第十六章 电与磁（知识清单）物理新教材苏科版九年级下册

该初中物理第十六章“电与磁”知识清单系统梳理了全章内容，涵盖磁体与磁场、电流的磁场、磁场对电流的作用及电动机、电磁感应及发电机四节核心知识，搭建了从磁体性质、磁场概念到电流磁效应、电磁应用的递进式学习支架。 清单以“思维导图+实验步骤+对比表格”构建知识体系，如用磁感线模型呈现磁场分布培养科学思维，将“磁极间相互作用”加粗标注为重点，设计“发电机与电动机原理对比表”明晰能量转化。实验步骤含器材、现象、结论，助力科学探究，学生可自主梳理逻辑，教师能据此精准备课，提升教学效率。

第十六章 电与磁（知识清单） 思维导图 第1节 磁体与磁场 一、磁体的性质 1.磁性：物理学中，将能够吸引______、______、______等物质的性质，称为______。具有具有磁性的物体的物体叫做磁体。 2.磁性分布的均匀性：磁体上磁性______的部位叫做磁极。磁体有______个磁极。 3.磁体的指向性：能够自由转动的磁体，静止时总是指向南北。指______的那个磁极叫做______极或______极，指______的那个磁极叫做______极或______极。 4.磁极间的相互作用：同名磁极相互______，异名磁极相互______。 二、磁化 1.磁化：使原来不显磁性的物体质，在______中获得______的过程。 2.磁化的方法： （1）______或______磁体； （2）用一个磁体在磁性物体上沿一个方向______，就可使这个物体变成磁体； （3）利用充磁机对磁性材料______。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。 三、磁场 1.磁场：______周围存在一种看不见、摸不到的______。 2.磁场的基本性质： 对放入其中的磁体产生______的作用。磁体间的相互作用就是通过______发生的。 磁场中不同点，小磁针静止时，N极总是指向不同方向。 3.磁场方向： 物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针______时，______所指的方向规定为该点的磁场方向。 4.实验方法： 在磁体外部放置越多、越小的磁针，就能越清楚地看出磁场的分布情况。如图所示，在条形磁体上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑，铁屑被条形磁体______，就变成一枚枚“小磁针”。轻轻敲打玻璃板，使铁屑跳起后在磁场作用下自由旋转，最终指向所在点的______。 四、磁感线 1.磁感线：按照铁屑在磁场中的______和小磁针______的指向，画出的一些带箭头的曲线。 为帮助人们想象磁场空间分布情况，科学家借用磁感线来形象地描绘磁场。磁感线是假想的物理模型，实际______存在。但______是真实存在的。 2.磁场中的磁感线分布 磁感线的疏密反应磁场的______，磁性越强的地方，磁感线越______；磁性越弱的地方，磁感线越______。 3.磁感线的方向与磁场方向 （1）磁感线的方向：磁体外部的磁感线都是从磁体的______出发，回到______。 （2）磁感线上一点磁场的方向：磁感线上点的______方向表示该点的磁场方向。 因为磁场中某点的磁场方向只有______个确定的方向，所以任何两条磁感线都______相交。 三、地磁场 1.地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，地球______存在的磁场。 指南针可以指示方向，正是受地磁场作用的结果。 2.地磁场的特点： （1）地磁的______极在地理的______附近； 地磁的______极在地理的______附近。 （2）磁偏角：地磁的两极和地理的两极并不______，最先发现磁偏角的是我国______代的______。 （3）地磁场的重要性 ①在地磁场作用下，从太阳射向地球的高速带电粒子流会发生______，从而减少了它们对地球生物的侵袭。 ②海龟、鲸、候鸟等迁徙动物对不同地理位置间地磁场______、______的差别十分“敏感能通过地______和太阳的位置辨别方向。 ③局部______的强烈扰动能够为人们预告地震提供信息。 ④记录地球______位置和各地磁场______、______以及变化规律的地磁图，是人们在航海、航空、军事以及地质工作中重要的参考资料。 第2节 电流的磁场 一、通电直导线周围的磁场 1.探究通电直导线周围的磁场 实验器材：______、电源、开关、灯泡、导线 实验步骤：（1）如图所示，先将一根直导线架在______小磁针的上方，使直导线与小磁针______。接通电路，观察小磁针的指向。 （2）将小磁针移到直导线的______，使直导线与静止的小磁针______。接通电路，观察小磁针的指向， （3）改变直导线中的电流______，观察小磁针指向的变化。 实验现象： 实验结论： （1）通电后，小磁针偏转说明了电流周围存在______。 （2）改变电流方向，小磁针指向______说明了电流周围的磁场方向与______方向有关。 2.电流的磁效应 （1）电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。 （2）丹麦物理学家______在1820年通过类似的实验，首先发现了电流周围存在______，从而将原来认为毫无关联的电与磁联系起来，人们把这个实验称为______实验。 3.通电直导线周围的磁场分布 二、通电螺线管周围的磁场 1.螺线管 （1）螺线管：将导线按照______（或______）方向绕在圆筒上，即做成螺线管，也称线圈。 （2）螺线管中的电流方向：螺线管中的电流沿着导线绕着圆筒流动，因此电流方向是环绕圆筒的______或______方向。 2.实验：探究通电螺线管外部磁场的方向 实验目的： ①探究通电螺线管外部磁场分布的特点。 ②探究通电螺线管外部磁场的方向。 实验思路： 首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的______与______之间的关系。 实验器材：螺线管、电源、开关、导线、有机玻璃板、铁屑和小磁针等。 实验步骤： ①如图所示，连接电路。 ②接通电路，将______放在通电螺线管周围的不同位置。根据你观察到的现象，在图(a)中标出通电螺线管周围各点的______方向。 ③如图(b)所示，把电池的正负极对调，再重复上述步骤。 ④如图所示，在固定通电螺线管的玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后______玻璃板，观察铁屑的分布情况。 实验结论： （1）改变电流方向，小磁针指向______说明了通电螺线管外部磁场的磁场方向与______有关。 （2）通电螺线管的磁感线如图所示。可以看出，通电螺线管外部的磁场与______磁体周围的磁场相似。 3.通电螺线管两端的磁极 在螺线管的一端放一个小磁针，用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。如图所示： 三、安培定则 1.内容：用______手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的______一致，则拇指所指的那端就是通电螺线管的______极，如图所示： 2.安培定则的要点： （1）平伸______手：平伸______手时大拇指与四指______。 （2）四指所指的方向：右手握住螺线管，四指的环绕方向与______一致。 （3）大拇指的方向：拇指所指方向与______的方向一致，即其所指的一端为通电螺线管的______极。 3.安培定则的应用 （1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。 方法：右手握住螺线管，四指的环绕方向与______一致，拇指所指的一端为通电螺线管的______极。 （2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向（及电源正负极） 方法：右手握住螺线管，拇指指向通电螺线管的______极，四指的环绕方向即为______，进而判断出电源正负极。 四、电磁铁 1.电磁铁：由______和______组成。铁芯一般由铁或铁的合金制成，在铁芯上用漆包线密绕成线圈，就做成了一个简单的电磁铁。 2.电磁铁的磁性： （1）当______通过时，会有较强的磁性，______时就失去磁性。 （2）通电后能产生磁性。电磁铁的磁性强弱与线圈的______和线圈中的______有关。线圈的______越多，______越大，电磁铁的磁性就越强。 3.电磁铁工作原理 电磁铁是利用______来工作的。通电后，铁芯被螺线管的磁场______，两磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。 4.永磁体相比,电磁铁具有以下几个优点: （1）电磁铁磁性的有无可以由______、______来控制。 （2）电磁铁磁性的强弱可以通过调节______来控制。 （3）电磁铁的N、S极是由线圈中的______决定的,便于人工控制! 5.电磁铁的应用 电磁铁在生活、生产和科学技术中有很广泛的应用。从家里的全自动洗衣机到电动汽车，从磁悬浮列车到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁无处不在。 二、电磁继电器 1.电磁继电器的组成与作用 电磁继电器的工作电路可分为______电路和______电路两部分控制电路。 利用电磁继电器可以用______电压、______电流的控制电路来控制______电压、______电流的受控电路,并且能实现______和______。 电磁继电器实质上是利用______来控制工作电路的一种开关。 2.电磁继电器的结构 控制电路：______A、衔铁B、______电源U1、开关S。 受控电路：______电源U2，电动机M，电磁继电器的触点D、E。 3.电磁继电器的工作原理： 闭合控制电路中的开关S，电流通过电磁铁A的线圈产生______，把衔铁B______，使动触点D与静触点E接触，受控电路______，电动机工作。断开开关S，线圈中的电流______，电磁铁的磁性______，衔铁B在复位弹簧C的作用下与电磁铁A______，使触点D、E______，受控电路______，电动机停止工作。 第三节 磁场对电流的作用 电动机 一、磁场对通电导线的作用 1.实验：磁场对通电直导线的作用 （1）如图所示，把一根直导体悬于磁场中，接通电路，观察直导体的运动情况。 结论一：磁场对通电导体______的作用。 （2）断开开关，调整电路，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导体的电流方向与原来的相反。接通电路，观察直导体的运动情况。 结论二：磁场方向一定时，改变电流方向，磁场中导体运动方向______，即磁场对通电导体作用力的方向______。 （3）保持通过直导体的电流方向不变，把蹄形磁体的两个磁极对调，使磁场方向与原来相反，观察直导体的运动情况。 结论三：电流方向一定时，改变磁场方向，磁场中导体运动方向______，即磁场对通电导体作用力的方向______。 （4）同时改变通过直导体电流方向和磁场方向，接通电路，观察直导体的运动情况。 结论四：电流方向和磁场方向同时改变时，磁场中导体运动方向______，即磁场对通电导体作用力的方向保持______。 2.总结归纳： （1）磁场对通电导体______的作用。 （2）力的方向跟______的方向、______的方向都有关系： 当电流的方向或者磁场的方向______时，通电导线受力的方向______。 当电流的方向和磁场的方向______时，通电导线受力的方向______。 二、直流电动机的原理 1.实验：磁场对通电线圈的作用 （1） 如图所示，把使线圈位于磁体两个磁极间的磁场中。接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。 通电线圈在磁场力F1、F2的作用下开始______旋转 当通电线圈转到______位置时，它受到的磁场力F1、F2______，这时由于______，线圈还会继续转动 通电线图越过______位置后，磁场力会使它______旋转 通电线图最后静止在______位置 结论：通电线圈在磁场中可以______，但______持续转动。 （2） 当线圈刚转过______位置时，如果立即改变其中的______方向，那么通电线圈就能在磁场力的作用下______转动。 2.换向器 （1）构造：两个铜半环C和D跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环______，彼此______。 A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 （2）换向器的作用： 当线圈转过______位置时，自动改变______中的电流方向。如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的(向上)，线圈就可以不停地转动下去了。 3.直流电动机的原理： 通电线圈在磁场中______转动 4.直流电动机的构造 直流电动机主要由______和______两部分组成。能够转动的部分（线圈）叫作______；固定不动的部分（磁体）叫作______。电动机工作时，转子在定子中转动。 5.实际电动机 实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 6.扬声器是怎样发声的 （1）扬声器作用：扬声器是把______转换成______的一种装置。 （2）扬声器构造：它主要由固定的______、______和锥形纸盆构成。 （3）扬声器发声原理： 当线圈中通有电流时，线圈受到磁场______而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向______方向运动。由于通过线圈的电流方向______，线圈就不断地来回______，带动纸盆也来回______，于是扬声器就发出声音。 第4节 电磁感应 发电机 一、电磁感应现象 1.实验：尝试“磁生电” 将螺线管、二极管、开关、导线组成______电路，当开关______，将条形磁铁快速插入螺线管的过程中，二极管______。条形磁铁静止后二极管则______，再将条形磁铁快速拔出的过程中，二极管______。 2.电磁感应：利用______产生电流的现象。电磁感应产生的电流叫做______电流。 英国的物理学家______首先发现了电磁感应现象，其意义：进一步揭示了______之间的联系。 3.电磁感应现象中的能量转化：实现了将______能转化为______能。 4.探究感应电流产生的条件 （1）将导体AB、开关、灵敏电流计和蹄形磁体按照图连接起来。 （2）让导体AB静止在磁场中，闭合开关，观察回路中______感应电流产生。 （3）在电路闭合时，让导体AB沿磁场方向运动，观察回路中______感应电流产生。 （4）在电路闭合时，让导体AB做切割磁感线运动，观察回路中______感应电流产生。 产生感应电流的条件： ①______电路；②一部分导体做______运动。两个条件缺一不可。 5.影响感应电流方向因素：①______的方向；②______运动的方向。只改变______方向或______运动方向，感应电流方向改变；若这两个方向同时改变，感应电流方向______。 提示：①“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直或者斜着切割都可以，即：导体的运动方向一定与磁感线成______，而不是与磁感线______，否则将无法切割磁感线．②“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，如：⑴导体不动，磁场______； ⑵导体运动，磁场______； 二、发电机 1.发电机原理：______； 2.发电机主要结构：定子、转子、铜环、电刷等； 3.发电机原理： 当线圈平面与磁感线______时，线圈中的电流为______;当线圈越过此位置后，线圈中开始产生感应电流 当线圈平面与磁感线______时，线圈中的感应电流达到______ 当线圈平面与磁感线再次______时，线圈中______方向的感应电流达到______ 当线圈平面与磁感线再次______时，线圈中的电流又为______;线圈越过此位置后，线圈中开始产生方向______的感应电流 4.交流电：当线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的______和______随时间发生周期性变化，这种电流叫作交变电流。我们日常生活中使用的交变电流每秒钟完成______个周期性变化，其频率为______Hz。 5.能量转化：从能量转化的角度看，发电机是一种将______能转化为______能的装置。 6.发电机和电动机比较 交流发电机 直流电动机 原理 ______现象 通电线圈在磁场中______发生转动 结构 有______ 无______ 有______ 无______ 能量转化 ______能 转化为 ______能 ______能 转化为 ______能 实质 ______ ______ 对应的 原理图 区分关键 电路中______电源 电路中______电源 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章 电与磁（知识清单） 思维导图 第1节 磁体与磁场 一、磁体的性质 1.磁性：物理学中，将能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，称为磁性。具有具有磁性的物体的物体叫做磁体。 2.磁性分布的均匀性：磁体上磁性最强的部位叫做磁极。磁体有两个磁极。 3.磁体的指向性：能够自由转动的磁体，静止时总是指向南北。指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。 4.磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 二、磁化 1.磁化：使原来不显磁性的物体质，在磁场中获得磁性的过程。 2.磁化的方法： （1）接触或靠近磁体； （2）用一个磁体在磁性物体上沿一个方向摩擦，就可使这个物体变成磁体； （3）利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。 三、磁场 1.磁场：磁体周围存在一种看不见、摸不到的物质。 2.磁场的基本性质： 对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。 磁场中不同点，小磁针静止时，N极总是指向不同方向。 3.磁场方向： 物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时，北极所指的方向规定为该点的磁场方向。 4.实验方法： 在磁体外部放置越多、越小的磁针，就能越清楚地看出磁场的分布情况。如图所示，在条形磁体上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑，铁屑被条形磁体磁化，就变成一枚枚“小磁针”。轻轻敲打玻璃板，使铁屑跳起后在磁场作用下自由旋转，最终指向所在点的磁场方向。 四、磁感线 1.磁感线：按照铁屑在磁场中的排列情况和小磁针N极的指向，画出的一些带箭头的曲线。 为帮助人们想象磁场空间分布情况，科学家借用磁感线来形象地描绘磁场。磁感线是假想的物理模型，实际并不存在。但磁场是真实存在的。 2.磁场中的磁感线分布 磁感线的疏密反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密；磁性越弱的地方，磁感线越梳。 3.磁感线的方向与磁场方向 （1）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S极。 （2）磁感线上一点磁场的方向：磁感线上点的切线方向表示该点的磁场方向。 因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向，所以任何两条磁感线都不会相交。 三、地磁场 1.地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场。 指南针可以指示方向，正是受地磁场作用的结果。 2.地磁场的特点： （1）地磁的N极在地理的南极附近； 地磁的S极在地理的北极附近。 （2）磁偏角：地磁的两极和地理的两极并不重合，最先发现磁偏角的是我国宋代的沈括。 （3）地磁场的重要性 ①在地磁场作用下，从太阳射向地球的高速带电粒子流会发生偏转，从而减少了它们对地球生物的侵袭。 ②海龟、鲸、候鸟等迁徙动物对不同地理位置间地磁场强度、方向的差别十分“敏感能通过地磁场和太阳的位置辨别方向。 ③局部地磁场的强烈扰动能够为人们预告地震提供信息。 ④记录地球磁极位置和各地磁场强弱、方向以及变化规律的地磁图，是人们在航海、航空、军事以及地质工作中重要的参考资料。 第2节 电流的磁场 一、通电直导线周围的磁场 1.探究通电直导线周围的磁场 实验器材：小磁针、电源、开关、灯泡、导线 实验步骤：（1）如图所示，先将一根直导线架在静止小磁针的上方，使直导线与小磁针平行。接通电路，观察小磁针的指向。 （2）将小磁针移到直导线的上方，使直导线与静止的小磁针平行。接通电路，观察小磁针的指向， （3）改变直导线中的电流方向，观察小磁针指向的变化。 实验现象： 实验结论： （1）通电后，小磁针偏转说明了电流周围存在磁场。 （2）改变电流方向，小磁针指向改变说明了电流周围的磁场方向与电流方向有关。 2.电流的磁效应 （1）电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。 （2）丹麦物理学家奥斯特在1820年通过类似的实验，首先发现了电流周围存在磁场，从而将原来认为毫无关联的电与磁联系起来，人们把这个实验称为奥斯特实验。 3.通电直导线周围的磁场分布 二、通电螺线管周围的磁场 1.螺线管 （1）螺线管：将导线按照顺时针（或逆时针）方向绕在圆筒上，即做成螺线管，也称线圈。 （2）螺线管中的电流方向：螺线管中的电流沿着导线绕着圆筒流动，因此电流方向是环绕圆筒的顺时针或逆时针方向。 2.实验：探究通电螺线管外部磁场的方向 实验目的： ①探究通电螺线管外部磁场分布的特点。 ②探究通电螺线管外部磁场的方向。 实验思路： 首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系。 实验器材：螺线管、电源、开关、导线、有机玻璃板、铁屑和小磁针等。 实验步骤： ①如图所示，连接电路。 ②接通电路，将小磁针放在通电螺线管周围的不同位置。根据你观察到的现象，在图(a)中标出通电螺线管周围各点的磁场方向。 ③如图(b)所示，把电池的正负极对调，再重复上述步骤。 ④如图所示，在固定通电螺线管的玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况。 实验结论： （1）改变电流方向，小磁针指向改变说明了通电螺线管外部磁场的磁场方向与电流方向有关。 （2）通电螺线管的磁感线如图所示。可以看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似。 3.通电螺线管两端的磁极 在螺线管的一端放一个小磁针，用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。如图所示： 三、安培定则 1.内容：用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示： 2.安培定则的要点： （1）平伸右手：平伸右手时大拇指与四指垂直。 （2）四指所指的方向：右手握住螺线管，四指的环绕方向与电流的环绕方向一致。 （3）大拇指的方向：拇指所指方向与磁感线的方向一致，即其所指的一端为通电螺线管的N极。 3.安培定则的应用 （1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。 方法：右手握住螺线管，四指的环绕方向与电流的环绕方向一致，拇指所指的一端为通电螺线管的N极。 （2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向（及电源正负极） 方法：右手握住螺线管，拇指指向通电螺线管的N极，四指的环绕方向即为电流的环绕方向，进而判断出电源正负极。 四、电磁铁 1.电磁铁：由线圈和铁芯组成。铁芯一般由铁或铁的合金制成，在铁芯上用漆包线密绕成线圈，就做成了一个简单的电磁铁。 2.电磁铁的磁性： （1）当有电流通过时，会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性。 （2）通电后能产生磁性。电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和线圈中的电流大小有关。线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。 3.电磁铁工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。通电后，铁芯被螺线管的磁场磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。 4.永磁体相比,电磁铁具有以下几个优点: （1）电磁铁磁性的有无可以由通电、断电来控制。 （2）电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制。 （3）电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的,便于人工控制! 5.电磁铁的应用 电磁铁在生活、生产和科学技术中有很广泛的应用。从家里的全自动洗衣机到电动汽车，从磁悬浮列车到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁无处不在。 二、电磁继电器 1.电磁继电器的组成与作用 电磁继电器的工作电路可分为控制电路和受控电路两部分控制电路。 利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的受控电路,并且能实现遥控和生产自动化。 电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2.电磁继电器的结构 控制电路：电磁铁A、衔铁B、低压电源U1、开关S。 受控电路：高压电源U2，电动机M，电磁继电器的触点D、E。 3.电磁继电器的工作原理： 闭合控制电路中的开关S，电流通过电磁铁A的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控电路闭合，电动机工作。断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在复位弹簧C的作用下与电磁铁A分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作。 第三节 磁场对电流的作用 电动机 一、磁场对通电导线的作用 1.实验：磁场对通电直导线的作用 （1）如图所示，把一根直导体悬于磁场中，接通电路，观察直导体的运动情况。 结论一：磁场对通电导体有力的作用。 （2）断开开关，调整电路，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导体的电流方向与原来的相反。接通电路，观察直导体的运动情况。 结论二：磁场方向一定时，改变电流方向，磁场中导体运动方向改变，即磁场对通电导体作用力的方向改变。 （3）保持通过直导体的电流方向不变，把蹄形磁体的两个磁极对调，使磁场方向与原来相反，观察直导体的运动情况。 结论三：电流方向一定时，改变磁场方向，磁场中导体运动方向改变，即磁场对通电导体作用力的方向改变。 （4）同时改变通过直导体电流方向和磁场方向，接通电路，观察直导体的运动情况。 结论四：电流方向和磁场方向同时改变时，磁场中导体运动方向不变，即磁场对通电导体作用力的方向保持不变。 2.总结归纳： （1）磁场对通电导体有力的作用。 （2）力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系： 当电流的方向或者磁场的方向改变时，通电导线受力的方向改变。 当电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电导线受力的方向不改变。 二、直流电动机的原理 1.实验：磁场对通电线圈的作用 （1） 如图所示，把使线圈位于磁体两个磁极间的磁场中。接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。 通电线圈在磁场力F1、F2的作用下开始顺时针旋转 当通电线圈转到平衡位置时，它受到的磁场力F1、F2相互平衡，这时由于惯性，线圈还会继续转动 通电线图越过平衡位置后，磁场力会使它逆时针旋转 通电线图最后静止在平衡位置 结论：通电线圈在磁场中可以转过一定角度，但不能持续转动。 （2） 当线圈刚转过平衡位置时，如果立即改变其中的电流方向，那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动。 2.换向器 （1）构造：两个铜半环C和D跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。 A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 （2）换向器的作用： 当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的(向上)，线圈就可以不停地转动下去了。 3.直流电动机的原理： 通电线圈在磁场中受力转动 4.直流电动机的构造 直流电动机主要由线圈和磁体两部分组成。能够转动的部分（线圈）叫作转子；固定不动的部分（磁体）叫作定子。电动机工作时，转子在定子中转动。 5.实际电动机 实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 6.扬声器是怎样发声的 （1）扬声器作用：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。 （2）扬声器构造：它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。 （3）扬声器发声原理： 当线圈中通有电流时，线圈受到磁场力的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出声音。 第4节 电磁感应 发电机 一、电磁感应现象 1.实验：尝试“磁生电” 将螺线管、二极管、开关、导线组成闭合电路，当开关闭合后，将条形磁铁快速插入螺线管的过程中，二极管发光。条形磁铁静止后二极管则不发光，再将条形磁铁快速拔出的过程中，二极管发光。 2.电磁感应：利用磁场产生电流的现象。电磁感应产生的电流叫做感应电流。 英国的物理学家法拉第首先发现了电磁感应现象，其意义：进一步揭示了电与磁之间的联系。 3.电磁感应现象中的能量转化：实现了将机械能转化为电能。 4.探究感应电流产生的条件 （1）将导体AB、开关、灵敏电流计和蹄形磁体按照图连接起来。 （2）让导体AB静止在磁场中，闭合开关，观察回路中没有感应电流产生。 （3）在电路闭合时，让导体AB沿磁场方向运动，观察回路中没有感应电流产生。 （4）在电路闭合时，让导体AB做切割磁感线运动，观察回路中有感应电流产生。 产生感应电流的条件： ①闭合电路；②一部分导体做切割磁感线运动。两个条件缺一不可。 5.影响感应电流方向因素：①磁场的方向；②切割磁感线运动的方向。只改变磁场方向或切割磁感线运动方向，感应电流方向改变；若这两个方向同时改变，感应电流方向不变。 提示：①“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直或者斜着切割都可以，即：导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则将无法切割磁感线．②“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，如：⑴导体不动，磁场运动； ⑵导体运动，磁场不动； 二、发电机 1.发电机原理：电磁感应； 2.发电机主要结构：定子、转子、铜环、电刷等； 3.发电机原理： 当线圈平面与磁感线垂直时，线圈中的电流为零;当线圈越过此位置后，线圈中开始产生感应电流 当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的感应电流达到最大 当线圈平面与磁感线再次平行时，线圈中反方向的感应电流达到最大 当线圈平面与磁感线再次垂直时，线圈中的电流又为零;线圈越过此位置后，线圈中开始产生方向相反的感应电流 4.交流电：当线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化，这种电流叫作交变电流。我们日常生活中使用的交变电流每秒钟完成50个周期性变化，其频率为50Hz。 5.能量转化：从能量转化的角度看，发电机是一种将机械能转化为电能的装置。 6.发电机和电动机比较 交流发电机 直流电动机 原理 电磁感应现象 通电线圈在磁场中受力发生转动 结构 有铜环 无换向器 有换向器 无铜环 能量转化 机械能 转化为 电能 电能 转化为 机械能 实质 电源 用电器 对应的 原理图 区分关键 电路中无电源 电路中有电源 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $