内容正文:
专题十三 电和磁
电和磁要求学生了解磁体周围存在磁场,磁场的基本性质以及电流周围存在磁场,并能运用右手螺旋定则判断磁极分布、电流方向及绕线方法;了解电磁铁的原理,磁场对电流的作用及电动机的工作原理和基本构造,了解电磁感应现象和发电金的原理及构造。
电和磁实际上就是对基础概念的理解掌握程度的考察,是初中电磁中较为容易的部分,考察理论知识的正误判断,要求学生对磁场、磁性、电生磁,电磁感应等知识掌握熟练。
一.磁现象
1、磁体:能吸引铁、钴、镍一类物质的物体。
2、磁极:磁体上磁性最强的部分;分为南极(S)、北极(N)。
[点拨] 将一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
3、磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4、磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象。
[点拨] 物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断;②根据磁体的指向性判断;③根据磁极间相互作用规律判断。
磁场基本性质
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的
磁场方向规定
在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向
磁感线
在磁场中画一些有方向的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这就是磁感线
磁感线方向
磁感线上任何一点的切线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致
磁感线分布
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
二.磁场
[点拨] 用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
三.地磁场
地磁场:在地球周围的空间里存在的磁场。磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
[注意] ①地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。
②磁偏角首先由我国宋代的沈括发现
四.电流的磁场
1、奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现,因此该实验也被称做奥斯特实验。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场的方向与电流的方向有关。
2、通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似。其两端的极性跟电流方向有关,磁极与电流方向间的关系可由安培定则来判断。
3、安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
五、电磁铁
构造
带有铁芯的通电螺线管,铁芯用软铁制成
特性
通电产生磁性,断电磁性消失
原理
铁芯被磁化,产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场,使磁场加强
实验
探究
课题
电磁铁磁性的强弱与什么因素有关
探究
方法
①控制变量法;②转换法:通过观察吸引铁钉的多少来显示电磁铁磁性强弱
影响
因素
电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯
得出
结论
匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强;电流相同时,匝数越多,电磁铁磁性越强
优点
磁性的有无可以由电流的通断来控制,磁性的强弱可以由电流的大小来控制,磁极的转换可以由电流的方向来控制
六.电磁继电器:
实质
电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种开关
构造
电磁铁、衔铁、簧片、触点
优点
利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路
应用
进行远距离操作和自动控制
七.扬声器
扬声器是把电信号(强弱变化的电流)转换成声信号(机械振动)的一种装置。
八.探究磁场对电流的作用
实验装置
实验原理
通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关
实验现象
闭合开关后,在磁场内的导线会运动,改变电流方向或磁场方向,导体的运动方向也会发生改变
探究结论
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向和磁场的方向都有关,当电流的方向或磁场的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反
实际应用
在这个探究过程中,电能转化为机械能,根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了电动机,应用在电扇、电磨等装置上
[点拨] 磁场不是对任意放置的直导线都有力的作用,当通电直导线与磁感线平行放置时,受到的力为零。当通电直导线与磁感线垂直放置时,受到的力最大,现象最明显。
九.探究什么情况下可以生电
实验装置
发现
这个原理最早是英国科学家法拉第发现的
实验原理
闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象
实验现象
导体AB在磁场中左右运动时,电流表的指针会发生偏转
探究结论
闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流;感应电流的方向与磁场方向和导体做切割磁感线的运