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第二十章电和磁1、本章内容包括磁现象、电生磁、磁生电等内容，是中考的一个重要的模块。2、通过电流的磁效应，我们认识到电流和磁场是同时存在且密不可分的。3、电磁感应探索了由磁场产生电流的方法，是中考必考内容。磁现象、磁场电生磁电磁铁、电磁继电器电动机电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快的转动。磁现象：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。它的吸引能力最强的两个部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的小磁针，静止时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。磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。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。磁场地磁场磁现象磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做磁场。在条形磁体周围的不同地方，小磁针静止时指示着不同的方向。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。我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。指南针放在桌面上，静止时它们都指向同一个方向，即磁针的N极总是指向北方。这说明，地球周围存在着磁场，地磁场。地球是一个巨大的磁体。地磁北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。我国宋代的沈括，最早发现，地理的两极和地磁场的两极并不重合，而是存在着磁偏角。电与磁知识点通电螺线管的磁场安培定则电流的磁效应通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。实验表明：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。用右手握住螺线管，让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。电磁铁的磁性电磁继电器电磁铁如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁铁叫做电磁铁。实验结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。电动机的基本构造磁场对通电导线的作用实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。扬声器扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在一个瞬间和下一个瞬间受到不同的力，于是带动纸盆震动起来，发出了声音。发电机磁如何生电？磁生电闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做电磁感应电流。电磁感应现象的发现，使人类发明了发电机，因此发电机的工作原理就是电磁感应。从能量转化的角度来看，发电机是将机械能转化为电能的装置。第一节磁现象磁场公元843年，在水天一色的的茫茫大海上.没有航标.没有明确的航道.船上的中国人利用手中仪器指示方向.开辟了从浙江温州到达日本嘉值岛的航线.这个仪器就是罗盘四大发明之一的罗盘，我国早期的指南针--司南。一、磁现象第一节磁现象磁场一、磁现象磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。它的吸引能力最强的两个部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的小磁针，静止时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。磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。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。第一节磁现象磁场二、磁场如果把小磁针拿到一个磁体附近，它会发生偏转。磁针和磁体并没有接触，怎么会有力的作用呢？磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做磁场。在物理学中，许多看不叫、摸不着的物质，都可以通过它对其他物体的作用来认识。像磁场这种物质，我们也可以用实验来感知它。在条形磁体周围的不同地方，小磁针静止时指示着不同的方向。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。第一节磁现象磁场为了形象的描述磁场，可以在磁体周围放很多小磁针，这些小磁针在磁场的作用下会排列起来，这样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。二、磁场NS我们在蹄形磁铁上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被磁化，相当于一个个小磁针，小磁针在磁体周围磁场的作用下有规则的排列，磁场的分布情况也被形象的显示出来。二、磁场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。第一节磁现象磁场二、磁场可以看出，在磁感线描述磁场时，磁场外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S级的。用磁感线来描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场。第一节磁现象磁场三、地磁场指南针放在桌面上，静止时它们都指向同一个方向，即磁针的N极总是指向北方。这说明，地球周围存在着磁场，地磁场。地球是一个巨大的磁体。地磁北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。我国宋代的沈括，最早发现，地理的两极和地磁场的两极并不重合，而是存在着磁偏角。第一节磁现象磁场第二节电生磁一、电流的磁效应在历史上相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。直到19世纪初，一些哲学家和科学家意识到，各种自然现象之间应该存在着相互联系。基于这种思想，丹麦物理学家奥斯特通过长时间的实验，于1820年，在课堂上做实验时发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转。证实了电流的周围存在着磁场，在世界上第一个发现了电和磁的联系。实验现象：1、如果导线在小磁针上方并且平行，当导线通电时，磁针发生偏转；切断电流时，磁针又回到原位。2、当电路中的电流反向时，磁针的偏转方向也相反。实验结论：1、通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场。2、电流的磁场方向跟电流的方向有关。通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。二、通电螺线管的磁场既然电能生磁，为什么手电筒在通电时，我们却没有感觉到呢？这是因为它的磁场太弱了。如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管（线圈），各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就强得多。通电螺线管的磁场时怎样分布的？实验表明：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。第二节电生磁三、安培定则INS从实验结果可知，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，它的极性可以用小磁针来确定。改变电流方向，通电螺线管的N、S极对调，这说明，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。对于通电螺线管两端的极性跟电流方向之间的关系，怎么来表述和练习呢？在奥斯特发现电流的磁效应后，法国物理学家安培又进一步做了大量实验，研究了磁场方向与电流方向之间的关系，并总结出安培定则，也叫做右手螺旋定则。用右手握住螺线管，让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。第二节电生磁第三节电磁铁电磁继电器一、电磁铁一根条形磁体，它的周围存在着磁场，这种磁体是一种永久磁体。如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁铁叫做电磁铁。家里的一些电器，如电冰箱、吸尘器；工厂、码头上的电磁起重机，都有应用电磁铁。二、电磁铁的磁性我们自制的电磁铁只可以吸引曲别针，而工厂里的电磁起重机却可以吸引很重的钢铁。那么电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢？第一，电磁铁只有在线圈中通电时才有磁性，那么电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。第二，构成电磁铁的主要部件是线圈，那么线圈的形状和匝数可能也会影响电磁铁的磁性强弱。实验结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。三、电磁继电器大型机器的电流可能高达几十、几百安，而在工厂里，利用按钮来控制机器，难道强大的电流就在按钮下面流过？当然不是！用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，是佛可以利用电磁铁的原理来解决这个问题呢？在实际中，按钮控制的只是继电器的开关，而电源的接通和断开是由继电器来控制的。什么是继电器呢？它是怎么工作的？继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。第三节电磁铁电磁继电器电磁继电器和水位自动报警器原理动态图-1第三节电磁铁电磁继电器电磁继电器和水位自动报警器原理动态图-2第三节电磁铁电磁继电器一、磁场对通电导线的作用第四节电动机磁体在磁场中会受到力的作用。磁体间是通过磁场相互作用的，而通电导线周围也有磁场，那么通电导线是不是也会受到磁场的作用呢？实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。一、磁场对通电导线的作用如果把一个通电的线圈放到磁场力，又会怎样运动呢？实验表明：通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。怎么让线圈在磁场中转起来呢？想想做做：让线圈转起来。（课本134页）第四节电动机二、电动机的基本构造电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快的转动。为什么小小电动机中的线圈可以不停的转动呢？左手定则（电动机定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。第四节电动机三、扬声器是怎样发声的？扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在一个瞬间和下一个瞬间受到不同的力，于是带动纸盆震动起来，发出了声音。第四节电动机一、磁如何生电？第五节磁生电奥斯特发现电流的磁效应以后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否生电呢？英国物理学家法拉第在10年中做了很多探索，1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电称为可能，开辟了电气化的时代。实验得出：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做电磁感应电流。电磁感应现象动态图第五节磁生电二、发电机电磁感应现象的发现，使人类发明了发电机，因此发电机的工作原理就是电磁感应。从能量转化的角度来看，发电机是将机械能转化为电能的装置。发电机就是利用了线圈在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的原理，一般发电机输出的是交流，家庭电路中用的是交流电，频率为50Hz，在一个周期内电流方向改变两次。第五节磁生电电磁感应还可应用于动圈式话筒，能把变化的声音转化为变化的电流，变化的声音使话筒内的线圈振动，不同的声音，线圈振动不同，就会产生大小、方向不同的感应电流。电磁感应还可以用于磁记录的读取等。三、动圈式话筒第五节磁生电END