内容正文:
专题十六、电与磁
知识清单
1. 磁性与磁体
(1) 磁性:物体吸引铁、钴、镍等物质的性质。
(2) 磁体:具有磁性物体。
(3) 磁极:磁体上磁性最强的地方,一个磁体具有两个磁极,分别为南极(S)、北极(N);
(4) 磁极之间相互作用:同名磁极排斥,异名磁极吸引。
(5) 磁化与消磁:
①磁化:使不具有磁性的物体具有性,这个一个过程称为磁化;
②消磁:使具有磁性的物体不再具有磁性的过程。
2. 磁场与磁感线
(1) 磁场:磁体周围存在磁场
拓展:客观真实存在的特殊物质。
(2) 磁场方向:规定将小磁针放入磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向;
(3) 磁感线:用来描述磁体周围磁场分布带箭头的曲线。
补充:磁感线属于模型,用磁感线来描述磁体周围磁场分布的这种方法为模型法
①在磁体外部磁感线总是从北极发出,终止于南极,在磁体内部,磁感线从南极指向北极
②磁感线疏密程度表示该点磁场强度的强弱;
③磁感线切线的方向表示该店磁场的方向。
(4) 常见磁体周围磁场分布
N
3. 地磁与地磁场的分布
(1) 地磁场:地球是一个天然大磁体,地球产生的磁场称为地磁场。
(2) 地磁场的分布:
①地磁南北极与地理南北极相反
②地磁南北极与地理南北并不是完全重合,存在一定角度差异,称为磁偏角。
③地磁场分布图
想一想:指南针是哪一个磁极指南?
4. 电流的磁效应
(1) 概念:通电导体周围存在磁场;由丹麦物理学家奥斯特首次发现。
(2) 安培定则,也叫右手螺旋定则:通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
(3) 通电螺线管
①通电螺线管磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;
a. 其他条件相同时,电流越大、线圈匝数越多磁性就越强;
b. 电流和线圈匝数相同时,有铁芯磁性强,无铁芯磁性弱。
②通电螺线管周围磁场分布与条形磁铁相似
③磁场方向与电流方向有关
④带铁芯通电螺线管称为电磁铁:
a. 电磁铁的优点:磁性强弱可调、磁极可以调整
b. 电磁的应用:电磁继电器、电铃
提醒:电磁继电器往往存在两个电源,即两个电路:低压电路(控制电路)与高压电路(工作电路)。
(4) 电磁继电器:
5. 通电导体与磁场的相互作用
(1) 通电导体在磁场中受到力的作用:
①受力的条件:电流方向与磁感线不平行
②受力力方向:与电流方向、磁场方向有关;
③力的大小:与电流强弱、磁场强度有关等因素有关;
(2) 应用:电动机、扬声器等
6. 电动机
(1) 工作原理:通电线圈在磁场中受力转动
(2) 结构:转子(线圈)、定子(一般为永磁体)、电刷(A和B)、换向器(半环E和F)
(3) 换向器作用:两个电刷交替与半环E、F相连,从而改变线圈中电流的方向,实现电动机转子持续转动。
(4) 若通电时线圈处于乙图位置,则线圈受力平衡,无法发生状态。
7. 电磁感应
(1) 电磁感应现象:闭合电路,部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,这种现象称为电磁感应,产生的电流叫做感应的电流。由法拉第首次发现。
(2) 感应的电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的方向有关。
(3) 电磁感应的应用:发电机、动圈式话筒、电吉他拾音器等等。
8. 发电机
(1) 原理:电磁感应
(2) 发电机结构:转子、定子、电刷、铜环(E、F)
(3) 交流电:强度和方向不断发生改变的电流;
(4) 我国交流电频率:50Hz,即电流方向在1s内改变100次。
(5) 发电机与电动机在结构本质上相同。
补充:直流发电机原理图
9. 家庭电路与安全用电
(1) 家庭电路:进户线、电能表、总开关、保护器、用电器。
①进户线:一般是两根,一个火线,一根零线;零线与火线之间电压值为220V,可以用测电笔区分;正确使用测电笔接触到火线,氖管发光,零线不发光。
②电能表:用来用测量电路种消耗电能多少仪器。
③总开关:控制整个电路的通断。
④保护器:当电路种电流过载时,断开电路,起到保护作用,一般接在火线上。
(2) 不同国家家用电电压和频率可能不同
国家或地区
电压(伏)
频率(赫)
中国、法国、德国、意大利、奥地利、西班牙、希腊、荷兰、泰国
220
50
美国、加拿大
120
60
英国、澳大利亚
240
50
俄罗斯、瑞典
120、127、220
50
韩国
220
60
挪威、新西兰、新加坡
230
50
(3) 熔断器器和断路器
①熔断器:利用熔点较低合金丝制成保险丝接入电路,电流过大,保险丝温度升高,发生熔断。熔断后,应该检查电路