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第九章：电与磁第一部分：基础知识一、磁现象：1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）2、磁体：定义：具有磁性的物质体分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。说明：最早的指南针叫司南。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。4、磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，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钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。5、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。练习：☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。（填“软”和“硬”）☆磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度，这种相互作用是指：同名磁极的相互排斥作用。☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后，靠近磁铁南极的一端是磁北极。☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次，钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成S极。二、磁场：1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。2、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。3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。4、磁感应线：①定义：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。②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。③典型磁感线：④说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。C、磁感线是封闭的曲线。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、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。6、分类：Ι、地磁场：①定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。②磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。③磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。Ⅱ、电流的磁场：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。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。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。②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。练习：1、标出N、S极。2、标出电流方向或电源的正负极。NSNSNNSSNS3、绕导线：③应用：电磁铁A、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。B、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。C、优点：磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。D、应用：电磁继电器、电话电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：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。电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。三、电磁感应:1、学史：该现象年被国物理学家发现。2、定义：这种现象叫做电磁感应现象3、感应电流：①定义：②产生的条件：、部分导体、③导体中感应电流的方向，跟和有关三者的关系可用定则判定。4、应用——交流发电机①构造：②工作原理：。工作过程中，能转化为。③工作过程：交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电。交流发电机通过向外电路输出交流电。直流发电机通过向外输出直流电。④交流发电机主要由和两部分组成。不动旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。5、交流电和直流电：①交流电：定义：我国家庭电路使用的是电。电压是周期是频率是电流方向1s改变次。②直流电：定义：四、磁场对电流的作用:1、通电导体在磁场里通电导体在磁场里受力的方向，跟和有关。三者关系可用定则判断。2、应用——直流电动机①定义：②构造：③工作原理：④工作过程：A平衡位置：特点：受力特点：线圈开始处于该位置时通电后不动。换向器作用：⑤优点：五、电能的优越性1、优点：2、输送电流通过导线要发热，从焦耳定律知道：减小输电电流是减小电能损失的有效方法，为了不减小输送功率只能提高输电电压。计算输电线损失功率用公式：计算输电线发热：第二部分：例题分析例1小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。温度/℃…3040506070…热敏电阻阻值/Ω…350300250210175…“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开;“工作电路”由工作电源U2(U2=10V)、发热电阻R2(R2=5Ω)、导线等组成。问：⑴工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?（2A20W）使两螺线管相吸⑵若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量，则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?（600s）⑶若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大?（6V）⑷说明此电路的工作原理。例2小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素.经老师指导及查阅资料知道，磁场的强弱可用物理量“B”来表示(单位为“T”)，其大小与直导线中的电流I、测试点到直导线的距离r有关。小明通过实验所测得的两组实验数据如下。表一：当测试点到直导线的距离r=0.02m时，磁场的强弱B与电流I的实验数据I/A2.551020B/T2.5×10-55×10-510×10-520×10-5(1)分析表一中的实验数据，你能得到什么结论?答：当距离r一定时，磁场的强弱B与电流I成正比。表二：当直导线中的电流I=5A时，磁场的强弱B与距离r的实验数据r/m0.020.040.060.08B/T5×10-52.5×10-51.67×10-51.25×10-5答：当电流I一定时，磁场的强弱B与距离r成反比。第三部分：自我评价1、磁现象①磁性：；②磁体a、定义：b、分类：、③磁体a、定义：b、南极：北极：。c、磁极的指向性：④磁极的相互作用规律：⑤磁化a、定义：b、磁性材料。2、磁场（1）定义：（2）基本性质：（3）方向：（4）强弱：（5）磁感线①定义：②作图方法：③疏密：④特点：（6）磁场与磁感线区别和联系：（7）地磁场①定义：②地磁北极在附近，地磁南极在附近③磁针指南北原因：3、电生磁（1）电流的磁效应①定义：；②奥斯特实验a、结论：b、磁场方向与有关。（2）通电螺线管磁场①特点：②磁场方向与、有关③安培定则a、内容：b、作用：、、、（3）应用电磁铁：（1）定义：（2）磁性强弱因素：（3）电磁铁特点：（4）应用：电磁继电器（1）结构：（2）实质：（3）工作原理：（4）工作特点：扬声器（1）作用：（2）构造：（3）原理：4、电动机（1）磁场对通电导线的作用：电动机（1）原理：（2）构造：（3）分类：（4）能转化：（5）优点：（6）换切器：5、磁生电（1）电磁感应①定义：②产生感应电流条件：③方向：④发现意义：（2）发电机①原理：②结构：③能转化：④交流电：⑤频率：