第三章电磁及其应用考前必备知识点-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

浙教版科学八年级下册第三章电磁及其应用考前必备知识点 第1节磁体的磁场 一、磁体和磁极 早在2000多年前，我们的祖先就发现了能吸引铁的天然磁铁矿石，利用这种磁铁矿石，可以制成指南针。最早的指南针叫 司南 。 1、磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，我们把这种性质叫作磁性。 2、磁体： （1）定义：具有磁性的物体叫做磁体。 （2）分类：①按形状分：条形磁铁、蹄形磁铁、针形磁体等。 针形磁体 蹄形磁体 条形磁体 ②按来源分：天然磁体（铁矿石）和人造磁体。 ③按保持磁性时间长短分：硬磁体（永磁体）和软磁体。 3、磁极：磁体上磁性最强的部位叫做磁极。条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。 转换法：用所能吸引的铁屑多少（或大头针的多少）判断磁性强弱。 4、北（N）极和南（S）极：任何磁体都有两个磁极，一般位于磁体的两端，N极和S极。 S N 小磁针静止后总是南北指向。指向北面的一端叫北极（N极）；指向南面的一端叫南极（S极） 4、磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【思考与讨论】磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然都有 N 极和 S 极？ 一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。 二、磁化 【探索活动】 （1）如图3.1-5，在铁屑盒上方适当位置固定一根铁棒，观察铁棒能否把铁屑吸引上来。 _不能_。 （2）将一根条形磁铁从上方靠近铁棒，观察铁棒能否把铁屑吸引上来：能。如果把条形磁体拿开，观察到什么现象？铁屑不被吸引。 1、磁化：使原来没有磁性的物体 获得磁性的过程。 2、钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为 软磁体 。钢被磁化（用磁体在 钢棒上沿同一方向摩擦多次）后，磁性能长期保持，称为 硬磁体 或永磁体。所以制造永磁 体使用 钢，制造电磁铁的铁芯使用 软铁 。 【拓展】：（1）只有铁、钴、镍等磁性物质才能被磁化； （2） 被磁化了的物体与使它磁化的磁极相靠近那一端是异名磁极； （3） 有磁性的物体受到强烈撞击或加热，磁性会消失。 3、 磁化在生活中的应用：①磁卡和磁带利用了它能被磁化的原理；②磁卡、磁带、磁盘等 物体不适合在磁场环境和高温环境中保存；③彩色电视机显像管被磁化后颜色失真；④机械 手表被磁化后走时不准。 【课堂点拨】物体是否具有磁性的判断方法： ①根据磁体的 吸铁性 判断。 ②根据磁体的 指向性 判断。 ③根据磁体 相互作用规律 判断。 ④根据 磁极的磁性最强 判断。 3、磁性很强的磁铁可广泛应用于电声元件(扬声器、受话器)、自动控制电器、电机、机械设备和医疗器械等。钕铁硼磁铁就是一种利用稀土材料钕制成的强磁铁，它的磁性比普通磁铁高几百倍。 三、磁场和磁感线 （一）磁场 1、定义：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 2、基本性质：磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。 3、方向：小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。在磁体周围的不同位置，磁场方向不同。 （二）磁感线 1、为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第引入了磁感线这一模型。 2、方向：磁体外部的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。 3、磁感线可以表示：A．磁场的方向——箭头所指的方向； B．强弱——曲线的疏密程度； 【课堂点拨】磁感线的特点： （1）磁感线是为了描述磁场而假想的闭合曲线，它实际上是不存在的曲线。 （2）用磁感线描述磁场的方法叫 建立理想模型法。 （3）磁感线是 封闭 的曲线。 （4）磁感线 立体 的分布在磁体周围，而不是平面的。 （5）磁感线 不相交 。 （5）磁感线的疏密程度表示 磁场的强弱 。 四、地磁场 （1）地球产生的磁场叫做地磁场。地球是一个巨大的磁体。 （2）特点：地磁场与条形磁铁相似，它的北极在地理的南极附近，它的南极在地理的北极附近。 （3）磁偏角：地理的南北极与地磁的南北极之间并不重合，它们存在约5°的的夹角。宋代沈括最早发现。 （4）地磁场方向变化的原因：地核中熔融物质的运动状态的改变。（科学家的假设） （5）宇宙中许多天体具有磁场，且它们的磁场也在变化之中。如太阳磁场的极性会每隔11年变化一次。 第2节电流的磁场 一、直线电流的磁场 1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时，偶然间发现了电流的磁现象。 【探索活动】 1、在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线（如图甲）。当直导线通电时（如图乙）,能观察到什么现象？小磁针转动90°； 改变电流的方向，（如图丙）观察小磁针的偏转方向是否改变？小磁针反向转动90°。 该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。 奥斯特实验的重大意义：发现了电和磁之间的联系。 2、直线电流周围的磁感线分布规律：以直导线上各点为圆心的一些同心圆，在垂直于导线的平面上，越靠近通电导线，磁场越强，磁感线越密。磁场方向与电流方向有关。 右手安培定则1：右手握住直导线，大拇指指向电流方向，那么四指弯曲所指的方向就是磁场的方向。 注意:如果描述的是自由电子的定向移动方向,要注意该方向与电流方向相反。 二、通电螺线管的磁场： 1、通电螺线管的磁场跟条形磁体的磁场是相似的。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,通电螺线管外部的磁感线由N极出发,回到S极,内部由S极指向N极。 2、通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关。改变电流方向,通电螺线管的磁极也会发生改变。 右手安培定则2：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 3、直线电流周围的磁场与通电螺线管的磁场的比较 大拇指 四指 直流电流 电流方向 磁场方向 通电螺线管 磁场北极 电流方向 【探究实践】影响电磁铁磁性强弱的因素 【提出问题】通电螺线管中插入铁芯后（电磁铁），磁性大大增强，那么电磁铁的磁性强弱还与哪些因素有关呢？ 【建立假设】①是否带铁芯（已验证）②可能与电流的大小有关③可能与线圈的匝数有关 【设计实验】 （1）影响电磁铁磁性的大小可能有多个因素，我们可采用控制变量法和转换法来逐一研究。 （2）用什么方法来判断电磁铁磁性的强弱呢？用吸引铁屑的多少来体现。 （3）如何控制变量 1. 研究电磁铁磁性与电流大小的关系 控制线圈的匝数 、有（无）铁芯等其它可能影响的因素相同，利用滑动变阻器改变线圈中电流大小，看磁性如何变化。 2. 研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系 控制电流大小、有（无）铁芯等其它可能影响的因素相同，改变线圈的匝数 ，看磁性如何变化。 【实验结论】通电螺线管的线圈匝数越多，通过线圈的电流越大，线圈的磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。 三、电磁继电器 （一）电磁铁 1、定义：电磁铁是一个带有铁芯的通电螺线管。 电磁铁 S N 【思考】电磁铁与磁铁相比，有哪些优点？ 2、优点：①可通过电流的通断，来控制电磁铁磁性的有无。 ②磁性的强弱可以通过改变电流的大小或线圈的匝数多少来控制。 ③可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性。 （二）电磁继电器 1、定义：电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关。 2、组成：电磁继电器由电磁铁A、衔铁B、弹簧C、触点D组成。主要由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。 控制电路包括：低压电源、电磁铁、开关； 工作电路包括 ：高压电源、用电器(红灯、绿灯、电动机）、触点。 3、电磁继电器的优点：①可以实现低电压和弱电流来控制高电压和强电流；②可以实现自动控制和远距离控制。 【思考与讨论】 如图是一种常见的使用电磁继电器的控制电路，图甲是控制电路开关断开的状态，图乙是控制电路开关闭合的状态。请向同组同学说明这个电路是如何控制电动机运行的，绿灯亮或红灯亮分别表示电动机处于什么状态。 工作原理：低压电源开关闭合，控制电路接通，电磁铁（A）具有磁性，吸引衔铁（B），动触点开关（D）与红灯触点分离、与绿灯触点接通，红灯熄灭、绿灯亮、电动机开始工作。 低压电源开关断开，电磁铁（A）失去磁性，衔铁（B）在弹簧（C）的作用下拉起，动触点开关（D）与绿灯触点分离、与红灯触点接触→红灯亮、绿灯熄灭、电动机停止工作。 【实践活动】 1、水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置,请按下列要求连接如图所示的水位自动报警器电路:当水位在安全位置以下时,绿灯亮,水位达到安全位置上限时,红灯亮。 工作原理：当水位在安全以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，与上面的触头接触，此时绿灯亮； 水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，与下面的触头接触，此时红灯亮，则连接如图所示： 2、电磁门锁已广泛应用于日常生活。打开电磁锁的门往往要用插卡的方式。根据你现有的知识，说明电磁门锁的工作原理，并简要画出原理图。 工作原理：闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭。 原理图： 【思考与讨论】 如图所示为电铃的工作原理图，B为衔铁，与弹性片A相连，请根据电磁铁的工作原理，分析电铃是如何发出铃声的。 工作原理：电路闭合，电磁铁产生磁性，吸引衔铁B，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，电磁铁失去了磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。如此不断重复，电铃发出了持续的铃声。 【科学.技术.工程】磁悬浮列车 原理：利用“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”。 通过轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的相互吸引或排斥而使列车悬浮起来，使列车与轨道没有接触，消除了列车与轨道之间的摩擦。磁悬浮列车的阻力很小，因此运行速度很快。 四、信息的磁记录 磁记录是利用硬磁材料储存信息的技术。计算机上所用的机械硬盘、磁带式录音机所用的磁带都是利用硬磁材料来储存信息的。广泛应用于计算机、移动电话、影像播放器、游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。 硬盘的组成：机械硬盘主要由记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂有一层极薄的磁性颗粒（小磁体），读写磁头实际上就是一块电磁铁。 工作过程：在硬盘上存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息通过磁头转变成电信号，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息，从而再现被记录的信息。 【科学阅读】 电话 （1）基本结构：送话器（话筒）和受话器（听筒；相当于扬声器）是电话的两个基本组成部分。 （2）工作原理：送话器把声音信号转化为变化的话音电流，听筒把话音变化的电流转化为声音信号。 第3节电动机及其应用 一、磁场对通电导体的作用 （一）磁场对通电导体的作用 【探索活动】 1、如图所示装置，把导体棒AB放在磁场中，当合上开关使导体棒AB通电时，看到什么现象？ 2、改变通过导体棒AB中的电流方向，观察导体棒AB运动的方向。 3、保持导体棒AB中的电流方向不变，改变磁场的方向，观察导体棒AB运动的方向。 记录实验现象： 序号 电流方向 磁场方向 导体运动方向 ① A→B 上N 下S 向左运动 ② B→A 上N 下S 向右运动 ③ B→A 上S 下N 想做运动 【思考】 1、通电导体为什么会运动？通电导体在磁场中受到了力的作用。 2、比较序号①②，你能得出什么结论？磁场方向不变，改变电流方向，导体运动方向改变。 3、比较序号②③，你能得出什么结论？电流方向不变，改变磁场方向，导体运动方向改变。 4、比较序号①②，你能得出什么结论？同时改变电流方向、磁场方向，导体运动方向不变。 实验结论：通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关，当只改变电流方向或只改变磁场方向时，通电导体受到的力的方向发生改变。同时改变电流方向和磁场方向时,通电导体受到的力的方向不变。 【拓展】左手定则 伸开左手，拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，那么拇指所指方向就是导体运动方向。 （二）磁场对通电线圈的作用 【探索活动】 1、如图将矩形线圈放入磁场处于图甲中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动：不发生转动。 2、让矩形线圈处于图乙中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况：能转动，但转过90°后，停止转动。 【分析】：（1）图甲位置时线圈 ab边和 cd边受到的力的大小相等，方向相反，使线圈受力平衡。我们把这个位置称为线圈的平衡位置。（线圈平面和磁场方向垂直） （2）当矩形线圈处于图乙位置时，给线圈通电，线圈ab边和cd边受到的力的大小相等，方向相反，并且这两个力都与线圈的平面垂直，使线圈发生顺时针转动。当线圈继续转动到平衡位置时，能靠惯性转过平衡位置，但不能继续转动下去，它会在平衡位置附近摆地动几下后停下来。 【思考】 有什么方法能使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？通过改变电流方向来改变通电线圈的受力方向，从而使之沿同一方向连续转动。 二、电动机 电动机是利用通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的，用直流电源供电的叫直流电动机。 （1） 直流电动机的构造：主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷等构成。 （2）换向器的结构与作用 ①结构：由两片相互绝缘的铜质半环构成，与电刷配合使用。 ②作用：当线圈刚转过平衡位置时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。 （3直流电动机的工作原理： 甲：电流方向和力的方向如图所示，线圈顺时针转动。 乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分；线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，换向器自动改变电流方向。 丙：ab和cd的电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。 丁：线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向。 ①能量转换：电能转化为机械能。 ②转动方向：与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向或只改变磁场方向，转动方向改变；电流方向和磁场方向同时改变，则转动方向不变。 <一变二不变> ③转动速度：与电流大小和磁场强弱有关。电流越大、磁场强度越大、转速越快。 【拓展】直流电动机和交流电动机的区别 直流电动机线圈中电流方向改变，外电路中电流方向不变；（有换向器） 交流电动机线圈中电流方向改变，外电路中电流方向改变。（无换向器） 【讨论】如果装好通电后电动机不转动，主要有哪些原因？ ①线圈的位置处于平衡位置；②电源电压太小；②电刷与换向器接触不良；②线圈与半圆形金属环之间摩擦太大。 三、电动机的应用 由于电网提供的是交流电，所以家用电器里面的电动机和工业用电动机多数是交流电动机，而玩具等使用电池的小电器多数是直流电动机。 电动机被称为现代工业之母，它构造简单，控制方便，效率高，无污染，在交通运输、家用电器、国防设备等现代生产生活中有广泛应用，人类社会的发展离不开电动机。 第4节 电磁感应 一、电磁感应现象 英国的物理学家法拉第用了长达10年的艰辛探索，终于在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。他的这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。 1、概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。 2、产生感应电流的条件：闭合电路、部分导体、做切割磁感线运动 。 3、感应电流的方向：与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。改变其中的一个方向，产生感应电流方向改变；若同时改变这两个方向，产生感应电流方向不变。 4、影响感应电流大小的因素：磁场强弱、导体切割磁感线的速度的大小、切割导线的条数、切割导线的有效长度等。 5、能量转化：机械能转化为电能。 注意：导体在磁场中作切割磁感应线运动，一定有感应电压。不一定有感应电流产生。若电路是闭合的，则一定也有感应电压。 6.运用比较法区别磁场对电流的作用力与电磁感应现象 磁场对电流的作用 电磁感应现象 原因 通电导线（线圈）在磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 结果 通电导线受到力的作用 电路中产生电流 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 力的性质 磁力 外力 导体中电流 由电源供给 感应电流 应用 电动机 发电机 【拓展】右手定则 右手四指与大拇指垂直并在同一平面内,手心对着N极(让磁感线垂直穿过手心),大拇指指向导体切割磁感线的运动方向,则四指所指示的方向就是导体中感应电流的方向. 【思考与讨论】 如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系？ （1） 研究感应电流与导体切割磁感线速度的关系（控制磁场强度不变）： ①按图连接闭合电路：导体棒、电流计、开关用导线串联，导体棒置于磁场中，可垂直于磁感线方向运动。 ②保持磁铁类型、导体棒长度、切割角度不变。 ③分别以‌慢、中、快‌三种速度匀速拉动导体棒切割磁感线。 ④记录每次电流计指针偏转角度。 ‌现象‌：导体切割磁感线速度越快，灵敏电流计指针偏转角度越大。 结论：导体切割磁感线速度越快，产生的‌感应电流越大。 （2） 研究感应电流与磁场强度的关系（控制切割速度不变）： ①保持导体棒运动速度、长度、切割角度不变。 ②更换‌不同磁性强弱的磁铁‌（如弱磁铁 → 强磁铁）。 ③每次以相同速度切割磁感线，记录电流计偏转角度。 现象‌：磁场越强，灵敏电流计指针偏转角度越大。 结论：磁场越强，产生的‌感应电流越大。 【实践活动】 如图所示，把一根大约10m长的软电线的两端连接到一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路，两个同学摇动电线，并不断变化站立方向，电流表指针怎样变化？当两个同学沿哪个方向站立，摇动电线时，产生的电流比较大？ 电流表指针会发生不断摆动，且摆动幅度随同学站立方向的变化而变化；当两个同学沿东西方向站立，摇动电线时，产生的电流比较大。因为此时电线（导体）的运动方向（上下摇动）与地磁场磁感线（南北方向）基本垂直，电线在做切割磁感线运动。 二、发电机 【实践活动】 把手摇发电机与电流表连接起来，如图所示，转动手摇发电机的线圈，观察电流表的指针怎样变化，说明产生的电流方向是怎样变化的？ 转动手摇发电机的线圈，可以看到电流表的指针不断摆动，说明发电机产生的电流方向是变化的。 1、基本结构：磁铁（定子）、矩形线圈（转子）、铜环、电刷等。 2、交流发电机的原理 （1）当线圈平面和磁感线垂直时，两边的运动方向和磁感线平行，不切割磁感线，线圈中无感应电流。 （2）当线圈平面和磁感线平行时，两边的运动方向和磁感线垂直，切割磁感线，线圈中有感应电流。 （3）线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变两次。 （4）实际使用的大型交流发电机，一般采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电（线圈是由多匝铜线绕制而成的，因此很重）。为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁铁。 3. 交流电与直流电 （1）周期性改变方向的电流叫交流电。方向不变的电流叫直流电。电池产生的电流方向是不变的，是直流电。 （2）我国供生产和生活的交流电的是周期0.02秒，频率是50赫兹，电流方向每秒改变100次。 （3）交流发电机发电时，线圈内是交流电，对外供应也是交流电；直流发电机发电时，线圈内是交流电，对外部供电是直流电。因为直流发电机安装了换向器，能将线圈中产生的交流电转化为直流电输送出去。 （4）发电机和电动机的结构本质上是一样的。因此电动机也可以做发电机。 直流电动机与交流发电机 直流电动机 交流发电机 原理 电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应 电路中作用 用电器 电源 电路中有无其他电源 有 无 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 【思考与讨论】 交流电与直流电有什么不同？通过查验资料，了解为什么我们平时用得最多的是交流电而不是直流电。 交流电的方向会随时间周期性改变，直流电的方向不会发生改变，生活中的电是由电厂发出的交流电，且生活中大部分发动机是交流发电机。所以我们平时用得最多的是交流电而不是直流电。 第5节 家庭用电 一、家庭电路 （一）家庭电路的组成：进户线、电能表、断路器、用电器与开关、插座。所有用电器均并联在家庭电路中。 进户线→电能表→闸刀开关→熔断器（保险盒，内含保险丝）→插座、用电器和开关。 1、进户线：一般有两根，一根是火线，一根是零线。它们之间的电压正常值为220V。 2、电能表：测量用电器在一段时间内消耗电能的仪器。 3、闸刀开关（总开关）：控制整个家庭电路的通断，上方为静触头，向上按为闭合。 4、灯泡和开关：灯泡必须经过开关和火线相连。 注意：螺口灯泡的火线必须接在尾部中心，螺旋套接在零线上。 （二）测电笔 1、构造：笔尖金属体、弹簧、氖管、大电阻（约1000kΩ）\笔尾金属体。 2、作用：辨别火线和零线。 3、使用方法：用手接触测电笔的笔尾金属体，笔尖金属体接触待测导线，若氖管发光，则所测导线为火线；若氖管不发光，则所测导线为零线。 4、用测电笔判断零线断开：正常情况下，测电笔接触火线时才能发光，如果用测电笔检测电灯两端，均能发光，说明家庭电路中进户零线断开。 用测电笔判断火线断开：如果用测电笔检测插座的双孔，均不能发光，说明家庭电路中与此插座相连的火线断开。 二、熔断器和断路器 （一）熔断器（保险丝） 1、选用原则：保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。 2、材料：一般是用电阻率大、熔点较低的合金材料制成。 3、作用：当电路中的电流过大时，保险丝会自动熔断，切断电路起到保护电路的作用。 4、熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种 5、保险丝熔断的原因：电路过载或短路。 【注】a．在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝；b．保险丝应与所保护的电路串联。 【思考与讨论】 如果选用的保险丝额定电流太大或太小，会造成怎样的后果？ 如果选用的保险丝额定电流太大，在电路中总电流过大，使导线发热程度过高时保险丝还没有熔断，就会失去保险丝切断电路的作用，可能会引发火灾等事故；如果额定电流太小，将会在使用较少的用电器时，保险丝就熔断，使电路无法正常使用。 （二）断路器（空气开关——低压断路器） 1、作用：当流过断路器的电流超过额定电流时，断路器可以自动切断电路，从而起到保护电路的作用。 2、连接：断路器一般串联在火线上。 3、断路器相当于闸刀开关和熔断器的作用。 4、优点：断路器能手动复位，接通电路；也能手动切断电路。不需要更换元件，比保险丝更方便。 【实践活动】 如图是一种断路器的工作原理图，你能否向同桌介绍其工作原理？ 工作原理：电流过大时，双金属片被过度加热，发生弯曲，使接触点在弹簧拉力作用下被断开，电路切断，从而起到电路过载或短路时的保护作用。 （3） 家庭电路中电流过大（保险丝熔断或断路器会断开）的原因： ①发生短路； ②用电器的总功率过大：a．使用了大功率的用电器。如空调、热水器等； b．使用的用电器过多。 （三）插座 （1）分类：两孔式插座和三孔式插座。 （2）记忆技巧：两孔式，左零右火；三孔式，左零右火上接地。 （3）接外壳的脚稍长的目的：在用电器通电前，先将金属外壳接地，起到安全和保护的作用。 注：凡是金属外壳的用电器都要用到三角插座，如：空调、冰箱、电饭煲、洗衣机等。 四、触电事故 （一）触电 1、触电：通过人体的电流达到一定值时对人体的伤害事故。通过人体的电流越大，从触电到死亡的时间越短。 2、人体电阻：1000-2000欧；安全电流：≤30毫安；安全电压≤36伏。 3、一般情况下，36V以下的电压才是安全的。但在潮湿的环境中，安全电压应在24V甚至于12V以下。 （二）触电形式 1、低压触电：单线触电和双线触电。 （1）单线触电：站在地上的人触到火线，则有电流由火线进入人体到地，形成回路，造成触电。（火线—人体—大地） （2）双线触电：站在绝缘体上的人同时接触到两根电线时，电流将由火线进入人体到零线而形成回路，造成触电。（火线—人体—零线） 2、高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。 U 五、安全用电常识 1、原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 2、安全用电常识： 将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；不要用湿的手触摸电器、插座和开关；防止电线的绝缘层老化或破损；不要在高压线旁钓鱼或放风筝；不要使插座超负荷；避免在浴室使用用电器；导线旁不要放发热物体；不要同时使用大量大功率用电器。 3、触电的急救措施 （1）首先要切断电源（断开总开关），在无法切断电源的情况下，用绝缘的干木棍、竹竿等将电线挑开，使人体与带电体分离。如果贸然用手直接去拉触电者，则不但不能救人，自己反而也会触电。 （2）将人体与带电体分开后，进行现场抢救或拨打求救电话。 （3）如果用电时引发火灾，要先切断电源，绝不能向带电体泼水救火。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教版科学八年级下册第三章电磁及其应用考前必备知识点 第1节磁体的磁场 一、磁体和磁极 早在2000多年前，我们的祖先就发现了能吸引铁的天然磁铁矿石，利用这种磁铁矿石，可以制成指南针。最早的指南针叫 。 1、磁性：物质具有吸引 、 、 等物质的性质，我们把这种性质叫作磁性。 2、磁体： （1）定义：具有 的物体叫做磁体。 （2）分类：①按形状分：条形磁铁、蹄形磁铁、针形磁体等。 针形磁体 蹄形磁体 条形磁体 ②按来源分：天然磁体（铁矿石）和人造磁体。 ③按保持磁性时间长短分：硬磁体（永磁体）和软磁体。 3、磁极：磁体上磁性最强的部位叫做磁极。条形磁体两端磁性最 ，中间磁性最 。 转换法：用所能 （或大头针的多少）判断磁性强弱。 4、北（N）极和南（S）极：任何磁体都有两个磁极，一般位于磁体的两端，N极和S极。 S N 小磁针静止后总是 指向。指向 的一端叫北极（ 极）；指 面的一端叫南极（ 极） 4、磁极间的相互作用规律： 。 【思考与讨论】磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然都有 N 极和 S 极？ 一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在 。 二、磁化 【探索活动】 （1）如图3.1-5，在铁屑盒上方适当位置固定一根铁棒，观察铁棒能否把铁屑吸引上来。 _ 。 （2）将一根条形磁铁从上方靠近铁棒，观察铁棒能否把铁屑吸引上来： 。如果把条形磁体拿开，观察到什么现象？ 。 1、磁化：使原来没有磁性的物体 磁性的过程。 2、钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为 。钢被磁化（用磁 体在钢棒上沿同一方向摩擦多次）后，磁性能长期保持，称为 或 。 所以制造永磁体使用 ，制造电磁铁的铁芯使用 。 【拓展】：（1）只有 、 、 等磁性物质才能被磁化； （2） 被磁化了的物体与使它磁化的磁极相靠近那一端是 磁极； （3） 有磁性的物体受到强烈撞击或加热，磁性会 。 3、 磁化在生活中的应用：①磁卡和磁带利用了它能被 的原理；②磁卡、磁带、磁 盘等物体不适合在磁场环境和高温环境中保存；③彩色电视机显像管被磁化后颜色失真；④机械手表被磁化后走时不准。 【课堂点拨】物体是否具有磁性的判断方法： ①根据磁体的 判断。 ②根据磁体的 判断。 ③根据磁体 判断。 ④根据 判断。 3、磁性很强的磁铁可广泛应用于电声元件(扬声器、受话器)、自动控制电器、电机、机械设备和医疗器械等。 就是一种利用稀土材料钕制成的强磁铁，它的磁性比普通磁铁高几百倍。 三、磁场和磁感线 （一）磁场 1、定义：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质。磁极间的相互作用是通过 而发生的。 2、基本性质：磁场对放入其中的磁体会产生 的作用。 3、方向：小磁针静止时 所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。在磁体周围的不同位置，磁场方向 。 （二）磁感线 1、为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家 引入了磁感线这一模型。 2、方向：磁体外部的磁感线都是从磁体的 出来，回到磁体的 。 3、磁感线可以表示：A．磁场的方向——箭头所指的方向； B．强弱——曲线的疏密程度； 【课堂点拨】磁感线的特点： （1）磁感线是为了描述磁场而 闭合曲线，它实际上是 的曲线。 （2）用磁感线描述磁场的方法叫 。 （3）磁感线是 的曲线。 （4）磁感线 的分布在磁体周围，而不是平面的。 （5）磁感线 。 （5）磁感线的疏密程度表示 。 四、地磁场 （1）地球产生的磁场叫做地磁场。地球是一个巨大的磁体。 （2）特点：地磁场与 相似，它的北极在地理的 附近，它的南极在地理的 附近。 （3）磁偏角：地理的南北极与地磁的南北极之间并不 ，它们存在约5°的的夹角。宋代沈括最早发现。 （4）地磁场方向变化的原因：地核中熔融物质的运动状态的改变。（科学家的假设） （5）宇宙中许多天体具有磁场，且它们的磁场也在变化之中。如太阳磁场的极性会每隔11年变化一次。 第2节电流的磁场 一、直线电流的磁场 1820年，丹麦物理学家 在课堂上做实验时，偶然间发现了电流的 。 【探索活动】 1、在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线（如图甲）。当直导线通电时（如图乙）,能观察到什么现象？ ； 改变电流的方向，（如图丙）观察小磁针的偏转方向是否改变？ 。 该现象说明： 奥斯特实验的重大意义：发现了 之间的联系。 2、 直线电流周围的磁感线分布规律：以 为圆心的一些 ，在 于导线的平面上，越 通电导线，磁场 ，磁感线 。磁场方向与 有关。 右手安培定则1：右手握住直导线，大拇指指向 ，那么四指弯曲所指的方向就是 。 注意:如果描述的是自由电子的定向移动方向,要注意该方向与电流方向 。 二、通电螺线管的磁场： 1、通电螺线管的磁场跟 的磁场是相似的。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,通电螺线管外部的磁感线由 出发,回到 ,内部由 指向 。 2、通电螺线管的磁极方向跟 有关。改变电流方向,通电螺线管的磁极 发生改变。 右手安培定则2： 。 3、直线电流周围的磁场与通电螺线管的磁场的比较 大拇指 四指 直流电流 通电螺线管 【探究实践】影响电磁铁磁性强弱的因素 【提出问题】通电螺线管中插入铁芯后（电磁铁），磁性大大增强，那么电磁铁的磁性强弱还与哪些因素有关呢？ 【建立假设】①是否带铁芯（已验证）②可能与 有关③可能与 有关 【设计实验】 （1）影响电磁铁磁性的大小可能有多个因素，我们可采用 和 来逐一研究。 （2）用什么方法来判断电磁铁磁性的强弱呢？用 来体现。 （3）如何控制变量 1. 研究电磁铁磁性与电流大小的关系 控制 、 等其它可能影响的因素相同，利用 改变线圈中 ，看磁性如何变化。 2. 研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系 控制 、 等其它可能影响的因素相同，改变 ，看磁性如何变化。 【实验结论】通电螺线管的线圈匝数 ，通过线圈的电流 ，线圈的磁性 ；插入铁芯，线圈的磁性大大 。 三、电磁继电器 （一）电磁铁 1、定义：电磁铁是一个带有铁芯的 。 电磁铁 S N 【思考】电磁铁与磁铁相比，有哪些优点？ 2、优点：①可通过 ，来控制电磁铁磁性的有无。 ②磁性的强弱可以通过 或 来控制。 ③可以通过 ，来改变其磁极的极性。 （二）电磁继电器 1、定义：电磁继电器是一个由 控制的自动开关。 2、组成：电磁继电器由电磁铁A、衔铁B、弹簧C、触点D组成。主要由 和 两部分构成。 控制电路包括：低压电源、 、开关； 工作电路包括 ：高压电源、用电器(红灯、绿灯、电动机）、 。 3、 电磁继电器的优点： ①可以实现 来控制 ； ②可以实现 和 。 【思考与讨论】 如图是一种常见的使用电磁继电器的控制电路，图甲是控制电路开关断开的状态，图乙是控制电路开关闭合的状态。请向同组同学说明这个电路是如何控制电动机运行的，绿灯亮或红灯亮分别表示电动机处于什么状态。 工作原理： 【实践活动】 1、水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置,请按下列要求连接如图所示的水位自动报警器电路:当水位在安全位置以下时,绿灯亮,水位达到安全位置上限时,红灯亮。 工作原理： 2、电磁门锁已广泛应用于日常生活。打开电磁锁的门往往要用插卡的方式。根据你现有的知识，说明电磁门锁的工作原理，并简要画出原理图。 工作原理： 【思考与讨论】 如图所示为电铃的工作原理图，B为衔铁，与弹性片A相连，请根据电磁铁的工作原理，分析电铃是如何发出铃声的。 工作原理： 【科学.技术.工程】磁悬浮列车 原理：利用 。 通过轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的相互吸引或排斥而使列车悬浮起来，使列车与轨道没有 ，消除了列车与轨道之间的 。磁悬浮列车的阻力 ，因此运行速度很快。 四、信息的磁记录 磁记录是利用 储存信息的技术。计算机上所用的 、磁带式录音机所用的 都是利用硬磁材料来储存信息的。广泛应用于计算机、移动电话、影像播放器、游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。 硬盘的组成：机械硬盘主要由 、 以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂有一层极薄的磁性颗粒（小磁体），读写磁头实际上就是一块 。 工作过程：在硬盘上存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息通过磁头转变成电信号，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息，从而再现被记录的信息。 【科学阅读】 电话 （1）基本结构：送话器（话筒）和受话器（听筒；相当于 ）是电话的两个基本组成部分。 （2）工作原理：送话器把声音信号转化为变化的话音电流，听筒把话音变化的电流转化为声音信号。 第3节电动机及其应用 一、磁场对通电导体的作用 （一）磁场对通电导体的作用 【探索活动】 1、如图所示装置，把导体棒AB放在磁场中，当合上开关使导体棒AB通电时，看到什么现象？ 2、改变通过导体棒AB中的电流方向，观察导体棒AB运动的方向。 3、保持导体棒AB中的电流方向不变，改变磁场的方向，观察导体棒AB运动的方向。 记录实验现象： 序号 电流方向 磁场方向 导体运动方向 ① A→B 上N 下S ② B→A 上N 下S ③ B→A 上S 下N 【思考】 1、通电导体为什么会运动？ 。 2、比较序号①②，你能得出什么结论？ 。 3、比较序号②③，你能得出什么结论？ 。 4、比较序号①②，你能得出什么结论？ 。 实验结论：通电导线在磁场中会受到 的作用，力的方向与 及 有关，当只改变 或只改变 时，通电导体受到的力的方向发生 。 改变电流方向和磁场方向时,通电导体受到的力的方向 。 【拓展】左手定则 伸开左手，拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向 ，那么拇指所指方向就是 。 （二）磁场对通电线圈的作用 【探索活动】 1、如图将矩形线圈放入磁场处于图甲中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动： 。 2、让矩形线圈处于图乙中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况： 【分析】：（1）图甲位置时线圈 ab边和 cd边受到的力的大小 ，方向 ，使线圈受力 。我们把这个位置称为线圈的 。（线圈平面和磁场方向 ） （2）当矩形线圈处于图乙位置时，给线圈通电，线圈ab边和cd边受到的力的大小 ，方向 ，并且这两个力都与线圈的平面垂直，使线圈发生 转动。当线圈继续转动到平衡位置时，能靠 转过平衡位置，但 继续转动下去，它会在平衡位置附近摆地动几下后停下来。 【思考】 有什么方法能使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？ ，从而使之沿同一方向连续转动。 二、电动机 电动机是利用 的原理制成的，用直流电源供电的叫直流电动机。 （1） 直流电动机的构造：主要由 （定子）、 （转子）、 和 等构成。 （2）换向器的结构与作用 ①结构：由两片相互绝缘的 构成，与电刷配合使用。 ②作用：当线圈刚转过 时，能改变线圈中的 ，使线圈持续转动。 （3直流电动机的工作原理： 甲：电流方向和力的方向如图所示，线圈 针转动。 乙：线圈转到 时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分；线圈由于 继续转动，转过平衡位置后， 自动改变电流方向。 丙：ab和cd的电流方向与图甲 ，受力方向也 ，线圈仍 转动。 丁：线圈又转到平衡位置， 又自动改变电流方向。 ①能量转换： 转化为 。 ②转动方向：与 和 有关。只改变 或只改变 ，转动方向 ；电流方向和磁场方向同时改变，则转动方向 。 <一变二不变> ③转动速度：与 和 有关。电流越 、磁场强度越 、转速越 。 【拓展】直流电动机和交流电动机的区别 直流电动机线圈中电流方向 ，外电路中电流方向 ；（有换向器） 交流电动机线圈中电流方向 ，外电路中电流方向 。（无换向器） 【讨论】如果装好通电后电动机不转动，主要有哪些原因？ ① ；②电源电压太小；② ；②线圈与半圆形金属环之间摩擦太大。 三、电动机的应用 由于电网提供的是 ，所以家用电器里面的电动机和工业用电动机多数是 ，而玩具等使用电池的小电器多数是 。 电动机被称为现代工业之母，它构造简单，控制方便，效率高，无污染，在交通运输、家用电器、国防设备等现代生产生活中有广泛应用，人类社会的发展离不开电动机。 第4节 电磁感应 一、电磁感应现象 英国的物理学家 用了长达10年的艰辛探索，终于在 年发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。他的这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了 的新纪元。 1、概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。产生的电流叫 。 2、产生感应电流的条件： 、 、 。 3、感应电流的方向：与 和 有关。改变其中的一个方向，产生感应电流方向 ；若同时改变这两个方向，产生感应电流方向 。 4、影响感应电流大小的因素： 、 、 、 等。 5、能量转化： 转化为 。 注意：导体在磁场中作切割磁感应线运动，一定有 。不一定有 产生。若电路是 的，则一定也有 。 6.运用比较法区别磁场对电流的作用力与电磁感应现象 磁场对电流的作用 电磁感应现象 原因 通电导线（线圈）在磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 结果 通电导线受到力的作用 电路中产生电流 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 力的性质 磁力 外力 导体中电流 由电源供给 感应电流 应用 电动机 发电机 【拓展】右手定则 右手四指与大拇指垂直并在同一平面内,手心对着N极(让磁感线垂直穿过手心),大拇指指向 方向,则四指所指示的方向就是导体中 的方向. 【思考与讨论】 如何用实验方法研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强度之间的关系？ 【实践活动】 如图所示，把一根大约10m长的软电线的两端连接到一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路，两个同学摇动电线，并不断变化站立方向，电流表指针怎样变化？当两个同学沿哪个方向站立，摇动电线时，产生的电流比较大？ 【实践活动】 把手摇发电机与电流表连接起来，如图所示，转动手摇发电机的线圈，观察电流表的指针怎样变化，说明产生的电流方向是怎样变化的？ 1、基本结构：磁铁（定子）、矩形线圈（转子）、铜环、电刷等。 2、交流发电机的原理 （1）当线圈平面和磁感线垂直时，两边的运动方向和磁感线 ，不切割磁感线，线圈中无感应电流。 （2）当线圈平面和磁感线平行时，两边的运动方向和磁感线 ，切割磁感线，线圈中有感应电流。 （3）线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变 次。 （4）实际使用的大型交流发电机，一般采用 不动， 旋转的方式来发电（线圈是由多匝铜线绕制而成的，因此很重）。为了得到较强的磁场，还要用 代替永磁铁。 3. 交流电与直流电 （1） 周期性改变方向的电流叫交流电。方向不变的电流叫直流电。电池产生的电流方向是 的，是 。 （2）我国供生产和生活的交流电的是周期 秒，频率是 赫兹，电流方向每秒改变 次。 （3）交流发电机发电时，线圈内是 ，对外供应也是 ；直流发电机发电时，线圈内是 ，对外部供电是 。因为直流发电机安装了 ，能将线圈中产生的交流电转化为直流电输送出去。 （4）发电机和电动机的结构本质上是一样的。因此电动机也可以做发电机。 直流电动机与交流发电机 直流电动机 交流发电机 原理 电路中作用 电路中有无其他电源 能量转化 【思考与讨论】 交流电与直流电有什么不同？通过查验资料，了解为什么我们平时用得最多的是交流电而不是直流电。 第5节 家庭用电 一、家庭电路 （一）家庭电路的组成：进户线、电能表、断路器、用电器与开关、插座。所有用电器均并联在家庭电路中。 进户线→电能表→闸刀开关→熔断器（保险盒，内含保险丝）→插座、用电器和开关。 1、进户线：一般有两根，一根是 ，一根是 。它们之间的电压正常值为 V。 2、电能表：测量用电器在一段时间内消耗电能的仪器。 3、闸刀开关（总开关）：控制整个家庭电路的通断，上方为 触头，向 按为闭合。 4、灯泡和开关：灯泡必须经过 和火线相连。 注意：螺口灯泡的火线必须接在 ，螺旋套接在零线上。 （二）测电笔 1、构造：笔尖金属体、弹簧、氖管、大电阻（约1000kΩ）\笔尾金属体。 2、作用：辨别 和 。 3、使用方法：用手接触测电笔的 ， 接触待测导线，若氖管发光，则所测导线为 ，若氖管不发光，则所测导线为 。 4、用测电笔判断零线断开：正常情况下，测电笔接触火线时才能发光，如果用测电笔检测电灯两端，均能发光，说明家庭电路中进户 断开。 用测电笔判断火线断开：如果用测电笔检测插座的双孔，均不能发光，说明家庭电路中与此插座相连的 断开。 二、熔断器和断路器 （一）熔断器（保险丝） 1、选用原则：保险丝的额定电流 电路中正常工作时的电流。 2、材料：一般是用 、 的合金材料制成。 3、作用：当电路中的电流过大时，保险丝会自动熔断，切断电路起到 的作用。 4、熔断器一般有 熔断器和 熔断器两种。 5、保险丝熔断的原因： 或 。 【注】a．在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替 ；b．保险丝应与所保护的电路 。 【思考与讨论】 如果选用的保险丝额定电流太大或太小，会造成怎样的后果？ （二）断路器（空气开关——低压断路器） 1、作用：当流过断路器的电流超过额定电流时，断路器可以自动切断电路，从而起到保护电路的作用。 2、连接：断路器一般 在火线上。 3、断路器相当于 和 的作用。 4、优点：断路器能手动复位，接通电路；也能手动切断电路。不需要更换元件，比保险丝更方便。 【实践活动】 如图是一种断路器的工作原理图，你能否向同桌介绍其工作原理？ 工作原理： （3） 家庭电路中电流过大（保险丝熔断或断路器会断开）的原因： ① ； ② ：a．使用了大功率的用电器。如空调、热水器等； b．使用的用电器过多。 （三）插座 （1）分类： 插座和 插座。 （2）记忆技巧：两孔式，左 右 ；三孔式，左零右火上 。 （3）接外壳的脚稍长的目的： 注：凡是 的用电器都要用到三角插座，如：空调、冰箱、电饭煲、洗衣机等。 四、触电事故 （一）触电 1、触电：通过人体的电流达到一定值时对人体的伤害事故。通过人体的电流越 ，从触电到死亡的时间越 。 2、人体电阻： 欧；安全电流：≤ 毫安；安全电压≤ 伏。 3、一般情况下， 以下的电压才是安全的。但在潮湿的环境中，安全电压应在 甚至于 以下。 【思考】经研究发现人体的电阻因人体组织不同而略有差异，一般人体的电阻约为1200欧左右，根据欧姆定律，则人体的安全电压为多少伏以下？ （二）触电形式 1、低压触电： 和 。 （1） ：站在地上的人触到火线，则有电流由火线进入人体到地，形成回路，造成触电。（火线—人体—大地） （2） ：站在绝缘体上的人同时接触到两根电线时，电流将由火线进入人体到零线而形成回路，造成触电。（火线—人体—零线） 2、高压触电： 和 。 U 五、安全用电常识 1、原则：不接触 ，不靠近 。 2、安全用电常识： 将插头插入插座时，手不要接触金属插脚；不要用湿的手触摸电器、插座和开关；防止电线的绝缘层老化或破损；不要在高压线旁钓鱼或放风筝；不要使插座超负荷；避免在浴室使用用电器；导线旁不要放发热物体；不要同时使用大量大功率用电器。 3、触电的急救措施 （1）首先要 （断开总开关），在无法切断电源的情况下，用绝缘的干木棍、竹竿等将电线挑开，使人体与带电体分离。如果贸然用手直接去拉触电者，则不但不能救人，自己反而也会触电。 （2）将人体与带电体分开后，进行现场抢救或拨打求救电话。 （3）如果用电时引发火灾，要先切断电源，绝不能向带电体泼水救火。 1 学科网（北京）股份有限公司 $