内容正文:
1.1节-1.3节 磁体与电磁铁
【核心知识点】
一:指南针为什么指南
1、磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,这种性质叫做磁性。
2、磁体:具有磁性的物体叫磁体。
3、磁体的分类: ①按照形状:条形磁体、蹄形磁体、磁针;
②按照保持磁性时间长短:硬磁体、软磁体。
③按照来源:人造磁体、天然磁体
4、磁极:磁体上磁性最强的部分(任一个磁体都有且只有两个磁极)
(1)两个磁极:南极(S):指南的磁极叫南极;北极(N):指北的磁极叫北极。
(2)磁极间的相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
5、磁化
(1)概念:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
(2)方法:用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦,就可使这个物体变成磁体。
6、去磁
(1)概念:使磁体失去磁性的过程。
(2)方法:摔打或灼烧。
7、磁场
(1)概念:在磁体周围存在的一种物质,能使磁针偏转
(2)基本性质:磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向:
规定——在磁场中的任意一点,小磁针静止时,N即所指的方向就是那点的磁场方向。
8、磁感线
(1)概念:为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线来描述磁场的分布情况。
(2)特点:①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。(北出南入)
②磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱,越密越强,反之越弱。
④磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交。
(3)几种常见类型磁体的磁场画法:
9、找磁极:①用铁屑,吸引铁屑最多的部分;②用磁铁,能相互排斥;③用细绳悬挂,静止时总指南北
10、地磁场
(1)概念:地球周围存在着磁场叫做地磁场。
(2)地磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近。
二:电生磁
1、1820年,丹麦物理学家 奥斯特 发现通电导线周围存在磁场。
2、奥斯特实验(如右图所示,小磁针涂黑断为 N 极))
⑴、实验现象:
①导线通电,导线下方小磁针转过90°,垂直于纸面向外;
②通电电流方向改变,小磁针转过90°,垂直于纸面向里;
⑵、实验结论:
①通电导体周围存在磁场;
②磁场是以导线为圆心的同心圆组成。
3、直线电流周围磁场分布规律(如右图示实验)
⑴、是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆;
⑵、距离直线电流越近,磁性越强。
4、判定定则:右手螺旋定则定则(一):
大拇指指向为 电流方向; 四指环绕方向为 磁场方向。
5、 通电螺线管周围存在磁场
判定定则:右手螺旋定则定则(二):
四指环绕方向为 电流方向,大拇指指向为 磁场方向(N极);
6、通电螺线管周围能产生磁场,并与 条形磁铁 的磁场很相似。
7、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素
①电流大小;②线圈匝数;③有无铁芯等;
三:电磁继电器的应用
1、电磁铁定义:电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
2、结构:
3、判断电磁铁磁性的强弱(转换法):根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
4、影响电磁铁磁性强弱的因素(控制变量法):①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少
结论①:在电磁铁线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
结论②:电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关,有铁芯的磁性越强。
结论③:当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。
5、电磁铁的优点
①电磁铁磁性有无,可由电流的有无来控制。
②电磁铁磁性强弱,可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。
③电磁铁的磁性可由电流方向来改变。
6、电磁铁的应用:电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
①电铃工作原理:电路闭合,电磁铁具有磁性,吸引弹性片,使铁锤向铁铃方向运动,铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,铁锤又被弹回,电路闭合。上述过程不断重复,电铃发出了持续的铃声。
②电磁选矿机工作原理:磁铁矿被吸引,其余杂质不被吸引,分开落入不同的收集装置;
③磁悬浮列车:利用同名磁极相排斥托起列车,利用磁极间相互作用,使列车前进。
7、电磁继电器
(1)概念及作用:电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流,还可以实现远距离操纵和自动控制。
(2)工作原理:电磁继电器的结构如图所示,它由电磁铁 A、衔铁 B、弹簧 C 和触点 D 组成。当低压电源开关闭合时,控制电路中有电流通过,电磁铁 A产生磁性,吸引衔铁 B,使动触点与红灯触点分离,而与绿灯触点接通,故红灯熄灭,绿灯亮起,电动机开始工作。当低压电源开关断开时,电磁铁失去了磁性,衔铁