
七個(gè)概念:磁性、磁極、磁化、磁場(chǎng)、磁感線、地磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)三個(gè)工作原理:電磁繼電器的工作原理、電動(dòng)機(jī)的工作原理、 發(fā)電機(jī)的工作原理一個(gè)重要定則:安培定則一個(gè)重要規(guī)律:磁極間相互作用規(guī)律四個(gè)實(shí)驗(yàn): 奧斯特實(shí)驗(yàn)、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用、什么情況下磁可以生電
三個(gè)方向關(guān)系:(1)通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流方向的關(guān)系(2)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系(3)感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系三種方法: 轉(zhuǎn)換法、控制變量法、模型法
探究通電螺線管的磁場(chǎng)安培定則
①動(dòng)畫演示—《通電螺線管、直導(dǎo)線與右手螺旋定則》②動(dòng)畫講解—《電磁鐵 電磁繼電器》③動(dòng)畫講解—《電磁現(xiàn)象綜合辨析》④視頻講解—《發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的區(qū)別》
1. 磁現(xiàn)象2. 磁場(chǎng)3. 地磁場(chǎng)
①物體吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。②磁體上吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位部分叫磁極。③磁極間相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。④磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性。①磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì),稱為磁場(chǎng)。②磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體有力的作用。 ③磁場(chǎng)的方向:小磁針靜止時(shí)北極所指的方向。①描述磁場(chǎng):磁感線可以表示磁體周圍的磁場(chǎng)分布情況; 在磁場(chǎng)外部,它從磁體的N極出發(fā),回到S極。② 磁感線上任一點(diǎn)的磁感線方向,就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向;③ 磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。 地磁兩極與地理兩極相反且并不重合,叫做磁偏角。
(1)磁性與磁體:物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性,具有磁性的物體叫做磁體。(2)磁極:磁體的兩端磁性最強(qiáng),中間部分磁性最弱,幾乎沒(méi)有磁性。我們把磁體上磁性最強(qiáng)的部位叫做磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極叫做南極或S極,指北的那個(gè)磁極叫做北極或N極。
1. 磁性、磁體和磁極
(3)磁體的分類①按磁體的形狀分為條形磁體、蹄形磁體、針形磁體等;②按磁體的來(lái)源分為天然磁體和人造磁體等;③按磁性保持的時(shí)間分為永(硬)磁體和軟磁體。
2. 磁極間的相互作用同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引. 3. 磁化(1)一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。(2)磁化的方法①將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料;②將磁鐵的一極在磁性材料上沿同一方向重復(fù)摩擦幾次;③利用充磁機(jī)對(duì)磁性材料充磁。人造磁體就是將鋼進(jìn)行磁化而制成的。
(5)消磁通過(guò)撞擊、煅燒等手段使磁體失去磁性的過(guò)程。消磁可以看成是磁化的逆過(guò)程,是將磁體內(nèi)部原來(lái)排列整齊有序的磁分子打亂,使其變得雜亂無(wú)章。
(3)磁化的危害機(jī)械手表被磁化后走時(shí)不準(zhǔn),彩色電視機(jī)顯像管被磁化后色彩失真等。(4)磁化的應(yīng)用磁帶和磁盤上都含有磁性物質(zhì),利用它上面的磁性物質(zhì)可以存儲(chǔ)聲音、圖像和文字信息。
(1)磁場(chǎng)磁體周圍存在著的這種看不見、摸不著的物質(zhì)叫做磁場(chǎng)。磁體兩極磁場(chǎng)最強(qiáng),中間磁場(chǎng)最弱,離磁體越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱。(2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁體間的相互作用就是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。(3)磁場(chǎng)的方向磁場(chǎng)具有方向性。物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
2. 磁感線(1)實(shí)驗(yàn)探究磁體周圍的磁場(chǎng)①在磁場(chǎng)中的不同點(diǎn),小磁針N極所指的方向不同,說(shuō)明磁體周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向不同。 ②在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑,輕輕敲擊玻璃板,可看到小鐵屑排列成一條條有規(guī)律的曲線。(2)磁感線的概念 用一些帶箭頭的曲線畫出來(lái),可以方便、形象地描述磁場(chǎng),這樣的曲線叫做磁感線。
(3)磁感線的方向磁感線是有方向的曲線,曲線上箭頭的方向表示磁感線的方向,也是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向,磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。磁感線上某點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極的指向一致,如圖所示。
(4)五種基本磁場(chǎng)的磁感線描述
3. 磁感線的性質(zhì)(1)磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)的一些假想曲線,實(shí)際上并不存在。磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方,磁感線分布越密;磁場(chǎng)越弱的地方,磁感線分布越疏。(2)磁感線為封閉的、立體的曲線,在磁體的外部,磁感線的方向是從N極指向S極,而在內(nèi)部,是從S極指向N極。(3)在同一磁場(chǎng)中,任何兩根磁感線都不會(huì)相交。這是因?yàn)樵谕淮艌?chǎng)中任何一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向只有一個(gè)確定的方向,如果在某一點(diǎn)有兩條磁感線相交,就意味著該點(diǎn)有兩個(gè)磁場(chǎng)方向,就與某點(diǎn)磁場(chǎng)方向的唯一性相悖。
1. 地磁場(chǎng)地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng)。地球是一個(gè)磁體,地磁場(chǎng)的形狀與條形磁體的磁場(chǎng)很相似。 2. 磁偏角地球這個(gè)巨大的磁體有兩個(gè)磁極,分別稱為地磁的南極(S)和地磁的北極(N),地磁的兩極和地理的兩極并不重合。地磁的南極在地理的北極附近,地磁的北極在地理的南極附近,它們之間有一個(gè)偏差角度,我們稱為磁偏角。我國(guó)宋代學(xué)者沈括第一個(gè)發(fā)現(xiàn)磁偏角。
【例題1】在班級(jí)組織的“自制指南針”活動(dòng)中,小偉同學(xué)用條形磁體將縫衣針磁化后,將其放在水中漂浮的一片樹葉上。多次將樹葉輕輕旋轉(zhuǎn),待樹葉靜止后,觀察到樹葉的尖端總是指向南方,如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( ?。〢.樹葉尖端指向地磁南極B.指南針的“N”應(yīng)標(biāo)注在樹葉尖端C.樹葉周圍存在磁場(chǎng)和磁感線D.若用磁體的N極靠近樹葉尖端,會(huì)相互吸引
【例題2】如圖,用一根不知有無(wú)磁性的鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極,發(fā)現(xiàn)條形磁鐵被吸引。該鐵棒有沒(méi)有磁性呢?下列說(shuō)法正確的是( )A.可以確定有磁性,且A端是S極B.不確定有無(wú)磁性,只需要將B端靠近S極,觀察現(xiàn)象就可以判斷C.不確定有無(wú)磁性,只需要將B端靠近N極,觀察現(xiàn)象就可以判斷D.不確定有無(wú)磁性,若將A端靠近S極,觀察現(xiàn)象仍然無(wú)法判斷
【例題3】如圖所示,在兩個(gè)磁極附近的小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài),請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出磁體的極性,并畫出磁感線的方向。
【例題4】在圖中,小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài),則關(guān)于a、b兩磁極判斷正確的是( ?。〢.a(chǎn)是N極,b是S極B.a(chǎn)是S極,b是N極C.a(chǎn)是N極,b是N極D.a(chǎn)是S極,b是S極
【例題5】小明利用手邊的一塊磁性很強(qiáng)的磁鐵進(jìn)行了如圖所示的吸引曲別針的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)情景,可以判定下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.磁鐵周圍客觀存在磁場(chǎng)和磁感線B.磁鐵周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是豎直向下的C.磁鐵周圍磁場(chǎng)的強(qiáng)弱是均勻的D.曲別針能夠被磁鐵吸引是由于被磁化了
1. 電流的磁效應(yīng)2. 通電螺線管的磁場(chǎng)3. 安培定則
用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是螺線管的N極。
電流周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場(chǎng)
1. 奧斯特實(shí)驗(yàn)①電流周圍存在著磁場(chǎng);②電流的磁場(chǎng)方向跟電流的方向有關(guān)。2. 電流的磁效應(yīng)通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場(chǎng),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。
2. 通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)(1)細(xì)鐵屑在通電螺線管周圍有規(guī)則地排列起來(lái),表明通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體相似。(2)小磁針在通電螺線管周圍有規(guī)則地排列起來(lái)。表明通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線管一端出來(lái)回到另一端;內(nèi)部磁感線的方向與外部磁感線的方向相反。
1. 螺線管將導(dǎo)線繞在圓筒上,即做成螺線管(也叫線圈)。通電后各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起,磁場(chǎng)就會(huì)增強(qiáng)得多。
(3)改變螺線管中的電流方向,小磁針的N極指向也發(fā)生改變。通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)
通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體外部的磁場(chǎng)相似,通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)磁極。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。
(1)通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關(guān)。對(duì)于通電螺線管的極性跟電流方向之間的關(guān)系,我們可以用安培定則(也叫右手螺旋定則)來(lái)表述。(2)安培定則:
用右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致,則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。
(1)根據(jù)通電螺線管中電流的方向,判斷螺線管的極性.(2)由通電螺線管兩端的極性,判斷螺線管中電流的方向.(3)根據(jù)通電螺線管的南、北極以及電源的正、負(fù)極,畫出螺線管的繞線.
① 決定通電螺線管兩端極性的根本因素是螺線管中電流的方向,電流的方向一致則通電螺線管兩端的極性就相同。 ② N極和S極一定在通電螺線管的兩端。③判斷時(shí)必須讓右手彎曲四指所指的方向與螺線管中電流的方向一致。
【例題1】如圖所示,將一枚轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的小磁針置于水平桌面上,在小磁針上方放一條直導(dǎo)線,使導(dǎo)線與電池觸接,電路連通瞬間,會(huì)看到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)線周圍存在______,這個(gè)現(xiàn)象是1820年丹麥物理學(xué)家__________首先發(fā)現(xiàn)的。
【例題2】如圖所示,根據(jù)圖中信息,標(biāo)出磁感線的箭頭、通電螺線管的N極和電源的正極。
【例題3】小思在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)分布”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)在有螺線管的硬紙板上均勻地灑上鐵屑,給螺線管接上電源通電后,觀察到只有少量鐵屑發(fā)生移動(dòng);若想使鐵屑在磁場(chǎng)力的作用下有規(guī)律地排列,應(yīng)進(jìn)行的操作是_________ ;(2)根據(jù)鐵屑的排布可以得出的結(jié)論是:通電螺線管外部的磁場(chǎng)與_________周圍的磁場(chǎng)相似;(3)若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向,需要再增加的一種器材是_______;(4)為增強(qiáng)通電螺線管的磁場(chǎng),實(shí)驗(yàn)時(shí)可采取的有效措施有____ ( 寫出一種方法即可)。
【例題4】在探究“通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)中:(1)按照?qǐng)D甲布置實(shí)驗(yàn)器材,螺線管通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明通電螺線管的周圍存在_______;小磁針?lè)旁诼菥€管四周不同位置,在圖上記錄了磁針_______極的方向,這個(gè)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向;(2)小明做了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出:通電螺線管的磁極極性與____________有關(guān)。
N/北
1. 電磁鐵 2. 電磁鐵的磁性 3. 電磁繼電器
第3節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器
內(nèi)部帶鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵.利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的.電磁鐵線圈的匝數(shù)越多、電流越大,電磁鐵的磁性就越強(qiáng).①可通過(guò)電流的通斷來(lái)控制其磁性的有無(wú).②可通過(guò)改變電流方向來(lái)改變其磁極的極性.③可通過(guò)改變電流的大小或線圈匝數(shù)的多少 來(lái)控制其磁性的強(qiáng)弱.
①概念:繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷, 來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置.②構(gòu)成:電磁鐵、銜鐵、彈簧、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn).③工作原理:電磁繼電器靠電磁鐵和彈簧的 共同作用實(shí)現(xiàn)工作電路狀態(tài)的轉(zhuǎn)換.
1. 電磁鐵的概念內(nèi)部插有鐵芯的螺線管,在有電流通過(guò)時(shí)有磁性,沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性,這種磁體叫做電磁鐵。2. 工作原理 電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的。在螺線管的內(nèi)部插入鐵芯通電后,鐵芯在螺線管的磁場(chǎng)中被磁化,兩磁場(chǎng)疊加,使電磁鐵的磁性大大增強(qiáng)。3. 電磁鐵磁極極性的判斷 電磁鐵的磁極極性與通電螺線管的磁極極性是一致的,可運(yùn)用安培定則來(lái)判定。
1. 探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素(1)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。線圈匝數(shù)一定時(shí),通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強(qiáng);電流一定時(shí),外形相同的螺線管,線圈匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強(qiáng)。2. 電磁鐵的優(yōu)點(diǎn) (1)可以通過(guò)電流的通斷來(lái)控制其磁性的有無(wú)。(2)可以通過(guò)改變電流的方向來(lái)改變其磁極的極性。(3)可以通過(guò)改變電流的大小或線圈匝數(shù)的多少來(lái)控制其磁性的強(qiáng)弱。
(1)電磁鐵可以直接對(duì)磁性物質(zhì)有吸引力的作用 主要應(yīng)用在電鈴、電磁起重機(jī)、電磁剎車裝置和許多自動(dòng)控制裝置上。全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水閥門,衛(wèi)生間里感應(yīng)式?jīng)_水器的閥門,也都是由電磁鐵控制的。(2)電磁鐵的另一個(gè)應(yīng)用是產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng) 現(xiàn)代技術(shù)上很多地方需要的強(qiáng)磁場(chǎng)都是由電磁鐵提供的,如磁浮列車、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、磁療設(shè)備、測(cè)量?jī)x器、研究微觀粒子用的加速器等。
1. 電磁繼電器概念電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置。電磁繼電器實(shí)質(zhì)上是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開關(guān)。2. 電磁繼電器的構(gòu)造與工作電路
(1)控制電路:電磁鐵、銜鐵、彈簧、低壓電源、開關(guān)等.(2)受控電路:高壓電源、電動(dòng)機(jī)、動(dòng)、靜觸點(diǎn).
3. 電磁繼電器的工作原理閉合低壓控制電路中的開關(guān)S,電流通過(guò)電磁鐵的線圈產(chǎn)生磁性,把銜鐵B吸下來(lái),使動(dòng)觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)E接觸,受控的高壓電路閉合,電動(dòng)機(jī)M工作。
斷開開關(guān)S,線圈中的電流消失,電磁鐵的磁性消失,銜鐵B在彈簧的作用下與電磁鐵分離,使觸點(diǎn)D、E脫開,受控電路斷開,電動(dòng)機(jī)停止工作.
4. 電磁繼電器的應(yīng)用(1)利用電磁繼電器可以通過(guò)控制低電壓、弱電流電路的通斷來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流工作電路的通斷,使人遠(yuǎn)離高壓環(huán)境;(2)利用電磁繼電器可以使人遠(yuǎn)離高溫、有毒等環(huán)境,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制;(3)在電磁繼電器控制電路中接入對(duì)溫度、壓力或光照敏感的元件,利用這些元件操縱控制電路的通斷,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力或光的自動(dòng)控制,如電鈴、防盜報(bào)警、防汛報(bào)警、溫度自動(dòng)控制、空氣開關(guān)自動(dòng)控制等。
【例題1】有一種磁控門鎖,鑰匙為鑲有磁鐵的塑料卡片.當(dāng)卡片靠近門鎖時(shí),門鎖內(nèi)部的電路接通電磁鐵吸動(dòng)插銷,門就可以打開.以下說(shuō)法正確的是( )A.塑料能被磁化B.門鎖的插銷是由純銅制成的C.電磁鐵斷電前后磁性不變D.電磁鐵的磁場(chǎng)是由通電螺線管中的電流產(chǎn)生的
【例題2】如圖所示是小李探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置.下列措施中能使電磁鐵磁性增強(qiáng)的是( )A.滑片P向右移動(dòng),其他條件不變B.滑片P向左移動(dòng),其他條件不變C.開關(guān)S由1扳到2,其他條件不變D.電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),其他條件不變
【例題3】如圖所示,是智能扶手電梯的原理圖,其中R是壓敏電阻。電梯上無(wú)乘客時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變慢,使電梯運(yùn)動(dòng)變慢;電梯上有乘客時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變快,使電梯運(yùn)動(dòng)變快。下列說(shuō)法正確的是( ?。〢.電磁鐵上端是 N極B.電磁繼電器與發(fā)電機(jī)工作原理相同C.電梯上無(wú)乘客時(shí),銜鐵與觸點(diǎn)2接觸D.電梯上有乘客時(shí),壓敏電阻R的阻值減小
1. 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用2. 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造3. 揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲的
①通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用. 電流的方向. 磁場(chǎng)的方向.
①原理:通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng). ②基本組成:換向器、轉(zhuǎn)子、定子.③換向器作用:線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí), 自動(dòng)改變線圈中電流的方向.④能量轉(zhuǎn)化:把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
01磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
1. 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁感線(磁場(chǎng))的方向都有關(guān)系。當(dāng)電流的方向或者磁感線(磁場(chǎng))的方向有一個(gè)變得相反時(shí),通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反;當(dāng)電流的方向和磁感線(磁場(chǎng))的方向同時(shí)變得相反時(shí),通電導(dǎo)線受力的方向不變。2. 探究磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用通電線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)方向跟電流的方向、磁場(chǎng)方向都有關(guān)系。通電線圈在磁場(chǎng)中會(huì)受力而轉(zhuǎn)動(dòng),但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
(1)在如圖甲所示位置時(shí),通電線圈的兩邊在磁場(chǎng)中都受力,ab 邊受力方向豎直向上,cd 邊受力方向豎直向下, 方向相反,發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)當(dāng)線圈的平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)(圖乙),通電線圈ab 邊與cd 邊受平衡力作用,達(dá)到平衡位置。這時(shí)由于慣性,線圈還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. 通電矩形線圈在磁場(chǎng)中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因
(3)如圖丙所示,線圈靠慣性越過(guò)平衡位置后,ab邊受力方向豎直向上,cd邊受力方向豎直向下,方向相反,磁場(chǎng)力作用的結(jié)果使線圈又逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。(4)通電線圈最后靜止在平衡位置(圖?。?。
4. 模型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理制作模型電動(dòng)機(jī)時(shí),將線圈一端的漆皮全部刮掉,另一端的漆皮只刮掉半周,從而保證給線圈適時(shí)供電或停電。
這種設(shè)計(jì),線圈每轉(zhuǎn)一周,只有半周獲得動(dòng)力,在另半周線圈沒(méi)有電流通過(guò),線圈不受力,但由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)這半周后,又回到原來(lái)的狀態(tài),線圈又受到向同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力,線圈就可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
電動(dòng)機(jī)由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈和固定不動(dòng)的磁體。在電動(dòng)機(jī)里,能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫做轉(zhuǎn)子,固定不動(dòng)的部分叫做定子。電動(dòng)機(jī)工作時(shí),轉(zhuǎn)子在定子中飛快地轉(zhuǎn)動(dòng).
(1)線圈的平衡位置如圖所示,線圈的平面與磁感線垂直時(shí),線圈上下兩個(gè)邊受力大小一樣、方向卻相反。這個(gè)位置是線圈的平衡位置。線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),是因?yàn)榫€圈越過(guò)了平衡位置以后,受到的力要阻礙它的轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)換向器①換向器的構(gòu)造:兩個(gè)銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連,可隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng),兩半環(huán)中間斷開,彼此絕緣。A和B是電刷,它們分別跟兩個(gè)半環(huán)接觸,使電源和線圈組成閉合電路。
②換向器的作用 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí),自動(dòng)改變線圈中的電流方向。如圖所示,無(wú)論線圈的哪個(gè)邊,只要它處于靠近磁體S極的一側(cè),其中的電流都是從讀者這邊朝紙內(nèi)的方向流去,這時(shí)它的受力方向總是相同的(向上),線圈就可以不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去了。
通電線圈在磁場(chǎng)中,ab、cd兩邊電流方向相反,受力方向相反,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
線圈轉(zhuǎn)到平衡位置,電刷接觸到換向器中間絕緣部分,不受力,利用慣性轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置。
3. 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理
(1)實(shí)際的電動(dòng)機(jī)有多個(gè)線圈,每個(gè)線圈都接在一對(duì)換向片上,以保證每個(gè)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)電動(dòng)機(jī)工作時(shí),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(3)家用電器用到的電動(dòng)機(jī) 例如,電吹風(fēng)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、剃須刀、空調(diào)等都用到了電動(dòng)機(jī)。
4. 實(shí)際的電動(dòng)機(jī)
03揚(yáng)聲器是怎么發(fā)聲的
1. 揚(yáng)聲器的作用它是把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘?hào)的裝置。2. 結(jié)構(gòu)線圈、永久磁體、錐形紙盆。3. 發(fā)聲原理?yè)P(yáng)聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時(shí)刻變化的電流,由于線圈中的電流方向是不斷的變化,線圈就不斷的來(lái)回振動(dòng),帶動(dòng)紙盆也不斷地來(lái)回振動(dòng),于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。
【例題1】如圖所示,閉合開關(guān),銅棒向左運(yùn)動(dòng),為使銅棒向右運(yùn)動(dòng),下列操作不可行的是( ?。〢.只對(duì)調(diào)電源的正、負(fù)極B.只對(duì)調(diào)磁體的N、S極C.導(dǎo)線①接A、C接線柱,導(dǎo)線②接B、D接線柱D.同時(shí)對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極和磁體N、S極
【例題2】如圖所示是揚(yáng)聲器(喇叭)的結(jié)構(gòu)圖,當(dāng)揚(yáng)聲器的線圈中通入攜帶聲音的信息、時(shí)刻變化的電流時(shí),線圈會(huì)在永久磁體的作用下受到力的作用并帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)聲,下列說(shuō)法中正確的是( ?。〢.揚(yáng)聲器工作時(shí)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.揚(yáng)聲器的工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)C.錐形紙盆振動(dòng)得越快,響度越大D.揚(yáng)聲器的工作原理與發(fā)電機(jī)的工作原理相同
【例題3】下圖為直流電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)不同時(shí)刻的工作原理圖,下列分析不正確的是( ?。〢.導(dǎo)線ab在這兩個(gè)時(shí)刻受到的磁場(chǎng)力方向不同B.甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動(dòng)90度角,都能到達(dá)平衡位置C.由上往下看,線圈中電流均為順時(shí)針?lè)较駾.如果電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),則電動(dòng)機(jī)內(nèi)外流的都是直流電
【例題4】小明為觀察磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用。用漆包線做成線圈,線圈兩端的漆全部刮去,放在接有電源的金屬支架上并放入磁體中(如圖所示)。閉合開關(guān)后,看到線圈 ___________ (“持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)”/“左右擺動(dòng)”/“靜止不動(dòng)”)。為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),正確的刮漆方法應(yīng)該是下列哪兩種_______ 。A.兩側(cè)全刮B.一側(cè)全刮,另一側(cè)刮半周C.兩側(cè)均刮上半周D.一側(cè)刮上半周,一側(cè)刮下半周
【例題5】如圖是探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”實(shí)驗(yàn)裝置。(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí),是通過(guò)觀察________________來(lái)顯示通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用;(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)金屬棒ab向右運(yùn)動(dòng)。保持磁場(chǎng)方向不變,只改變電路中的電流方向,閉合開關(guān),,發(fā)現(xiàn)金屬棒ab向左運(yùn)動(dòng);保持電流方向不變,只把磁鐵的N、S極調(diào)換一下,發(fā)現(xiàn)金屬棒ab向左運(yùn)動(dòng);讓磁場(chǎng)方向、電流方向同時(shí)改變,發(fā)現(xiàn)金屬棒ab向右運(yùn)動(dòng)。根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)行分析,可以得到的結(jié)論是:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線____(選填“有”或“沒(méi)有”)力的作用,且力的方向與_____________和_________________有關(guān);
1. 什么情況下磁能生電2. 發(fā)電機(jī)3. 磁記錄
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
①閉合回路.②部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng).①磁場(chǎng)方向. ②導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向.
①原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象. ②交變電流:電流的方向周期性變化。③基本組成:定子、轉(zhuǎn)子.④能量轉(zhuǎn)化:把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.
01什么情況下磁能生電
1. 什么情況下磁能生電(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。(2)導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:①導(dǎo)體是閉合電路的一部分;②導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。
2. 注意理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)條件缺一不可。如果電路不閉合,導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電壓,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)對(duì)“切割磁感線運(yùn)動(dòng)”的理解:導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向垂直或有一定的角度,但不能平行。(3)磁體不動(dòng),導(dǎo)體AB左右運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生感應(yīng)電流;若AB不動(dòng),磁體左右運(yùn)動(dòng),仍能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,消耗了機(jī)械能,得到了電能,即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
4. 影響感應(yīng)電流方向的因素
在電磁感應(yīng)中,感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。只改變磁場(chǎng)的方向或?qū)w做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向,感應(yīng)電流的方向改變;若同時(shí)將磁場(chǎng)的方向和導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向改變,則感應(yīng)電流的方向不變。
1. 手搖發(fā)電機(jī)的發(fā)電情況
(1)觀察模型式手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造磁鐵形狀是蹄形磁鐵 ;線圈是通過(guò)電刷與燈泡(或二極管)串聯(lián)的;搖把是通過(guò)皮帶帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的。
(2)手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流的大小和方向是變化的;電流的大小與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。2. 交變電流(1)如果電流的大小和方向是周期性變化的,這種電流叫做交變電流,簡(jiǎn)稱交流。(2)交變電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。我國(guó)電網(wǎng)以交流供電,頻率為50Hz。
(1)發(fā)電機(jī)主要構(gòu)造 磁鐵、線圈abcd、銅環(huán)K和L、電刷A與B等。(2)主要部分作用 ①磁鐵:用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng);②線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流;③銅環(huán):兩個(gè)銅環(huán)隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng),與外部電路組成一閉合回路; ④電刷:感應(yīng)電流通過(guò)電刷流出。
(3)交流發(fā)電機(jī)工作原理示意圖
①圖甲和圖丙中導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向平行,不切割磁感線,沒(méi)有電流產(chǎn)生。②圖乙和丁中導(dǎo)線切割磁感線,有電流產(chǎn)生,但切割磁感線的方向相反,所以電流方向相反。每當(dāng)經(jīng)過(guò)磁感線與線圈平面垂直的位置時(shí),線圈中的電流方向改變一次,線圈轉(zhuǎn)一周,電流方向改變兩次。③線圈不停轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電流交替往復(fù),形成持續(xù)的電流。
4. 實(shí)際發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與能量轉(zhuǎn)化 (1)構(gòu)造主要有磁體、線圈、銅環(huán)和電刷四個(gè)基本組成部分。概括地講是由定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動(dòng)部分)兩部分組成。(2)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī):實(shí)際上大型發(fā)電機(jī)多采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)發(fā)電,叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。(3)發(fā)電機(jī)發(fā)電的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程 實(shí)際的發(fā)電機(jī)靠?jī)?nèi)燃機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械的帶動(dòng),把燃料中的化學(xué)能或者水庫(kù)中水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
1. 軟磁性材料和硬磁性材料(1)磁化:鐵棒和鋼棒本來(lái)不能吸引鋼鐵,當(dāng)磁體靠近它或者與它接觸時(shí),它便有了吸引鋼鐵的性質(zhì),也就是被磁化了。(2)軟磁性材料:軟鐵磁化后,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料。(3)硬磁性材料:而鋼等物質(zhì)在磁化后,磁性能夠保持,稱為硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁體,還可以用來(lái)記錄信息。
2. 錄音機(jī)的原理錄音時(shí),聲音先轉(zhuǎn)變成強(qiáng)弱變化的電流,這樣的電流通過(guò)錄音磁頭,產(chǎn)生了強(qiáng)弱變化的磁場(chǎng)。磁帶劃過(guò)磁頭時(shí),磁帶上的小顆粒被強(qiáng)弱不同地磁化,于是記錄了一連串有關(guān)磁性變化的信息。放音時(shí),磁帶貼著放音磁頭運(yùn)動(dòng),磁性強(qiáng)弱變化的磁帶使放音磁頭中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流,電流經(jīng)放大后使揚(yáng)聲器發(fā)聲,這便“讀”出了錄音帶中記錄的信息。
錄音機(jī)的磁帶上就附有一層硬磁性材料制成的小顆粒。
3. 磁記錄的應(yīng)用隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,磁記錄與人們的關(guān)系越來(lái)越密切。錄音帶、錄像帶,電腦中的磁盤,打電話的磁卡,銀行的信用卡,還有磁卡式車票等等,都是用磁來(lái)記錄信息的(左圖)。磁記錄技術(shù)提高了工作效率,給生活帶來(lái)了很大的方便(右圖)。
【例題1】如圖,蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中放置一導(dǎo)體,導(dǎo)體、開關(guān)與電流表組成閉合回路。下列說(shuō)法正確的是( ?。〢.奧斯特用此裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.導(dǎo)體水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針不偏轉(zhuǎn)C.磁極對(duì)調(diào)后,導(dǎo)體豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)斷開,導(dǎo)體左右運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【例題2】POS刷卡機(jī)的廣泛應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)了便利。POS機(jī)的刷卡位置有一個(gè)繞有線圈的小鐵環(huán)制成的檢測(cè)頭(如圖所示)。在使用時(shí),將帶有磁條的信用卡在POS機(jī)指定位置刷一下,檢測(cè)頭的線圈中就會(huì)產(chǎn)生變化的電流,POS機(jī)便可讀出磁條上的信息。下圖中能反映POS刷卡機(jī)讀出信息原理的是( ) A B C D
(1)分析①、②兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小明說(shuō):“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流?!毙傉J(rèn)為不準(zhǔn)確,因?yàn)閷?dǎo)體AB 運(yùn)動(dòng)時(shí),其運(yùn)動(dòng)方向也與磁場(chǎng)方向垂直,但無(wú)感應(yīng)電流;
【例題3】如圖所示,小明和小剛利用蹄形磁體、靈敏電流計(jì)、開關(guān)、導(dǎo)體AB和若干導(dǎo)線等器材來(lái)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。閉合開關(guān),他們完成操作,將觀察到的現(xiàn)象記入表格:
(2)采納小剛意見后,小明又說(shuō):“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中垂直切割磁感線時(shí),電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流”,小剛認(rèn)為不全面,因?yàn)閷?dǎo)體AB 運(yùn)動(dòng)時(shí),也有感應(yīng)電流;(3)從能量的角度來(lái)分析,感應(yīng)電流的產(chǎn)生過(guò)程是將 能轉(zhuǎn)化為電能;如果將圖中的靈敏電流計(jì)換成 ,可以探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。
這是一份人教版中考物理第二十章《電與磁》復(fù)習(xí)課件,共60頁(yè)。PPT課件主要包含了電動(dòng)機(jī)的故事,番外篇左手定則,發(fā)電機(jī)的故事等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份中考物理一輪復(fù)習(xí)課件 第二十章 電與磁,共31頁(yè)。PPT課件主要包含了夯實(shí)基礎(chǔ),箭頭的閉合曲線,電與磁,通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),有鐵芯,電流大小,線圈匝數(shù),吸引大頭針個(gè)數(shù),電磁鐵,力的作用等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)教學(xué)演示ppt課件,共13頁(yè)。PPT課件主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo),你知道這是什么,指南針,按形狀分,按保持時(shí)間的長(zhǎng)短分,按形成過(guò)程分,條形磁體蹄形磁體,硬磁體軟磁體,天然磁體人造磁體,銀行卡等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功