第三章《电与磁》知识梳理挖空- 2025-2026学年科学浙教版八年级下册
2026-05-09
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2份
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17页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3章 电磁及其应用 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.55 MB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57765050.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中科学知识清单系统梳理了新浙教版八下《电磁及其应用》全章内容,涵盖磁体与磁场、电流的磁效应、电动机、发电机及家庭用电五大知识范畴,搭建了从基础概念(如磁极、磁感线)到规律应用(如安培定则、电磁感应)再到安全实践(如家庭电路连接)的递进式学习支架。
清单通过分类分级(如磁体分天然与人造、软磁与硬磁)、对比关联(设计电动机与发电机对比表、三种电磁现象辨析表)呈现知识体系,突出科学观念和科学思维培养。标注★重要注意(如“永磁体用钢、电磁铁铁芯用铁”)、高频考点(如换向器作用)及易错提醒(如磁体磁极不可分割),辅助不同学生高效掌握要点,教师可据此设计分层教学,提升课堂实效。
内容正文:
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2026 新浙教版科学八下第 3 章《电磁及其应用》
第 1 节 磁体的磁场
一、磁体和磁极
1. 磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。(两个物体产生力的作用时,不一定相互接触)
2. 磁体:具有磁性的物体(磁铁:铁质的磁体)
(1) 按来源分:天然磁体如磁铁矿石(Fe3O4 和人造磁体)。
(2) 按磁性保持时间长短分:永(硬)磁体和软磁体。
3. 磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极。
(1) 北极(N 极):磁体自由静止时,指向地理北极的一端。
(2) 南极(S 极):磁体自由静止时,指向地理南极的一端。
(3) 磁极间的相互作用力—规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4) 易错提醒:磁体的磁极总是成对出现,且不可分割。将一个磁体分割成若干部分,每一部分仍然是具有 N 极和 S 极的独立小磁体。
二、磁化:
1. 磁化定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁吸引铁钉的原因:因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
2. 磁性材料和非磁性材料
(1) 磁性材料:能被磁化的物质。如铁(软磁体)、钢(硬磁体)等。
(2) 非磁性材料:不能被磁化的物质。如铜、铝、陶瓷、丝绸、玻璃等。
3. 磁化方法:
(1) 接触或靠近法:用磁体的一端(如 N 极)沿被磁化物体(如铁棒)的同一方向重复摩擦数次。
(2) 磁场作用法:将被磁化物体(如铁钉)放在强磁场中。
4. 去磁与剩磁
(1) 软磁体:容易被磁化,但撤去外磁场后,磁性几乎完全消失(剩磁小)。
(2) 硬磁体:磁化后,磁性能长期保持(剩磁大)。
★重要注意:制作永/硬磁体、指南针使用 钢 ,制造电磁铁的铁芯使用 铁 。
5. 应用: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。
三、磁场和磁感线
1. 定义:存在于磁体(或电流)周围的一种特殊物质,它对放入其中的磁体产生力的作用(磁力)。
2. 磁场看不见、摸不着,我们可根据它所产生的作用(均匀撒铁屑、或借助小磁针)来认识它—转换法。
3. 基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
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4. 方向规定: 小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
5. 磁感线:了形象描述磁场而引入的一系列假想的曲线—带箭头的曲线(模型法)。
①方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来,回到磁体的 南极。
②说明:
A. 磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
B. 磁体外部的磁感线总是从 N 极出发,回到 S 极。
C. 磁感线是闭合曲线,在磁体内部从 S 极指向 N 极。
D. 磁感线 立体 的分布在磁体周围,而不是平面的。
E. 磁感线 不相交 。
F. 磁感线的 密疏程度 表示 磁场的强弱 。
6. 熟练掌握常考磁铁的磁感线画法。
7. 应用:磁悬浮列车—同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
四、地磁场:
1. 定义:地球本身是一个巨大的磁体,其周围空间存在的磁场称为地磁场。
2. 地磁场的作用:
(1) 使小磁针能够指南北。
(2) 保护地球生命免受太阳风(带电粒子流)的直接冲击
3. 磁极:地磁北极在地理南极附近 ,地磁南极在地理北极附近 。
4. 地磁偏角:首先由我国宋代沈括发现,地磁南北极与地理南北极不重合。
第 2 节 电流的磁场
一、电流的磁效应(奥斯特实验)
1. 奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
(1) 在小磁针上方放置一根与其平行的直导线,通电时,可观察到小磁针发生偏转(如图甲)。结论:小磁针受到了力的作用,通电直导线的周围存在磁场。
(2) 电路断电后,小磁针不发生偏转(如图乙)。
(3) 改变电流方向/对调电源正负极,观察到小磁针的偏转方向发生改变/与之前相反(如图丙)。结论:通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
注意:由于地磁场的存在,小磁针静止时南北指向,为使实验结果更明显,通电导线应沿南北方向放置。
2. 磁场方向判断(安培定则一):
(1) 用右手握住直导线。
(2) 让伸直的大拇指指向电流方向。
(3) 弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向(即磁场方向)。
3. 直线电流周围的磁感线是环绕导线的同心圆,距离直线电流越近,磁场越强。
二、通电螺线管的磁场
1. 螺线管:将导线绕成螺线管(线圈) 后通电,各圈导线产生的磁场叠加,会使磁场显著增强
2. 结论:通电螺线管的磁场和条形磁铁磁场很相似。其两端极性跟电流方向有关。
3. 电磁铁:
(1) 构成:带铁芯的通电螺线管。
(2) 磁性增强原理:铁芯(通常为软铁)在螺线管磁场中被磁化,其磁场与原线圈磁场叠加,磁性大大增强。
(3) 优点:磁性有无由通断电控制;磁性强弱由电流大小、线圈匝数、有无铁芯调节;磁场方向由电流方向改变
4. 磁极判断—有手螺旋定责(安培定则二)
(1) 用右手握住螺线管。
(2) 让弯曲的四指指向线圈中电流的方向。
(3) 则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N 极
三、电磁铁的应用
1. 电磁继电器:由电磁铁控制的自动开关。
(1) 结构:电磁铁(核心构造)、衔铁、弹簧、触点(动触点和静触点)
(2) 工作原理:用低电压、弱电流控制高电压、强电流,进行远距离操作和自动控制,分控制电路和工作电路。
(3) 优点:安全、自动、可实现远距离控制。
(4) 应用实例:水位自动报警器、温度自动控制器、电磁起重机、电梯控制、防盗报警器等。
2. 其他应用
(1) 电铃:利用电磁铁的通断,带动衔铁反复敲击铃铛。
四、信息的磁记录
(1) 原理:利用电磁铁(磁头)将电信号转换为磁场信号,使磁性介质(磁盘、磁带、磁条)上的磁性颗粒按规律排列,记录信息;读取时,磁性颗粒的磁场再被磁头转换为电信号。
(2) 应用:硬盘、磁带录音/录像机、磁卡(银行卡、门禁卡)等
(3) 电话:话筒把声音信号转化成强弱变化的电流(类似发电机),电流沿着导线流入对方听筒,听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号(类似电动机)。
第 3 节 电动机及其应用
一、磁场对通电导线的作用
1. 通电导体在磁场中受到力(安培力)的作用,力的方向跟 电流方向 和 磁场方向 有关。如果改变其中一个量,则受力方向将改变;如果两个量同时改变,则受力方向将不变。
二、直流电动机
2. 应用——直流电动机
(1) 构造:定子(磁铁)、转子(线圈)、换向器、电刷;
(2) 工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动;【高频常考填空】
(3) 能量转换:电能转化为机械能
(4) 平衡位置:线圈处于平衡位置(线圈面与磁感线垂直)时受平衡力作用。
【重点】换向器(由两个彼此绝缘的铜制半环组成)作用:当线圈转过平衡位置时,通过换向器改变电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能按原方向持续转动下去。
(5) 其他构造的功能:
①定子:固定部分,提供磁场(永磁体或电磁铁)。
②转子:转动部分,由线圈、铁芯和换向器组成。
③电刷:与换向器接触,将外部电流引入转子线圈。
3. 电动机影响因素:
(1) 转速:电流越大,磁场越强,电动机转速越快;
(2) 转动方向:电流方向或磁场方向(改变其一则受力方向改变,两个都变,则不变)
(3) 常考填空:改变电动机转动方向的方法—对调电源正负极或对调磁极。
三、电动机的分类与应用
1. 直流电动机:使用直流电源(如电池)。构造中有换向器。如玩具车电机、电动自行车电机。
2. 交流电动机:使用交流电源。家庭和工业中使用的大多数是交流电动机。构造中一般没有换向器。如电风扇、洗衣机、空调压缩机中的电机。
第 4 节 磁生电
一、电磁感应
1. 物理学家:电磁感应现象 1831 年被英国物理学家法拉第发现。
2. 产生感应电流的条件:
(1) 闭合电路的一部分导体
(2) 在磁场中做切割磁感线运动(如图甲、丙)。
注意:切割——导体运动方向与磁感线方向不平行。若导体运动方向与磁感线平行(非切割),则不产生感应电流
(3) 感应电流的方向跟 导体运动方向 和 磁场方向 有关。(改变其一则感应电流方向改变,两个都变,则不变)。
3. 感应电压:无论电路是否闭合,做切割磁感线的导体两端都会产生感应电压。
4. 能量转化:在电磁感应现象中,是机械能转化为电能
二、发电机
1. 发电机工作原理:基于电磁感应,将机械能转化为电能。
2. 应用——交流发电机
(1) 构造:主要由转子(线圈)、定子(磁体)、铜环(滑环)、电刷组成。
(2) 工作过程:线圈在磁场中转动时,ab 边和 cd 边交替切割磁感线,产生大小和方向都随时间作周期性变化的电流,即交流电(AC)。
(3) 我国交流电标准:频率为 50 赫兹(Hz),表示电流方向每秒改变 100 次;周期为 0.02 秒。
3. 交流发电机和直流发电机在线圈中产生的都是交流电。交流发电机通过 铜环 向外输出交流电。直流发电机通过换向器 向外输出直流电。
大型交流发电机一般采用 线圈 不动, 磁极旋转的的方式来发电。
4. 交流电和直流电:
(1) 交流电:电流方向周期性变化的电流(如我国家庭电路的电流)。
(2) 直流电:电流方向不变的电流(如电池的电流)。
三、电与磁的辩证统一
1. 电生磁:奥斯特实验(电流的磁效应)。
2. 磁生电:法拉第电磁感应。
3. 【拓展】电磁波:麦克斯韦建立电磁场理论,预言电磁波存在;赫兹实验证实。无线电波、光波等都是电磁波。
对比项目
电动机
发电机
原理
通电导体在磁场中受力
电磁感应(导体切割磁感线)
能量转化
电能 → 机械能
机械能 → 电能
结构关键
换向器(直流电机)
滑环(交流发电机)或换向器(直流发电机)
决定性因素
电流方向、磁场方向决定转动方向
运动方向、磁场方向决定感应电流方向
主要组成
转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器
转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、滑环
相当于
用电器
电源
第 5 节 家庭用电
一、家庭电路的组成与连接
1. 家庭电路的组成:进户线((相线)火线、(中性线)零线)、电能表、断路器、用电器与开关、插座;开关一定要接在火线上。
(1) 进户线:
①相线(L):与大地间有 220V 电压。
②零线(N):在入户前已接地,与大地间电压为 0V。
③地线(PE):专门接地的导线(三孔插座才有),用于将用电器金属外壳接地,防止触电。
(2) 主要部件及顺序
①电能表:测量家庭消耗的总电能,输电线进来后先接电能表,安装在干路上。
注意:一般标有额定电压、额定电流、以及脉冲闪烁(如 1200imp/kw.h 就是闪烁 1200 次消耗 1kw.h 即 1 度电)
②断路器(总开关):控制整个电路的通断,安装在电能表后,串联在火线,便于检修。
③保险装置:过去用熔断器(保险丝),现普遍使用空气开关,电流过大时自动切断电路。
④用电器与插座:所有用电器和插座都并联在火线与零线之间,以保证各支路独立工作。
2. ★测电笔使用:手接触笔尾金属体,火线接触笔尖金属体(手指千万不能碰笔尖金属体)
二、安全保护装置
1. 作用:当电流过大时,对电路起保护作用。电流过大的原因有:短路或同时接入过多用电器。
2. 熔断器(保险丝)
(1) 材料:由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
(2) 原理:当电流过大时,产生热量多,温度达到熔点而熔断,自动切断电路。
(3) 选择:保险丝的额定电流应等于或稍大于电路中所有用电器正常工作的总电流,勿用铜丝或铁丝代替保险丝。
3. 断路器(空气开关)
(1) 原理:利用电流的热效应(断路)使内部脱扣机构动作,断开开关。
(2) 优点:无需更换,排除故障后可手动复位,更方便安全
三、插座
1. 两孔插座:左零右火
2. 三孔插座:左零右火上接地,和三脚插头:左火右零上接地。
3. 金属外壳用电器(如冰箱、空调、洗衣机)要接地线,防止触电。
四、触电事故
1. 触电类型与原因
(1) 低压触电:
①单线触电:火线—人体—大地,人体直接或间接接触火线,并与大地(或零线)构成通路。
②双线触电:火线—人体—零线,人体同时接触火线和零线,构成通路。
(2) 高压触电:
①高压电弧触电:靠近高压带电体到一定距离时,产生电弧放电。
②跨步电压触电:高压线断落地面,两脚间存在电压差。
2. 安全电压:一般情况下,不高于 36V【≤36V】。潮湿环境下安全电压更低(如 24V、12V)。
3. 家庭电路的电压是 220V,动力电路的电压是 380V。
4. 触电急救:先切断电源(拉闸或用于燥木棒挑开电线),切勿直接用手拉触电者,再人工呼吸并拨打急救电话。
五、安全用电常识
1. 安全用电
(1) 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2) 安全用电常识:
①将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。 ②不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
③防止电线的绝缘层老化或破损。 ④不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
⑤不要使插座超负荷。 ⑥避免在浴室中使用电器。
⑦导线旁不要放发热物体。 ⑧不要同时使用大量大功率用电器。本章高频考点与易错提醒
1. 磁极判断与相互作用:N、S(北、南极),同名相斥,异名相吸。
2. 右手螺旋定则应用:区分直线电流与螺线管的判断方法。
3. 电磁铁磁性强弱因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯三要素。
4. 家庭电路安全:断路器接火线、开关接火线、三孔插座左零右火上接地。
5. 安全用电:人体安全电压≤36V,触电急救必须先断电,再施救。
6. 区分三种电磁现象
项目
电生磁
磁场对电流的作用
磁生电
实验装置图
实验原理
通电导体周围存在磁场
通电导体在磁场中受到力的作用
电磁感应
实验现象
导体通电,小磁针发生偏转
闭合开关,导体运动
导体做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针发生偏转
因果关系
电流→磁场
磁场、电流→力
磁场、运动→电流
能量转化
—
电能→机械能
机械能→电能
影响因素
磁场的方向与电流的方向有关
通电导体受力方向跟电流方向和磁场 方向有关(一变则变,两个都变则不变)
感应电流方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关
(一变则变,两个都变则不变)
主要应用
电磁铁、电磁继电器
电动机、扬声器
发电机、动圈式话筒
应用装置
应用装置
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2026 新浙教版科学八下第 3 章《电磁及其应用》
第 1 节 磁体的磁场
一、磁体和磁极
1. 磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。(两个物体产生力的作用时,不一定相互接触)
2. 磁体:具有磁性的物体(磁铁:铁质的磁体)
(1) 按来源分:天然磁体如磁铁矿石(Fe3O4 和人造磁体)。
(2) 按磁性保持时间长短分:永(硬)磁体和软磁体。
3. 磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极。
(1) 北极(N 极):磁体自由静止时,指向地理北极的一端。
(2) 南极(S 极):磁体自由静止时,指向地理南极的一端。
(3) 磁极间的相互作用力—规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4) 易错提醒:磁体的磁极总是成对出现,且不可分割。将一个磁体分割成若干部分,每一部分仍然是具有 N 极和 S 极的独立小磁体。
二、磁化:
1. 磁化定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁吸引铁钉的原因:因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
2. 磁性材料和非磁性材料
(1) 磁性材料:能被磁化的物质。如铁(软磁体)、钢(硬磁体)等。
(2) 非磁性材料:不能被磁化的物质。如铜、铝、陶瓷、丝绸、玻璃等。
3. 磁化方法:
(1) 接触或靠近法:用磁体的一端(如 N 极)沿被磁化物体(如铁棒)的同一方向重复摩擦数次。
(2) 磁场作用法:将被磁化物体(如铁钉)放在强磁场中。
4. 去磁与剩磁
(1) 软磁体:容易被磁化,但撤去外磁场后,磁性几乎完全消失(剩磁小)。
(2) 硬磁体:磁化后,磁性能长期保持(剩磁大)。
★重要注意:制作永/硬磁体、指南针使用 钢 ,制造电磁铁的铁芯使用 铁 。
5. 应用: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。
三、磁场和磁感线
1. 定义:存在于磁体(或电流)周围的一种特殊物质,它对放入其中的磁体产生力的作用(磁力)。
2. 磁场看不见、摸不着,我们可根据它所产生的作用(均匀撒铁屑、或借助小磁针)来认识它—转换法。
3. 基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
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4. 方向规定: 小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
5. 磁感线:了形象描述磁场而引入的一系列假想的曲线—带箭头的曲线(模型法)。
①方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来,回到磁体的 南极。
②说明:
A. 磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
B. 磁体外部的磁感线总是从 N 极出发,回到 S 极。
C. 磁感线是闭合曲线,在磁体内部从 S 极指向 N 极。
D. 磁感线 立体 的分布在磁体周围,而不是平面的。
E. 磁感线 不相交 。
F. 磁感线的 密疏程度 表示 磁场的强弱 。
6. 熟练掌握常考磁铁的磁感线画法。
7. 应用:磁悬浮列车—同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
四、地磁场:
1. 定义:地球本身是一个巨大的磁体,其周围空间存在的磁场称为地磁场。
2. 地磁场的作用:
(1) 使小磁针能够指南北。
(2) 保护地球生命免受太阳风(带电粒子流)的直接冲击
3. 磁极:地磁北极在地理南极附近 ,地磁南极在地理北极附近 。
4. 地磁偏角:首先由我国宋代沈括发现,地磁南北极与地理南北极不重合。
第 2 节 电流的磁场
一、电流的磁效应(奥斯特实验)
1. 奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
(1) 在小磁针上方放置一根与其平行的直导线,通电时,可观察到小磁针发生偏转(如图甲)。结论:小磁针受到了力的作用,通电直导线的周围存在磁场。
(2) 电路断电后,小磁针不发生偏转(如图乙)。
(3) 改变电流方向/对调电源正负极,观察到小磁针的偏转方向发生改变/与之前相反(如图丙)。结论:通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
注意:由于地磁场的存在,小磁针静止时南北指向,为使实验结果更明显,通电导线应沿南北方向放置。
2. 磁场方向判断(安培定则一):
(1) 用右手握住直导线。
(2) 让伸直的大拇指指向电流方向。
(3) 弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向(即磁场方向)。
3. 直线电流周围的磁感线是环绕导线的同心圆,距离直线电流越近,磁场越强。
二、通电螺线管的磁场
1. 螺线管:将导线绕成螺线管(线圈) 后通电,各圈导线产生的磁场叠加,会使磁场显著增强
2. 结论:通电螺线管的磁场和条形磁铁磁场很相似。其两端极性跟电流方向有关。
3. 电磁铁:
(1) 构成:带铁芯的通电螺线管。
(2) 磁性增强原理:铁芯(通常为软铁)在螺线管磁场中被磁化,其磁场与原线圈磁场叠加,磁性大大增强。
(3) 优点:磁性有无由通断电控制;磁性强弱由电流大小、线圈匝数、有无铁芯调节;磁场方向由电流方向改变
4. 磁极判断—有手螺旋定责(安培定则二)
(1) 用右手握住螺线管。
(2) 让弯曲的四指指向线圈中电流的方向。
(3) 则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N 极
三、电磁铁的应用
1. 电磁继电器:由电磁铁控制的自动开关。
(1) 结构:电磁铁(核心构造)、衔铁、弹簧、触点(动触点和静触点)
(2) 工作原理:用低电压、弱电流控制高电压、强电流,进行远距离操作和自动控制,分控制电路和工作电路。
(3) 优点:安全、自动、可实现远距离控制。
(4) 应用实例:水位自动报警器、温度自动控制器、电磁起重机、电梯控制、防盗报警器等。
2. 其他应用
(1) 电铃:利用电磁铁的通断,带动衔铁反复敲击铃铛。
四、信息的磁记录
(1) 原理:利用电磁铁(磁头)将电信号转换为磁场信号,使磁性介质(磁盘、磁带、磁条)上的磁性颗粒按规律排列,记录信息;读取时,磁性颗粒的磁场再被磁头转换为电信号。
(2) 应用:硬盘、磁带录音/录像机、磁卡(银行卡、门禁卡)等
(3) 电话:话筒把声音信号转化成强弱变化的电流(类似发电机),电流沿着导线流入对方听筒,听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号(类似电动机)。
第 3 节 电动机及其应用
一、磁场对通电导线的作用
1. 通电导体在磁场中受到力(安培力)的作用,力的方向跟 电流方向 和 磁场方向 有关。如果改变其中一个量,则受力方向将改变;如果两个量同时改变,则受力方向将不变。
二、直流电动机
2. 应用——直流电动机
(1) 构造:定子(磁铁)、转子(线圈)、换向器、电刷;
(2) 工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动;【高频常考填空】
(3) 能量转换:电能转化为机械能
(4) 平衡位置:线圈处于平衡位置(线圈面与磁感线垂直)时受平衡力作用。
【重点】换向器(由两个彼此绝缘的铜制半环组成)作用:当线圈转过平衡位置时,通过换向器改变电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能按原方向持续转动下去。
(5) 其他构造的功能:
①定子:固定部分,提供磁场(永磁体或电磁铁)。
②转子:转动部分,由线圈、铁芯和换向器组成。
③电刷:与换向器接触,将外部电流引入转子线圈。
3. 电动机影响因素:
(1) 转速:电流越大,磁场越强,电动机转速越快;
(2) 转动方向:电流方向或磁场方向(改变其一则受力方向改变,两个都变,则不变)
(3) 常考填空:改变电动机转动方向的方法—对调电源正负极或对调磁极。
三、电动机的分类与应用
1. 直流电动机:使用直流电源(如电池)。构造中有换向器。如玩具车电机、电动自行车电机。
2. 交流电动机:使用交流电源。家庭和工业中使用的大多数是交流电动机。构造中一般没有换向器。如电风扇、洗衣机、空调压缩机中的电机。
第 4 节 磁生电
一、电磁感应
1. 物理学家:电磁感应现象 1831 年被英国物理学家法拉第发现。
2. 产生感应电流的条件:
(1) 闭合电路的一部分导体
(2) 在磁场中做切割磁感线运动(如图甲、丙)。
注意:切割——导体运动方向与磁感线方向不平行。若导体运动方向与磁感线平行(非切割),则不产生感应电流
(3) 感应电流的方向跟 导体运动方向 和 磁场方向 有关。(改变其一则感应电流方向改变,两个都变,则不变)。
3. 感应电压:无论电路是否闭合,做切割磁感线的导体两端都会产生感应电压。
4. 能量转化:在电磁感应现象中,是机械能转化为电能
二、发电机
1. 发电机工作原理:基于电磁感应,将机械能转化为电能。
2. 应用——交流发电机
(1) 构造:主要由转子(线圈)、定子(磁体)、铜环(滑环)、电刷组成。
(2) 工作过程:线圈在磁场中转动时,ab 边和 cd 边交替切割磁感线,产生大小和方向都随时间作周期性变化的电流,即交流电(AC)。
(3) 我国交流电标准:频率为 50 赫兹(Hz),表示电流方向每秒改变 100 次;周期为 0.02 秒。
3. 交流发电机和直流发电机在线圈中产生的都是交流电。交流发电机通过 铜环 向外输出交流电。直流发电机通过换向器 向外输出直流电。
大型交流发电机一般采用 线圈 不动, 磁极旋转的的方式来发电。
4. 交流电和直流电:
(1) 交流电:电流方向周期性变化的电流(如我国家庭电路的电流)。
(2) 直流电:电流方向不变的电流(如电池的电流)。
三、电与磁的辩证统一
1. 电生磁:奥斯特实验(电流的磁效应)。
2. 磁生电:法拉第电磁感应。
3. 【拓展】电磁波:麦克斯韦建立电磁场理论,预言电磁波存在;赫兹实验证实。无线电波、光波等都是电磁波。
对比项目
电动机
发电机
原理
通电导体在磁场中受力
电磁感应(导体切割磁感线)
能量转化
电能 → 机械能
机械能 → 电能
结构关键
换向器(直流电机)
滑环(交流发电机)或换向器(直流发电机)
决定性因素
电流方向、磁场方向决定转动方向
运动方向、磁场方向决定感应电流方向
主要组成
转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器
转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、滑环
相当于
用电器
电源
第 5 节 家庭用电
一、家庭电路的组成与连接
1. 家庭电路的组成:进户线((相线)火线、(中性线)零线)、电能表、断路器、用电器与开关、插座;开关一定要接在火线上。
(1) 进户线:
①相线(L):与大地间有 220V 电压。
②零线(N):在入户前已接地,与大地间电压为 0V。
③地线(PE):专门接地的导线(三孔插座才有),用于将用电器金属外壳接地,防止触电。
(2) 主要部件及顺序
①电能表:测量家庭消耗的总电能,输电线进来后先接电能表,安装在干路上。
注意:一般标有额定电压、额定电流、以及脉冲闪烁(如 1200imp/kw.h 就是闪烁 1200 次消耗 1kw.h 即 1 度电)
②断路器(总开关):控制整个电路的通断,安装在电能表后,串联在火线,便于检修。
③保险装置:过去用熔断器(保险丝),现普遍使用空气开关,电流过大时自动切断电路。
④用电器与插座:所有用电器和插座都并联在火线与零线之间,以保证各支路独立工作。
2. ★测电笔使用:手接触笔尾金属体,火线接触笔尖金属体(手指千万不能碰笔尖金属体)
二、安全保护装置
1. 作用:当电流过大时,对电路起保护作用。电流过大的原因有:短路或同时接入过多用电器。
2. 熔断器(保险丝)
(1) 材料:由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
(2) 原理:当电流过大时,产生热量多,温度达到熔点而熔断,自动切断电路。
(3) 选择:保险丝的额定电流应等于或稍大于电路中所有用电器正常工作的总电流,勿用铜丝或铁丝代替保险丝。
3. 断路器(空气开关)
(1) 原理:利用电流的热效应(断路)使内部脱扣机构动作,断开开关。
(2) 优点:无需更换,排除故障后可手动复位,更方便安全
三、插座
1. 两孔插座:左零右火
2. 三孔插座:左零右火上接地,和三脚插头:左火右零上接地。
3. 金属外壳用电器(如冰箱、空调、洗衣机)要接地线,防止触电。
四、触电事故
1. 触电类型与原因
(1) 低压触电:
①单线触电:火线—人体—大地,人体直接或间接接触火线,并与大地(或零线)构成通路。
②双线触电:火线—人体—零线,人体同时接触火线和零线,构成通路。
(2) 高压触电:
①高压电弧触电:靠近高压带电体到一定距离时,产生电弧放电。
②跨步电压触电:高压线断落地面,两脚间存在电压差。
2. 安全电压:一般情况下,不高于 36V【≤36V】。潮湿环境下安全电压更低(如 24V、12V)。
3. 家庭电路的电压是 220V,动力电路的电压是 380V。
4. 触电急救:先切断电源(拉闸或用于燥木棒挑开电线),切勿直接用手拉触电者,再人工呼吸并拨打急救电话。
五、安全用电常识
1. 安全用电
(1) 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2) 安全用电常识:
①将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。 ②不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
③防止电线的绝缘层老化或破损。 ④不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
⑤不要使插座超负荷。 ⑥避免在浴室中使用电器。
⑦导线旁不要放发热物体。 ⑧不要同时使用大量大功率用电器。本章高频考点与易错提醒
1. 磁极判断与相互作用:N、S(北、南极),同名相斥,异名相吸。
2. 右手螺旋定则应用:区分直线电流与螺线管的判断方法。
3. 电磁铁磁性强弱因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯三要素。
4. 家庭电路安全:断路器接火线、开关接火线、三孔插座左零右火上接地。
5. 安全用电:人体安全电压≤36V,触电急救必须先断电,再施救。
6. 区分三种电磁现象
项目
电生磁
磁场对电流的作用
磁生电
实验装置图
实验原理
通电导体周围存在磁场
通电导体在磁场中受到力的作用
电磁感应
实验现象
导体通电,小磁针发生偏转
闭合开关,导体运动
导体做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针发生偏转
因果关系
电流→磁场
磁场、电流→力
磁场、运动→电流
能量转化
—
电能→机械能
机械能→电能
影响因素
磁场的方向与电流的方向有关
通电导体受力方向跟电流方向和磁场 方向有关(一变则变,两个都变则不变)
感应电流方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关
(一变则变,两个都变则不变)
主要应用
电磁铁、电磁继电器
电动机、扬声器
发电机、动圈式话筒
应用装置
应用装置
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