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向有关
2、发电机
（1）制作原理：
利用电磁感应现象制成的
（2）能的转化：
机械能转化为电能
（3）构造：
实际的发电机由定子和转子两部分组成。
大型发电机采用线圈不动，磁极旋转的方式发电
（4）分类：
发电机分直流发电机和交流发电机。
它们的区别主要是直流发电机将线圈运动产生的交流电通过换向器变成直流电输出，交流发电机将线圈运动产生的交流电直接输出
3、交流电
（1）、定义：
大小和方向都发生变化的电流
（2）频率：
交流电在1s内完成周期性变化的次数叫做交流电的频率，频率的单位是赫兹，符号Hz
例1．判断钢条是否带有磁性，下面方法正确的是[]
A．用钢条靠近磁性，磁针被吸引，则钢条一定有磁性
B．用钢条靠近铁屑，铁屑被吸引，则用条一定有磁性
C．观察钢条周围没有磁力线，则钢条无磁性
D．把钢条放入通电螺线管中，螺线管磁性加强，则钢条一定有磁性
例2．使用两物体（不带电）靠近但它们不接触，下列说法中正确的是[]
A．没有相互作用，两物体都不是磁体
B．相互吸引，只能有一个是磁体
C．相互吸引，两物体都是磁体
D．相互排斥,两物体都是磁体
例3．如图6所示，在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是[]
A．N极垂直纸面指向纸内
B．N极垂直纸面指向纸外
C．N极指向右
D．N极指向左
例4．闭合电键后，甲、乙两个小磁针静止在图8所示的位置，它们的北极分别是[]
A．a端和b端
B．b端和d端
C．a端和c端
D．b端和c端
例5．通电螺线管两端的磁极性质决定于[]
A．螺线管匝数 B．电流方向
C．螺线管内有无铁芯D．电流强度
例6．靠得很近的两只悬挂着的电磁铁如图9所示，通电后，它们相互[]
A．吸引
B．排斥
C．静止不动
例7．使通电螺线管的南、北极位置互换的办法是[]
A．把线圈的匝数增加一倍B．改变电流方向
C．把电流强度减少一半 D．把螺线管中的铁芯抽出来
例8．将一支可自由转动的小磁针放在水平桌面上，等它静止后，在靠近小磁针的正上方放量一根垂直于磁针指向的水平直导线，并在导线中通以如图13所示的电流I，从上往下看[]
A．小磁针将逆时针方向转动
B．小磁针将顺时针方向转动
C．小磁针将不停地摆动
D．小磁针将不动
例9．如图15所示，要使闭合回路中的电流计有电流通过，应使[]
A．ab导线保持不动
B．ab导线上下移动
C．ab导线前后移动
D．ab导线左右移动
例
10．如图17所示，可以使电流表的指针发生偏转的情况是[]
A 电键K断开，导体ab竖直向下运动
B．电键K断开，导体ab从纸里向纸外运动
C．电键K断开，导体ab从纸里向纸外运动
D．电键K闭合，导体ab从纸外向纸里运动
11．如图12所示的甲、乙、丙、丁四个图，表示通电螺线管的极性与电流方向的关系，正确的是[]
A．图甲所示的B．图乙所示的
C．图丙所示的D．图丁所示的
例1、标出N、S极。
例2、标出电流方向或电源的正负极。
例3、绕导线：
使两螺线管相吸
例4．图11中的几个图，分别表示通电直导线和通电螺线管周围的磁针静止时的指向（小磁针黑端是N极），其中磁针指向画得正确的是[]
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