内容正文:
第二十章 电与磁
人教版 物理
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1.磁体:具有磁性的物体。
2.磁性:能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。(不能吸引铜、铝等)
3.磁极:磁体的吸引能力最强的两个部位叫做磁极(条形磁体两端的磁性最强,中间几乎没有磁性)。
4.磁极间相互作用的规律:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
一、磁现象
人们利用天然磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料,根据需要制成各种形状的磁体。
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(1)自然界中不存在只有单个磁极的磁体,也不存在多于两个磁极的磁体,磁体上的磁极总是成对出现的。
(2)把一根条形磁体分为数段,则每一段各有两个磁极,若再让这几段磁体互相吸引合为一体,则靠近的两个磁极便不再存在,整个磁体仍然只有两个磁极。
N
S
N
S
N
S
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5.磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
(1)机械手表磁化后,走时不准。
(2)彩色电视机显像管磁化后,色彩失真。
(3)钢针磁化后,可以用来制作指南针。
(4)磁带和磁盘上都含有磁性物质,可以存储声音、图像和文字信息。
6.消磁:通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。
7.磁体的分类
(1)形状:条形磁体、蹄形磁体和磁针。
(2)来源:天然磁体(铁矿石)和人造磁体。
(3)磁性材料:
①软磁性材料:被磁化后,磁性容易消失,例如软铁制造成电磁铁的铁心。
②硬磁性材料:被磁化后,磁性能长期保持,例如钢制造成永久磁体。
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1.磁场:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质,能使磁针偏转,我们把它叫做磁场。
磁场对放入其中的磁体有力的作用,磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
2.磁场方向:物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
二、磁场
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3.磁感线:用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线(模型法)。
4.磁感线的方向:磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极。
注意:
(1)磁感线是闭合的曲线。
(2)磁感线之间不相交。
(3)磁感线是三维地分布在磁体周围,而不是平面地分布。
(4)磁感线的疏密程度显示出磁场的强弱。
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1.地磁场:地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。
(地球是一个巨大的磁体)
(1)地理的两极和地磁场的两极并不重合。
(2)地磁场N极在地理南极附近,地磁场S极在地理北极附近。
磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离,世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括。【磁偏角】
三、地磁场
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1.带电体和磁体相似的性质
性质 两极 两极间的作用
吸引轻小物体 有正、负电荷 同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
吸引铁、钴、镍等物质 有N、S极 同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
四、电流的磁效应
磁针会转动
(1)电流周围有磁场。
磁针转动方向改变
(2)磁场方向跟电流方向有关。
磁针指南北
断电
通电
改变电流方向
2.结论:
奥斯特
( 1777~1851 )
这个磁场与地磁场方向不同,所以磁针转动。实验时,要让直导线与小磁针平行。
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1.导线绕在圆筒上, 做成螺线管(也叫线圈), 通电后各圈导线产生磁场叠加,磁场增强。
五、通电螺线管的磁场
(1)外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)N、S极与电流方向和线圈绕向有关。
若改变电流方向或线圈绕向,N极和S极也改变,且正好对调。
(3)磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
2.通电螺线管的磁场分布:
六、安培定则
1.右手握住螺线管,四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
只改变电流方向或线圈绕向时,N、S极改变;
都改变时, N、S极不变。
1.定义:
插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
2.构造:
3.工作原理:
铁芯被磁化,使电磁铁的磁性增强
电流的磁效应
七、电磁铁
控制变量法 转换法
八、电磁铁的特性
(1)在外形和线圈匝数相同时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强。
(2)在外形和电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3)在线圈匝数和电流相同时,线圈中匝有铁芯,电磁铁的磁性越强。
1.实验方法:
2.实验结论:
3.电磁铁的应用
(1)电磁铁的实际用途很多,最直接的应用之一是电磁起重机。
电磁起重机
磁悬浮列车
(2)磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁,磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体,磁极相对。由于磁极间的相互作用,列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰。
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九、电磁继电器
动触点
静触点
电磁铁:通电时产生磁性,吸下衔铁
衔 铁:带动动触点上下运动
触 点:相当于被控制电路的开关
弹 簧:电磁铁磁性消失时,带动衔铁弹离电磁铁
1.优点:用低电压和弱电流来控制高电压和强电流,并实现远距离操作。
2.电磁继电器