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1、第二十章 电与磁,电与磁,磁现象,磁体：能够吸引铁、钴、镍等的物质,磁极：磁体上磁性最强的部分（N极和S极）,磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁化,（1）原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,例1、用条形磁铁的N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（ ） A、钢棒左端为N极 B、钢棒右端为N极 C、钢棒没有磁性 D、无法判断钢棒某端的极性,A,N,S,电与磁,磁现象,磁体：能够吸引铁、钴、镍等的物质,磁极：磁体上磁性最强的部分（N极和S极）,磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁化,（1）原来没有磁性的
2、物体具有磁性的过程,（2）磁化现象既有利又有弊,磁场,基本性质：对放入其中的磁体有磁力的作用,物质性：客观存在的一种物质,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,磁性强弱：越靠近磁极的地方磁场越强,磁感线,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N极出发回到S极,有疏密：曲线疏密体现磁场的强弱,磁感线的特征：,磁感线并非真实存在，是人为假想出来的。（但磁场真实存在，所以画图时应用虚线）,在磁体外部，磁感线从N极发出，回到S极。 在磁体内部,磁感线从S 到N极，是闭合的曲线,磁感线永不相交。,磁感线分布在磁体四周空间中，并非只在一个平面内。,磁场强的地方,
3、磁感线分布越密；磁场越弱的地方,磁感线分布越疏.,磁感线上任意一点切线方向表示该点磁场方向.,磁感线的特征：,电与磁,磁现象,磁体：能够吸引铁、钴、镍等的物质,磁极：磁体上磁性最强的部分（N极和S极）,磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁化,（1）原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,磁场,基本性质：对放入其中的磁体有磁力的作用,物质性：客观存在的一种物质,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,磁性强弱：越靠近磁极的地方磁场越强,磁感线,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N极出发回到S极,有疏密：曲线疏
4、密体现磁场的强弱,地磁场,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，地磁北极在地理南极附近,地磁场与地磁偏角,地理北极（地磁南极),地理南极(地磁北极）,地球周围存在着磁场地磁场。 地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。,地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。,地磁场与地磁偏角,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者沈括（10311095），这个发现比西方早了400多年。,这一现象现代科学界叫做“磁偏角”现象.,地轴,磁偏角,2、一根条形磁铁从中间切开，得到的是（ ） A、一段只有
5、N极，另一段只有S极 B、两段都没有磁性的铁块 C、两段都有N极和S极的磁铁 D、原来的N极一端变成了S极，原来的S极一端变成了N极,3、a、b两个条形铁条，如图所示，按甲图位置，用手拿住a，铁条b掉下来；如按乙图位置，用手拿住b，铁条a不掉下来，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、b都不是磁铁 D、a、b都是磁铁,C,A,电与磁,奥斯特实验,：证实了电流周围存在着磁场,电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关,奥斯特实验：,甲 通电,乙 断电,丙 改变电流方向,通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效
6、应。,电流的磁效应（奥斯特实验）,证实了电流周围存在着磁场,电与磁,奥斯特实验,：证实了电流周围存在着磁场,电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关,通电螺线管的磁场,特性：同条形磁体磁场相似,极性：与电流方向有关,通电螺线管的磁场,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。,（1）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）,（2）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）,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体的磁场相似 特性。,电与磁,奥斯特实验,：证实了电流周围存在着磁场,电流的磁效应
7、,通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关,通电螺线管的磁场,特性：同条形磁体磁场相似,极性：与电流方向有关,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，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。,安培定则内容：,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N极。,安培定则, 右手螺旋定则,决定通电螺线管极性的根本因素是线圈中电流的环绕方向。,电与磁,奥斯特实验,：证实了电流周围存在着磁场,电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关,通电螺线管的磁场,特性：同条形磁体磁场相似,极性：与电流方向有关,安培定则,：用右手握住螺线管，让
8、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N极。,应用,电磁铁,定义：加了铁芯的通电螺线管,特点,磁性强弱可以调节,通电时有磁性，断电时没有磁性,影响磁性强弱因素,管中电流大小,管上线圈匝数,有无铁芯,应用,电与磁,应用,电磁继电器,原理：低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路,结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点,实质：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,结构,弹簧,衔铁,电磁铁,触点,E,A,B,C,D,工作原理,电磁继电器的控制作用,控制电路,工作电路,当开关S1闭合时，电磁铁通电产生_，将衔铁_,开关S的触点_，工作电路在有_通过，电动机便转动起来。,S1
9、,电流,接通,吸下,磁性,电与磁,应用,电磁继电器,原理：低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路,结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点,实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,扬声器,原理：将电信号转换成声信号的装置,结构：永久磁体、线圈、锥形纸盆,电动机,磁场对通电导线的作用,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,电与磁,应用,电磁继电器,原理：低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路,结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点,实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,扬声器,原理：将电信号转换成声信号的装置,结构：永久磁体、线圈、锥形纸盆,电动机,磁场对通电导线的作用,通电导
10、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,基本结构,组成：转子、定子、换向器、电刷,换向器的作用,改变线圈中电流的方向，使线圈得以持续转动,磁场对通电线圈的作用：,实验：,实验：,线圈发生转动,线圈不发生转动,平衡位置：,线圈的平面恰与磁场的方向（磁感线）垂直 。,换 向 器,换向器起了什么作用？,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,原理：通电线圈在磁场中受到力的作用。,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。,电与磁,应用,电磁继电器,原理：低电压、弱电
11、流电路控制高电压、强电流电路,结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点,实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,扬声器,原理：将电信号转换成声信号的装置,结构：永久磁体、线圈、锥形纸盆,电动机,磁场对通电导线的作用,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,基本结构,组成：转子、定子、换向器、电刷,换向器的作用,改变线圈中电流的方向，使线圈得以持续转动,生活中的电动机,作用：把电能转化为机械能,应用,交流电动机：电风扇、洗衣机等家用电器,直流电动机：电动玩具、录音机等小型电器,电与磁,电磁感应现象,定义：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,产生
12、感应电流条件,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,影响感应电流方向的因素,导体所处磁场方向,导体在磁场中的运动方向,探究电磁感应,结论：,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。,电与磁,电磁感应现象,定义：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,产生感应电流条件,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,影响感应电流方向的因素,导体所处磁场方向,导体在磁场中的运动方向,应用,：发电机,（2）原理：线圈在磁场中转动，不断切割
13、磁感线，不断产生感应电流,（1）结构：磁极、线圈、铜环、电刷等,（3）发电机产生的是交流电（AC）,（4）是能量转化的过程,ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和cd的运动方向总是相反，并且不断改变，于是在线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流。,a,b,d,c,A,B,（1）周期性改变电流方向的电流叫做交流电（AC），方向不变的电流叫直流电（DC）。,例如：发电机线圈转动一圈，电流方向改变2次 。,交流电和直流电,（2）周期（T）：完成一次周期性变化需要的时间（单位：秒） （3）频率（f）：1秒内完成周期性变化的次数（单位：赫兹，符号“Hz”）,问：生活用电的周
14、期、频率、每秒方向改变的次数？,我国交流电周期是0.02秒，频率为50Hz，每秒电流方向改变100次,发电机与电动机的比较,1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的。,2、电动机是消耗电能而输出机械能; 发电机是消耗机械能而输出电能。,3、（1）电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理。 （2）发电机:利用电磁感应原理（磁场转动而线圈不转）. 可分为交流发电机和直流发电机两类。,4. 下图中的 a 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，在哪种情况下会产生感应电流?,丙丁,5. 周期性改变_的电流叫做交流电，_不 变的电流叫做直流电，发电机提供的是_电，电池 提供的是_电。 6. 我国的交流发电机的转子每秒转_周，即交流 电的变化频率是_赫，因此交流电的方向每秒要改变 _次。,方向,方向,交流,直流,50,50,100,再见！,
