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1、电与磁电与磁磁磁现现象象磁体:磁体:能够吸引铁、钴、镍等的物质能够吸引铁、钴、镍等的物质磁极:磁极:磁体上磁性最强的部分磁体上磁性最强的部分(N极和极和S极)极)磁极间的磁极间的相互作用相互作用同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁化磁化(1)原)原来没有磁性的物体具有磁性的过程来没有磁性的物体具有磁性的过程(2)磁化现象既有利又有弊)磁化现象既有利又有弊例例1、用条形磁铁的、用条形磁铁的N极,在一根钢棒上从左向右沿极,在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次,钢棒具有磁性的情况是(同一方向摩擦几次,钢棒具有磁性的情况是( )A、钢棒左端为、钢棒左端为N极极 B、钢棒
2、右端为、钢棒右端为N极极C、钢棒没有磁性、钢棒没有磁性 D、无法判断钢棒某端的极性、无法判断钢棒某端的极性ASNNS电与磁电与磁磁磁现现象象磁体:磁体:能够吸引铁、钴、镍等的物质能够吸引铁、钴、镍等的物质磁极:磁极:磁体上磁性最强的部分磁体上磁性最强的部分(N极和极和S极)极)磁极间的磁极间的相互作用相互作用同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁化磁化(1)原)原来没有磁性的物体具有磁性的过程来没有磁性的物体具有磁性的过程(2)磁化现象既有利又有弊)磁化现象既有利又有弊磁磁场场基本性质:基本性质:对放入其中的磁体有磁力的作用对放入其中的磁体有磁力的作用物质性:物质性
3、:客观存在的一种物质客观存在的一种物质方向性:方向性:小磁针静止时,北极所指的方向规定为该点的磁场方向小磁针静止时,北极所指的方向规定为该点的磁场方向磁性强弱:磁性强弱:越靠近磁极的地方磁场越强越靠近磁极的地方磁场越强磁感线磁感线有方向:曲线上箭头所指的方向体现磁场的方向,有方向:曲线上箭头所指的方向体现磁场的方向,磁极周围的磁感线从磁极周围的磁感线从N极出发回到极出发回到S极极有疏密:曲线疏密体现磁场的强弱有疏密:曲线疏密体现磁场的强弱磁感线的特征:磁感线的特征:磁感线并非真实存在磁感线并非真实存在,是人为假想出来的。,是人为假想出来的。(但磁场真实存在,所以画图时应用虚线)(但磁场真实存在
4、,所以画图时应用虚线)在磁体外部,在磁体外部,磁感线从磁感线从N极发出,回到极发出,回到S极。极。在磁体内部在磁体内部,磁感线从磁感线从S 到到N极极,是闭合的曲线,是闭合的曲线磁感线永不相交磁感线永不相交。磁感线分布在磁体四周空间中,并非只在一磁感线分布在磁体四周空间中,并非只在一个平面内。个平面内。磁场强磁场强的地方的地方,磁感线分布磁感线分布越密越密;磁场越弱磁场越弱的地方的地方,磁感线分布磁感线分布越疏越疏.磁感线上任意一点磁感线上任意一点切线方向切线方向表示该点表示该点磁场方向磁场方向.磁感线的特征:磁感线的特征:电与磁电与磁磁磁现现象象磁体:磁体:能够吸引铁、钴、镍等的物质能够吸引
5、铁、钴、镍等的物质磁极:磁极:磁体上磁性最强的部分磁体上磁性最强的部分(N极和极和S极)极)磁极间的磁极间的相互作用相互作用同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁化磁化(1)原)原来没有磁性的物体具有磁性的过程来没有磁性的物体具有磁性的过程(2)磁化现象既有利又有弊)磁化现象既有利又有弊磁磁场场基本性质:基本性质:对放入其中的磁体有磁力的作用对放入其中的磁体有磁力的作用物质性:物质性:客观存在的一种物质客观存在的一种物质方向性:方向性:小磁针静止时,北极所指的方向规定为该点的磁场方向小磁针静止时,北极所指的方向规定为该点的磁场方向磁性强弱:磁性强弱:越靠近磁极的地方
6、磁场越强越靠近磁极的地方磁场越强磁感线磁感线有方向:曲线上箭头所指的方向体现磁场的方向,有方向:曲线上箭头所指的方向体现磁场的方向,磁极周围的磁感线从磁极周围的磁感线从N极出发回到极出发回到S极极有疏密:曲线疏密体现磁场的强弱有疏密:曲线疏密体现磁场的强弱地磁场地磁场地球周围存在着磁场(与条形磁体磁场相似)地球周围存在着磁场(与条形磁体磁场相似)地理两极与地磁两极并不重合,地磁北极在地理南地理两极与地磁两极并不重合,地磁北极在地理南极附近极附近地磁场与地磁偏角地磁场与地磁偏角地理北极(地磁南极地理北极(地磁南极) )地理南极地理南极( (地磁地磁北极)北极) 地球周围存在着地球周围存在着磁场磁
7、场地磁场。地磁场。 地磁南极在地理地磁南极在地理北极附近,地磁北极北极附近,地磁北极在地理南极附近。在地理南极附近。 地磁场的形状跟地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。条形磁体的磁场相似。地磁场与地磁偏角地磁场与地磁偏角 地理的两极和地磁场的两极并地理的两极和地磁场的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离。世界上最理的南北方向略有偏离。世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括(者沈括(1031109510311095),这个发),这个发现比西方早了现比西方早了400400多年。多年。这一现象现代科学界叫做这一现象现
8、代科学界叫做“磁偏角磁偏角”现象现象.地轴地轴磁偏角磁偏角2、一根条形磁铁从中间切开,得到的是(、一根条形磁铁从中间切开,得到的是( )A、一段只有、一段只有N极,另一段只有极,另一段只有S极极B、两段都没有磁性的铁块、两段都没有磁性的铁块C、两段都有、两段都有N极和极和S极的磁铁极的磁铁D、原来的、原来的N极一端变成了极一端变成了S极,原来的极,原来的S极一端变成了极一端变成了N极极ab甲甲ab乙乙3、a、b两个条形铁条,如图所示,按甲图位置,用手拿住两个条形铁条,如图所示,按甲图位置,用手拿住a,铁条铁条b掉下来;如按乙图位置,用手拿住掉下来;如按乙图位置,用手拿住b,铁条,铁条a不掉下来
9、,不掉下来,这现象说明(这现象说明( )A、a不是磁铁,不是磁铁,b是磁铁是磁铁 B、a是磁铁,是磁铁,b不是磁铁不是磁铁C、a、b都不是磁铁都不是磁铁 D、a、b都是磁铁都是磁铁CA电与磁电与磁奥斯特实验奥斯特实验:证实了电流周围存在着磁场证实了电流周围存在着磁场电流的电流的磁效应磁效应通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场磁场方向与电流方向有关磁场方向与电流方向有关奥斯特实验:奥斯特实验:甲甲 通通电电乙乙 断断电电丙丙 改改变电流方向变电流方向 通电导线的通电导线的周围周围有磁场有磁场,磁场的方向磁场的方向跟跟电流的方向电流的方向有关,有关,这种现象叫做这种现象叫做电流的电流的磁效应磁
10、效应。电流的磁效应电流的磁效应(奥斯特实验)(奥斯特实验)证实了电流周围存在着磁场证实了电流周围存在着磁场电与磁电与磁奥斯特实验奥斯特实验:证实了电流周围存在着磁场证实了电流周围存在着磁场电流的电流的磁效应磁效应通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场磁场方向与电流方向有关磁场方向与电流方向有关通电螺线通电螺线管的磁场管的磁场特性:特性:同条形磁体磁场相似同条形磁体磁场相似极性:极性:与电流方向有关与电流方向有关通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场观察铁屑的分布和小磁针的指向观察铁屑的分布和小磁针的指向通电螺线管内部的极性与外部极性正好相反。通电螺线管内部的极性与外部极性正好相反。(1)通电螺线管
11、绕线的匝数越多,其磁场越强)通电螺线管绕线的匝数越多,其磁场越强(即其两端的磁性越强)(即其两端的磁性越强)(2)通电螺线管中流过的电流越大,其磁场)通电螺线管中流过的电流越大,其磁场越强(即其两端的磁性越强)越强(即其两端的磁性越强)影响通电螺线管磁场强弱的因素:影响通电螺线管磁场强弱的因素: 通电螺线管外部的磁场与条形磁通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似体的磁场相似 特性。特性。电与磁电与磁奥斯特实验奥斯特实验:证实了电流周围存在着磁场证实了电流周围存在着磁场电流的电流的磁效应磁效应通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场磁场方向与电流方向有关磁场方向与电流方向有关通电螺线通电螺线管
12、的磁场管的磁场特性:特性:同条形磁体磁场相似同条形磁体磁场相似极性:极性:与电流方向有关与电流方向有关安培定则安培定则 :用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。极。安培定则内容:安培定则内容:用右手用右手握住螺线管,握住螺线管,让让四指指向四指指向螺线管中螺线管中电流的方向电流的方向,则,则大拇大拇指指所所指的那端就是螺指的那端就是螺线管的线管的N极。极。安培定则安培定则 右手螺旋定右手螺旋定则则 决定通电螺线管极决定通电螺线管极性的根本因素是性的根本因素是线圈中线圈中电
13、流的环绕方向电流的环绕方向。电与磁电与磁奥斯特实验奥斯特实验:证实了电流周围存在着磁场证实了电流周围存在着磁场电流的电流的磁效应磁效应通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场磁场方向与电流方向有关磁场方向与电流方向有关通电螺线通电螺线管的磁场管的磁场特性:特性:同条形磁体磁场相似同条形磁体磁场相似极性:极性:与电流方向有关与电流方向有关安培定则安培定则 :用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。极。应用应用电磁铁电磁铁定义:定义:加了铁芯的通电螺线管加了铁芯的通电螺线管特点
14、特点磁性强弱可以调节磁性强弱可以调节通电时有磁性,断电时没有磁性通电时有磁性,断电时没有磁性影响磁性影响磁性强弱因素强弱因素管中电流大小管中电流大小管上线圈匝数管上线圈匝数有无铁芯有无铁芯应用应用电与磁电与磁应用应用电磁继电磁继电器电器原理:原理:低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路结构:结构:电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁铁、衔铁、弹簧、触点实质:实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关利用电磁铁来控制工作电路的一种开关电磁继电器的结构电磁继电器的结构结构结构弹簧弹簧衔铁衔铁电磁铁电磁铁触点触点EABCD控制电路控制电路工作电路工作电路 当开关当开关
15、S1闭合时,电磁铁通闭合时,电磁铁通电产生电产生_,将衔铁,将衔铁_,开关开关S的触点的触点_,工作电路在有,工作电路在有_通过,电动机通过,电动机便转动起来。便转动起来。S1电流电流接通接通吸下吸下磁性磁性MS2S电与磁电与磁应用应用电磁继电磁继电器电器原理:原理:低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路结构:结构:电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁铁、衔铁、弹簧、触点实质:实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关利用电磁铁来控制工作电路的一种开关扬声器扬声器原理:原理:将电信号转换成声信号的装置将电信号转换成声信号的装置结构:结构:永久磁体、线圈、锥形纸盆
16、永久磁体、线圈、锥形纸盆电动机电动机磁场对通电磁场对通电导线的作用导线的作用通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用受力方向跟电流方向和磁场方向有关受力方向跟电流方向和磁场方向有关电与磁电与磁应用应用电磁继电磁继电器电器原理:原理:低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路结构:结构:电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁铁、衔铁、弹簧、触点实质:实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关利用电磁铁来控制工作电路的一种开关扬声器扬声器原理:原理:将电信号转换成声信号的装置将电信号转换成声信号的装置结构:结构:永久磁体、线圈、锥形纸盆永久磁体、线圈、锥形
17、纸盆电动机电动机磁场对通电磁场对通电导线的作用导线的作用通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用受力方向跟电流方向和磁场方向有关受力方向跟电流方向和磁场方向有关基本基本结构结构组成:组成:转子、定子、换向器、电刷转子、定子、换向器、电刷换向器换向器的作用的作用改变线圈中电流的方向,使线圈得以改变线圈中电流的方向,使线圈得以持续转动持续转动磁场对通电线圈的作用:磁场对通电线圈的作用:实验:实验:实验:实验:线圈发生转动线圈发生转动 线圈不发生转动线圈不发生转动 平衡位置:平衡位置:线圈的平面恰与磁场的方向(磁感线)垂直线圈的平面恰与磁场的方向(磁感线)垂直 。换换 向向 器器换向
18、器起了什么作换向器起了什么作用?用? 在线圈转过平衡位置后,立即改变电流在线圈转过平衡位置后,立即改变电流方向,受力方向也随着改变,使线圈在磁方向,受力方向也随着改变,使线圈在磁场力作用下继续沿原方向转动下去。场力作用下继续沿原方向转动下去。电动机的工作过程电动机的工作过程电动机电动机原理:通电线圈在磁场中原理:通电线圈在磁场中受到力的作用。受到力的作用。特点:电流越大,电动机转速越快;转子转动方特点:电流越大,电动机转速越快;转子转动方向与电流方向和磁场方向有关。向与电流方向和磁场方向有关。电与磁电与磁应用应用电磁继电磁继电器电器原理:原理:低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路低电压、弱
19、电流电路控制高电压、强电流电路结构:结构:电磁铁、衔铁、弹簧、触点电磁铁、衔铁、弹簧、触点实质:实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关利用电磁铁来控制工作电路的一种开关扬声器扬声器原理:原理:将电信号转换成声信号的装置将电信号转换成声信号的装置结构:结构:永久磁体、线圈、锥形纸盆永久磁体、线圈、锥形纸盆电动机电动机磁场对通电磁场对通电导线的作用导线的作用通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用受力方向跟电流方向和磁场方向有关受力方向跟电流方向和磁场方向有关基本基本结构结构组成:组成:转子、定子、换向器、电刷转子、定子、换向器、电刷换向器换向器的作用的作用改变线圈中电流的方向,
20、使线圈得以改变线圈中电流的方向,使线圈得以持续转动持续转动生活中的生活中的电动机电动机作用:作用:把电能转化为机械能把电能转化为机械能应用应用交流电动机:电风扇、洗衣机等家交流电动机:电风扇、洗衣机等家用电器用电器直流电动机:电动玩具、录音机等直流电动机:电动玩具、录音机等小型电器小型电器电与磁电与磁电磁电磁感应感应现象现象定义:定义:当闭合电路的一部分导体,在磁场中做切当闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流割磁感线运动时,导体中产生感应电流产生感应产生感应电流条件电流条件电路必须是闭合的电路必须是闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动一部分导体在磁场中做切割
21、磁感线运动影响感应电流影响感应电流方向的因素方向的因素导体所处磁场方向导体所处磁场方向导体在磁场中的运动方向导体在磁场中的运动方向探究电磁感应探究电磁感应结论:结论: 闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在在磁场中磁场中做切割做切割磁感线运动磁感线运动时,时,导体中就产生导体中就产生电流。电流。 这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做做电磁感应现象电磁感应现象,产生的电流叫做,产生的电流叫做感应电流感应电流。电与磁电与磁电磁电磁感应感应现象现象定义:定义:当闭合电路的一部分导体,在磁场中做切当闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,
22、导体中产生感应电流割磁感线运动时,导体中产生感应电流产生感应产生感应电流条件电流条件电路必须是闭合的电路必须是闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动一部分导体在磁场中做切割磁感线运动影响感应电流影响感应电流方向的因素方向的因素导体所处磁场方向导体所处磁场方向导体在磁场中的运动方向导体在磁场中的运动方向应用应用:发电机发电机(2)原理:)原理:线圈在磁场中转动,不线圈在磁场中转动,不断切割磁感线,不断产生感应电流断切割磁感线,不断产生感应电流(1)结构:)结构:磁极、线圈、铜环、磁极、线圈、铜环、电刷等电刷等(3)发电机产生的是交流电()发电机产生的是交流电(AC)(4)是能量转化的过程)是能
23、量转化的过程ab和和cd不断做不断做切割磁感线切割磁感线运动,由于磁感线方向是不变运动,由于磁感线方向是不变的,而的,而ab和和cd的运动方向总是相反,并且不断改变,于的运动方向总是相反,并且不断改变,于是在线是在线圈和外部电路就有了圈和外部电路就有了方向不断改变方向不断改变的感应电流。的感应电流。abdcAB(1)周期性改变电流方向周期性改变电流方向的电流叫做的电流叫做交流电(交流电(AC),方向不变方向不变的电流叫的电流叫直流电(直流电(DC)。)。例如:发电机线例如:发电机线圈转动圈转动一圈一圈,电流方向改变,电流方向改变2次次 。交流电和直流电交流电和直流电(2)周期(周期(T):):
24、完成一次周期性变化需要的时间完成一次周期性变化需要的时间(单位单位:秒)秒)(3)频率(频率(f):):1秒内完成周期性变化的次数(秒内完成周期性变化的次数(单单位位:赫兹赫兹,符号,符号“Hz”)问:生活用电的周期、频率、每秒方向改变的次数?问:生活用电的周期、频率、每秒方向改变的次数?我国交流电周期是我国交流电周期是0.02秒秒,频率为,频率为50Hz,每秒电流方,每秒电流方向改变向改变100次次发电机与电动机发电机与电动机的比的比较较1、发电机、发电机的的构构造原造原则则上和上和电动机电动机是完全相同是完全相同的的。2、电动机电动机是是消耗消耗电能电能而而输输出出机机械能械能; 发电机发
25、电机是是消耗消耗机械能机械能而而输输出出电电能能。3 3、(、(1 1)电动机:电动机:利用利用通电线圈在磁场里转通电线圈在磁场里转动动的原理的原理。 (2 2)发电机发电机: :利用利用电电磁感磁感应应原理原理(磁场转动(磁场转动而线圈不转)而线圈不转). .可分可分为为交流交流发电机发电机和直流和直流发电机两类发电机两类。 NSaNSaNSaNSa甲甲乙乙丙丙丁丁4. 下图中的下图中的 a 表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按如图所示的方向运动时,在哪种的一部分。它在磁场中按如图所示的方向运动时,在哪种情况下会产生感应电流情况下会产生感应电流?丙丁丙丁 5. 周期性改变周期性改变_的电流叫做交流电,的电流叫做交流电,_不不变的电流叫做直流电,发电机提供的是变的电流叫做直流电,发电机提供的是_电,电池电,电池提供的是提供的是_电。电。 6. 我国的交流发电机的转子每秒转我国的交流发电机的转子每秒转_周,即交流周,即交流电的变化频率是电的变化频率是_赫,因此交流电的方向每秒要改变赫,因此交流电的方向每秒要改变_次。次。 方向方向方向方向交流交流直流直流5050100