内容正文:
主题七 电与磁及其应用
主题七 电与磁及其应用
物理(化工农医类)
电磁学理论的发现极大地改变了人类生活,推动了人类文明的快速发展。人类发明了交流发电机、变压器、交流电动机等电力设备,建成了交流电传输系统,提高了社会生产力水平,加快了人类文明发展的进程。
从自然界的雷电现象,到生活中的家用电磁炉;从高层建筑上的避雷针,到个人移动通讯设备,电磁的利用已深深融入我们的科技与生活,成为不可分割的一部分。没有电与磁,我们的科技无法得到发展,我们的生活也将缺少很多便捷,因此,电磁学的深入研究对人类有着不可估量的重大意义。人类对电磁不断深入的发现,是世代人智慧接力的结晶,也是物理探索史上伟大的征程。
了解电场、电场强度、电势能、电势、电势差、磁场、磁通量、安培力、交流电等概念,了解安培定律和法拉第电磁感应定律,进一步巩固电场、磁场是特殊形态的物质、电荷间通过电场发生相互作用、电荷在电场中具有电势能、电流的周围存在磁场、磁场对电流有力的作用、变化的磁通量能在闭合回路中产生感应电流等物理观念,并了解其在生产、生活中的应用。
构建电场线、匀强电场、磁感线、匀强磁场等物理模型,理解其在研究物理问题中的重要作用,了解磁感应强度、磁通量等物理量的定义方法,尝试运用类比方法对电势能、电势的性质进行科学论证,进一步了解用比值定义电场强度、电势等物理量的科学方法,了解利用假说解释物理现象的科学方法,了解运用归纳法、综合法得出物理规律的科学方法。
这是本主题的学习目标
本主题主要内容
主题七 电与磁及其应用
1.电场 电场强度
2.电势能 电势 电势差
3.磁场 磁感应强度
4.磁场对通电导线的作用力
5.电磁感应现象
6.交流电及安全用电
7.学生实验:设计制作简易直流电动机
第一节 电场 电场强度
主题七 电与磁及其应用
物理(化工农医类)
主要内容
电场
电场强度
电场线
1
2
3
匀强电场
4
本节我们要学习的主要内容。
大约在公元前600年,古希腊正处在文化昌盛时期贵族妇女们在外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,胸前佩戴用琥珀做的手饰。人们在外出时,总是把琥珀首饰擦拭的干干净净、漂漂亮亮。但是,不管擦得多么下净,它很快就会吸上一层灰尘,让人感到不可思议。
希腊有个叫泰勒斯的人,研究了这种神奇的现象。经过仔细地观察和思考,他注意到挂在颈项上的琥珀首饰在人走动时不断晃动,并和身上的丝绸衣服发生摩擦。他猜想一定有奥秘。经过多次实验,泰勒斯发现用丝绸摩擦过的琥珀确实有吸引灰尘、羽毛等轻小物体的能力。于是他就把这种不可理解的力量叫做“电”。
通过摩擦让气球带电,将带电气球靠近干燥的头发,你会发现人的头发会竖起来,如下图所示,为什么会出现这种奇特的现象呢?
请同学们用一只塑料笔或者塑料梳子在头发上或者衣服上使劲摩擦,然后去靠近纸屑。
01
电场
一、电场
1.自然界中存在哪几种电荷?
正电荷,负电荷
2.何为正电荷?何为负电荷?
3.电荷间的相互作用是怎样的?
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引。
一、电荷的分类
一、电场
质子和电子带有等量的异种电荷,电荷量用e表示。实验表明所有带电体的电荷量都是e的整数倍。因此, e 被称为元电荷。
二、元电荷
一、电场
三、点电荷
检验电荷的特点:带电量少,体积小。
1.如果带电物体之间的距离比它们的大小大得多,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看成是点电荷。
2.点电荷是一种理想化的模型。
3.检验电荷
检验电荷是用来测量检测电场强度的工具。
一、电场
四、电场对放在电场中的电荷有力的作用
五、静电喷涂
A和B两电荷间的相互作用,就是电荷A通过它的电场对电荷B发生作用,同时,电荷B也通过它的电场对电荷A发生作用。
静电喷涂是使涂料粒子带上静电荷,并使被涂工件带上异种电荷,涂料被以雾状喷出后,由于电场力的作用就被吸引到被涂工件表面。
一、电场
02
电场强度
二、电场强度
通过起电机使人体带电,人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象?如何解释产生这一现象的原因?
二、电场强度
B
A
3.物质性: 电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场像分子、原子等实物粒子一样具有能量,因而场也是物质存在的一种形式。
一、电场
1. 定义: 电荷周围存在着的一种传递电荷间相互作用的特殊物质
静止电荷 静电场
产生
F
F
2. 电场的力的性质: 电场对场中的其它电荷有力的作用, 叫作电场力
4.静止电荷产生的电场叫作静电场
二、电场强度
9
1.定义:放入电场中某一点的电荷所受到的电场力F跟它的电荷量q的比值。
2.公式