内容正文:
第二十章 电与磁 知识清单
第1节 磁现象 磁场
(一)磁现象基础
1. 物体能够吸引______、______、等物质的性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做。
2. 磁体上磁性最强的部分叫做______,任何磁体都有两个磁极,分别是______极(用符号______表示)和______极(用符号______表示)。
3. 磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互______,异名磁极相互______。
4. 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做______,生活中常用的磁体多为______磁体,其磁性可以长期保持。
5. 磁体具有______性,将条形磁体悬挂起来,静止时其两端会分别指向地理的南北方向,这一性质是制作指南针的基础。
(二)磁场及其描述
1. 磁体周围存在着一种看不见、摸不着但真实存在的物质,叫做______,磁极间的相互作用就是通过______发生的。
2. 磁场的基本性质是对放入其中的______产生______的作用。
3. 物理学中规定,小磁针静止时______极所指的方向为该点的磁场方向。
4. 为了形象、直观地描述磁场的分布和方向,人们引入了______,它是一些假想的闭合曲线,实际并不存在。
5. 磁体外部的磁感线总是从磁体的______极出发,回到磁体的______极;磁体内部的磁感线则从______极指向______极。
6. 磁感线的疏密程度表示磁场的______,磁感线越密集的地方,磁场越______;反之,磁场越______。
7. 任何两条磁感线都不会______,这是因为磁场中任意一点的磁场方向只有______个。
(三)地磁场
1. 地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的空间里存在的磁场叫做______。
2. 地磁场的两极与地理两极并不重合,地磁的北极在地理的______附近,地磁的南极在地理的______附近,这种偏差叫做磁偏角,最早发现这一现象的是我国宋代科学家______。
3. 指南针能够指南北,是因为它受到了______的作用,其静止时______极指向地理北极方向。
第2节 电生磁
(一)奥斯特实验
1. 1820年,丹麦物理学家______首先发现了电流的磁效应,即通电导体周围存在______,揭示了电与磁之间的联系。
2. 奥斯特实验中,通电直导线下方的小磁针发生偏转,说明______;改变电流的方向,小磁针偏转的方向也会改变,说明______。
3. 为了减小地磁场对奥斯特实验的影响,实验时应使通电直导线沿______方向放置,这样通电导线产生的磁场方向与地磁场方向______,小磁针的偏转更明显。
(二)通电螺线管的磁场
1. 把导线绕在圆筒上就制成了通电螺线管,其周围的磁场分布与______磁体的磁场相似,也有两个磁极。
2. 判断通电螺线管磁极的方法是______定则,具体内容为:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中______的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的______极。
3. 通电螺线管的磁性强弱与______的大小和线圈的______有关,在其他条件相同时,电流越大、线圈匝数越多,磁性越______。
4. 改变通电螺线管中______的方向,其磁极的极性会发生改变;改变线圈的绕向,磁极的极性______(选填“会”或“不会”)发生改变。
5. 通电螺线管外部的磁感线从______极出发,回到______极,内部的磁感线方向是从______极指向______极,形成闭合曲线。
第3节 电磁铁 电磁继电器
(一)电磁铁
1. 在通电螺线管中插入______,就构成了电磁铁,其铁芯通常选用______磁性材料,如软铁,这是因为这类材料磁化后磁性容易消失。
2. 电磁铁的磁性有无可以由______来控制,通电时具有磁性,断电时磁性消失。
3. 影响电磁铁磁性强弱的因素有三个:______、和,在研究其中一个因素的影响时,需控制其他因素不变,这种方法叫做______法。
4. 在电流大小和线圈匝数相同时,有铁芯的电磁铁比无铁芯的电磁铁磁性______,这是因为铁芯被磁化后会产生一个与螺线管磁场方向相同的磁场,从而增强总磁场。
5. 电磁铁的应用十分广泛,如______、______、电磁起重机等都是利用电磁铁工作的。
(二)电磁继电器
1. 电磁继电器实质上是一个由______控制的开关,它可以实现用低电压、弱电流电路来控制______、______电路的工作,还能实现远距离操作和自动控制。
2. 电磁继电器的基本组成包括______、、弹簧、触点等部分,其中核心部件是。
3. 电磁继电器的工作原理:当控制电路接通时,电磁铁产生______,吸引衔铁,使动触点与静触点接触,从而接通______电路;当控制电路断开时,电磁铁失去______,衔铁在弹簧的作用下复位,______电路断开。
4. 要使电磁继电器中电磁铁对衔铁的吸引力增大,可以采取的措施有______、______或增加线圈匝数等。
5. 在电磁继电器电路中,电源分为两部分,分别是给电磁铁供电的______电源和给用电器供电的______电源,两者在电路上是相互独立的。
第4节 电动机
(一)磁场对通电导体的作用
1. 通电导体在磁场中会受到______的作用,这是电动机工作的理论基础,该力的方向与______的方向和______的方向有关。
2. 当通电导体中的电流方向与磁场方向平行时,导体______(选填“会”或“不会”)受到磁场力的作用;当两者垂直时,导体受到的磁场力最______。
3. 要改变通电导体在磁场中受到的力的方向,只需改变______的方向或______的方向中的一个即可;若同时改变两者的方向,力的方向______(选填“改变”或“不变”)。
4. 通电线圈在磁场中会发生______,但由于线圈两端的导线在转动时会受到相反方向的力,当线圈平面与磁感线垂直时,线圈所受的合力为______,这个位置叫做______位置。
(二)电动机的构造与原理
1. 电动机是根据______在磁场中______的原理制成的,它工作时将______能转化为______能。
2. 直流电动机的主要组成部分包括______(能够转动的部分)、______(固定不动的部分)、换向器和电刷等。
3. 换向器的作用是当线圈刚转过______位置时,自动改变线圈中的______方向,从而使线圈能够持续地转动下去。
4. 直流电动机中,电刷的作用是与______紧密接触,将外部电路的电流导入线圈中,通常由石墨等导电性能好且耐磨的材料制成。
5. 影响直流电动机转动快慢的因素有______的大小和______的强弱,在其他条件相同时,电流越大、磁场越强,电动机转动越______。
6. 改变直流电动机转动方向的方法有改变______的方向或改变______的方向。
第5节 跨学科实践:制作简易直流电动机
(一)制作原理与器材
1. 制作简易直流电动机的核心原理是______在磁场中受到______的作用而转动。
2. 制作简易直流电动机所需的基本器材有:一节干电池、一小块强磁体(如钕铁硼磁铁)、一段漆包线、两根金属支架和______等。
3. 实验中,强磁体的作用是提供______,干电池为线圈转动提供______,金属支架起到支撑线圈和______的作用。
4. 制作线圈时,需要将漆包线绕成矩形或圆形,线圈两端的漆皮需要进行处理:一端______刮掉,另一端______刮掉,这样可以起到类似换向器的作用。
(二)制作与调试
1. 组装简易直流电动机时,应将强磁体吸附在干电池的______(选填“正极”或“负极”)一端,使线圈处于磁场之中。
2. 金属支架应固定在干电池的两侧,且支架的高度要适当,确保线圈能够在支架上______转动,不受阻碍。
3. 若线圈通电后不转动,可能的原因有:线圈处于______位置、线圈两端的漆皮处理不当、磁场不够强或______接触不良等。
4. 调试时,若线圈转动方向与预期相反,可以通过改变______的方向或______的方向来调整。
5. 简易直流电动机工作时,______能转化为______能,与实际电动机相比,其结构简单,但______较低,转动不够平稳。
第6节 磁生电
(一)电磁感应现象
1. 1831年,英国物理学家______发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,电路中会产生电流,这种电流叫做______。
2. 产生电磁感应现象的条件有三个:一是电路必须______;二是导体必须是______的一部分;三是导体必须在磁场中做______运动。
3. 电磁感应现象中产生的感应电流的方向与______的方向和______的方向有关。
4. 要改变感应电流的方向,只需改变______的方向或改变______的方向中的一个即可;若同时改变两者的方向,感应电流的方向______(选填“改变”或“不变”)。
5. 电磁感应现象的发现揭示了______和______之间的相互联系,为发电机的发明奠定了理论基础。
(二)发电机
1. 发电机是根据______原理制成的,它工作时将______能转化为______能。
2. 交流发电机的主要组成部分包括______(固定不动的部分,提供磁场)和______(能够转动的部分,产生感应电流)。
3. 交流发电机工作时,线圈在磁场中高速转动,由于线圈切割磁感线的方向不断变化,所以产生的感应电流的______也不断变化,这种大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做______,简称交流电。
4. 我国生产和生活中使用的交流电的频率是______Hz,即每秒内电流的方向变化______次,周期为______s。
5. 直流发电机与交流发电机的主要区别是增加了______,它能将线圈中产生的交流电转化为直流电输出。
6. 发电机工作时,线圈转动的快慢会影响感应电流的______,线圈转动越快,感应电流的______越大。
(三)电与磁的联系与区别
1. 奥斯特实验证实了“生”,揭示了电流的磁效应;法拉第的发现证实了“生”,揭示了电磁感应现象。
2. 电动机是根据______原理工作的,工作时需要______供电;发电机是根据______原理工作的,工作时______(选填“需要”或“不需要”)电源供电。
3. 电动机工作时的能量转化是______能转化为______能;发电机工作时的能量转化是______能转化为______能。
4. POS刷卡机读取信息的原理是______现象,当带有磁条的信用卡在检测头的线圈附近刷过时,线圈中会产生变化的______,从而读取磁条信息。
5. 动圈式话筒的工作原理是______,声音使膜片振动,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生______,将声信号转化为电信号。
第二十章 电与磁 知识清单答案
第1节 磁现象 磁场
(一)磁现象基础
1. 铁;钴;镍;磁体
2. 磁极;北;N;南;S
3. 排斥;吸引
4. 磁化;永磁
5. 指向
(二)磁场及其描述
1. 磁场;磁场
2. 磁体;磁力
3. 北(N)
4. 磁感线
5. 北(N);南(S);南(S);北(N)
6. 强弱;强;弱
7. 相交;一
(三)地磁场
1. 地磁场
2. 南极;北极;沈括
3. 地磁场;北(N)
第2节 电生磁
(一)奥斯特实验
1. 奥斯特;磁场
2. 通电导体周围存在磁场;磁场的方向与电流方向有关
3. 南北;垂直
(二)通电螺线管的磁场
1. 条形
2. 安培;电流;北(N)
3. 电流;匝数;强
4. 电流;会
5. 北(N);南(S);南(S);北(N)
第3节 电磁铁 电磁继电器
(一)电磁铁
1. 铁芯;软
2. 电流的通断
3. 电流大小;线圈匝数;有无铁芯;控制变量
4. 强
5. 电铃;电磁选矿机(合理即可)
(二)电磁继电器
1. 电磁铁;高电压;强电流
2. 电磁铁;衔铁;电磁铁
3. 磁性;工作;磁性;工作
4. 增大控制电路中的电流;增加线圈匝数(合理即可)
5. 控制;工作
第4节 电动机
(一)磁场对通电导体的作用
1. 力;电流;磁场
2. 不会;大
3. 电流;磁场;不变
4. 转动;零;平衡
(二)电动机的构造与原理
1. 通电线圈;受力转动;电;机械
2. 转子;定子
3. 平衡;电流
4. 换向器
5. 电流;磁场;快
6. 电流;磁场
第5节 跨学科实践:制作简易直流电动机
(一)制作原理与器材
1. 通电线圈;磁力
2. 剪刀(合理即可)
3. 磁场;电能;导电
4. 全部;半周(或一侧)
(二)制作与调试
1. 正极(或负极,合理即可)
2. 自由
3. 平衡;电路
4. 电流;磁场
5. 电;机械;效率
第6节 磁生电
(一)电磁感应现象
1. 法拉第;切割磁感线;感应电流
2. 闭合;闭合电路;切割磁感线
3. 磁场;导体切割磁感线运动
4. 磁场;导体切割磁感线运动;不变
5. 电;磁
(二)发电机
1. 电磁感应;机械;电
2. 定子;转子
3. 方向;交变电流
4. 50;100;0.02
5. 换向器
6. 大小(或强弱);大小
(三)电与磁的联系与区别
1. 电;磁;磁;电
2. 通电导体在磁场中受力;电源;电磁感应;不需要
3. 电;机械;机械;电
4. 电磁感应;电流
5. 电磁感应;感应电流
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