九年级物理苏科版九年级物理第16章 电磁联系 第12节新课标Word格式文档下载.docx
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利用摩擦、接触等方法可以使物体磁化。
去磁----使原来有磁性的物体失去磁性的过程叫做去磁。
敲击、加热可以使磁体去磁。
钢物质磁化后,可以保持较长时间的磁性,人造永磁体一般都是用钢制做的;
软铁(一种特殊的合金物质)等物质的磁性很容易消失。
(二)磁场:
磁场----在磁体周围存在着磁场.磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,磁体就是通过磁场对周围物质产生力的作用的。
磁场的方向----磁场是有方向的.小磁针在磁场中静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向。
磁场的方向跟该处的小磁针的N极的受力方向是一致的。
磁感应线----是磁场中的一条条带箭头的曲线,可以形象地表示磁场的强弱和分布情况。
磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向。
4.
在磁体外面,磁感应线总是从它的北极出来,回到它的南极。
5.
地磁场---地球周围存在的磁场叫做地磁场,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。
我国宋代的沈括是最早注意到地磁偏角的人。
6.
磁屏蔽----磁场能穿过木块、纸等物质,不能穿过铁等物质。
即被铁物质包围的区域不会受到外界的磁场的影响,这就是磁屏蔽现象。
(三)电流的磁场
电流的磁效应――丹麦物理学家奥斯特于1820年发现通电导线周围存在磁场,而且磁场的方向跟电流方向有关,这个实验后来被称为奥斯特实验,这种现象叫做电流的磁效应。
通电螺线管――如果把导线绕在圆筒上,就做成了螺线管,也叫做线圈。
实验表明,通电螺线管周围存在磁场;
它的外部磁场与条形磁体的磁场十分相似。
通电螺线管周围磁场的方向可用安培定则,即右手螺旋定则来判定――用右手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
电磁铁:
(1)定义――电磁铁是一个内部带有铁芯的通电螺线管。
(2)构造――电磁铁是在一根软铁芯上,用漆包线绕成线圈,通电后就是最简单的电磁铁。
(3)特点――电磁铁的磁性强弱与铁芯的有无、线圈的匝数及线圈中电流的大小有关。
与永磁体相比,电磁铁有以下几个优点:
电磁铁磁性的有无,可由通电、断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱,可由电流大小来改变。
③电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向,是由通电电流的方向决定的。
电磁继电器:
(1)结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁A、衔铁B、弹簧C和动触电D、静触点E。
(如图所示)
(2)工作电路――电磁继电器的工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路两部分,低压控制电路包括电磁继电器线圈(电磁铁A),低压电源E1,开关S;
高压工作电路包括高压电源E2,电动机M,电磁继电器的触点D、E部分
(3)工作原理――闭合低压控制电路中的开关S,电流通过电磁铁A的线圈产生磁场,从而对衔铁B产生引力,使动、静触点D与E接触,工作电路闭合,电动机工作;
当断开低压开关S时,线圈中的电流消失,衔铁B在弹簧C的作用下,使动、静触点D、E脱开,工作电路断开,电动机停止工作。
(4)电磁继电器的作用――利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路,并且能实现遥控和生产自动化。
电磁继电器被广泛地应用于自动控制(如冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路)和通信领域。
二.重、难点解析
如何认识磁场?
磁场的概念是个很抽象的概念,看不见、摸不着,对它的认识只能逐步加深。
对于磁场,要注意以下几点:
(1)磁场的存在――在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场,这可以利用小磁针来检验。
小磁针在一般情况下是指向南、北的,若小磁针指向忽然发生变化,则小磁针的周围必定有其他的磁场存在。
(2)磁场的方向――磁场具有方向性,当小磁针放在磁场各点不同处,小磁针N极的指向不同,这说明磁场各方向是不同的。
我们规定:
在磁场中的某一点小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。
(3)磁场的性质――磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。
放在磁场中的小磁针能发生偏转,就是因为磁针受到了磁场的作用。
磁场虽然看不见、摸不着,但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。
如何根据安培定则判断通电螺线管的磁场?
安培定则表明,决定螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向,而不是螺线管的绕法和电流正、负极的接法。
其次,安培定则中的“电流的方向”指的是螺线管中电流的环绕方向,要让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的环绕方向相一致。
通电螺线管周围的磁场与条形磁铁十分相似,也有N极和S极。
使用安培定则判断的步骤是:
①标出螺线管上电流的环绕方向;
②由环绕方向确定右手的握法;
③由握法确定大拇指的指向,大拇指所指的这一端就是螺线管的N极。
【典型例题】
[例1]图中,请根据小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N、S极,线圈中的电流方向和电源的正、负极。
分析:
这是磁场方向、磁极相互作用和电流的磁场方向判别的综合问题,通电螺线管可以看作一个条形磁铁,它与左边的小磁针相互作用,根据异名磁极相互吸引,可以判断通电螺线管左端是S极,右端是N极,再用右手螺旋定则判定电流方向,由电流流向可以确定电源的正、负极。
解答:
参见下图。
[例2]有一只细钢针,想知道它是否具有磁性,有几种方法?
怎样判断?
根据磁体的吸铁性、指向性以及磁极间的作用规律,可以有三种方法判断钢针是否具有磁性。
方法一:
将钢针靠近铁屑,若能吸引铁屑,则钢针有磁性,否则钢针无磁性。
方法二:
用细线系住钢针中间,悬挂起来,使其可以在水平面内自由转动,当它静止时总是指向南北方向,则钢针有磁性;
当它静止时指向任意方向,则磁针无磁性。
方法三:
将小钢针分别靠近小磁针的南北极,如果两次都吸引,说明钢针无磁性;
如果一次吸引,一次排斥,说明小钢针有磁性。
[例3]根据下图中给出的磁场的一部分磁感线,试在方框内画出适当的磁体,并标明N、S极。
根据各种类型的磁体周围的磁感线分布图,可以作出正确的答案,比如条形磁铁、蹄形磁铁等。
答案见下图。
[例4]如图是一个汽车启动器的电路,试分析其工作原理。
当汽车司机拧动车钥匙A启动汽车时,a、b处接通,电磁铁B中有电流通过,衔铁C被向下吸引,触点开关D接通,电动机M转动,带动汽油机工作。
而汽油机启动后,车锁复位,汽油机带飞轮的惯性,连续转动。
【模拟试题】
一.
填空:
1.磁体上磁性最强的部分叫做____,一个磁体上有__个磁极,分别叫___和___。
磁体靠近时,同名磁极之间相互___,异名磁极之间相互___。
2.磁极间的相互作用是通过_____产生的,磁场是一种看不见、摸不着的特殊__。
3.放在磁场中的小磁针在受到磁场力的作用时,小磁针N极受力方向和磁场方向____,如果小磁针能够自由转动,则小磁针静止时S极的指向与磁场方向___。
4.通电螺线管的外部磁场分布与___磁铁的磁场分布十分相似,它的磁极可以用______定则来判定。
5.如图所示,闭合开关S,烧杯中的水面上浮着一个空心小铁球,烧杯处于电磁铁上方,此时A端为电磁铁的___极,将滑片P向右滑动,空心小铁球所受浮力将____(选填:
“变大”、“变小”或“不变”)。
6.如图所示,是一种防盗报警器,当有人踏上踏板欲开门时,___灯即亮,平时,无人踏上踏板或自己人开门未踩上踏板时,___灯亮。
这就是电磁继电器作自动控制的原理。
二.
选择:
1.两个外形相同的钢条a、b,按图甲放置a、b能相互吸引;
如按图乙放置a、b则不能相互吸引,则:
A.只有a有磁性。
B.只有b有磁性。
C.a、b可能都有磁性。
D.a、b可能都无磁性。
2.如图,小磁针处于静止状态,由此可以判定A、B两个磁极的极性是:
A.A为S极,B为N极。
B.A为S极,B为S极。
C.A为N极,B为S极。
D.A为N极,B为N极。
3.下列方法中,不能判断出物体有无磁性的是:
A.将物体悬挂起来,看有无指向性。
B.将物体靠近小磁针看能否排斥小磁针。
C.将物体靠近小磁针看能否吸引。
D.看物体能否吸引铁钴镍等物质。
4.如图,玩具小船上用电池和有铁芯的螺线管组成一个闭合电路,把小船按东西方向放置在水面上,放开小船后船头最后的指向是:
A.向东。
B.向南。
C.向西。
D.向北。
5.影响通电螺线管磁性强弱的因素最恰当的说法是:
A.通过螺线管的电流大小和管内有无铁芯。
B.螺线管两端的电压和通过它的电流大小。
C.导线的粗细和螺线管的大小。
D.电流大小、线圈匝数和有无铁芯。
6.如图所示,当电键S闭合后小磁针的N极将:
A.不偏转。
B.转过180°
。
C.向上转过90°
D.向下转过90°
7.将图中通电螺线管中的铁芯抽去,可以看到的现象是:
A.悬挂磁铁的弹簧长度不变。
B.悬挂磁铁的弹簧伸长。
C.悬挂磁铁的弹簧缩短。
D.悬挂磁铁的弹簧发生扭转。
8.下列电器中应用电流的磁效应制成的是:
A.电铃。
B.电热毯。
C.发电机。
D.电动机。
9.如图所示,一同学在通电螺线管周围画出四个小磁针表示磁感线方向,其中小磁针指向画错的是:
A.磁针a。
B.磁针b。
C.磁针c。
D.磁针d。
10.如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。
原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。
棋子不会掉落是因为:
A.质量小,重力可以忽略不计。
B.受到棋盘对它向上的摩擦力。
C.棋盘对它有很大的吸引力。
D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面还受到空气的浮力。
三.
作图
根据小磁针静止时所指的方向,画出磁感应线的方向,并标明磁铁的N、S极。
已知小磁针静止时的位置如下图,判断磁铁的N、S极,通电螺线管的电流方向及电源的正负极。
四.
实验探究:
如图,拿两个同样大小的铁钉去靠近磁铁的某一极时,两铁钉的一端被吸引,另一端会排斥张开,试解释这一现象。
如图所示,从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的两个小孔中伸出一段细软的长导线。
试在不断开该导线的情况下,设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流,并根据你的设计填写下表。
所用器材
主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法
方
法
一
二
当夏天大气压偏低的时候,养鱼专业户需要给鱼塘增氧,以防止鱼缺氧死亡。
小明同学设计了一个自动增氧系统,他把实验室的水银气压计进行改装,在气压计左边顶端密封一根铜导线,右边开口处也固定一根铜导线,如图所示。
气压计左边的水银面上方为真空,当左边水银面下降时,右边水银面将上升。
如果外界大气压低于74cm高水银柱所产生的压强时,水银柱将两边的铜导线接通,使得电磁继电器的控制电路形成通路,电磁铁将衔铁吸下,工作电路接通,增氧泵(里面是交流电动机)就自动工作。
(1)气压计右边的铜导线应竖直向下伸长到右边标尺_________cm处。
请同时在图中画出。
(2)请按照题意要求,直接在图中连接好电路。
【试题答案】
一.
1.磁极,两,南极,北极,排斥,吸引。
2.磁场,物质。
3.一致,相反。
4.条形,右手螺旋。
5.S,变小。
6.红,绿。
二.选择
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
B
C
D
A
三.作图
1.
2.
四.实验与应用
1.当铁钉靠近磁铁时,铁钉会被磁化,其上端磁化会均为S极(与磁铁的N极异名),则下端均为N极,而同名磁极互相排斥,所以就会张开。
2.方法一:
利用直线电流的磁场。
所需器材:
小磁针。
步骤及方法:
将长导线拉直(且沿南北方向)后,将小磁针放置在直导线的下方并靠近直导线,若磁针指向仍为南北方向,则导线中无电流;
若磁针指向发生偏转,则导线中有电流。
利用通电螺线管的磁场。
所需器材:
铁芯,纸筒,小铁钉。
将细软长导线绕在纸筒上,并在纸筒内插入铁芯,然后去靠近小铁钉,若小铁钉被吸引,则导线中有电流;
否则无电流。
3.
(1)12。
(2)