搜索
第一章：电与磁第1节指南针为什么能指方向A.磁体和磁极1.磁性与磁体1)把物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，这种物体叫磁体2)磁体有天然磁体和人造磁体两种。能长期保持磁性的叫永磁体，人造永磁体通常是用钢或合金经过加工处理制成的，根据需要常制成各种不同的形状（如图所示）2.磁极：磁体上磁性最强的部位叫磁极。磁体有两个磁极，即南极（S极）和北极（N极）。磁体总有两极，一根条形磁铁断为两截以后，每一段都有N、S两极，只有单个磁极的磁体在自然界里是不存在的3.磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引我们可以通过磁体的吸铁（钴、镍）性、南北指向性和磁极间的相互作用规律来判断一个物体是否具有磁性4.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。被磁化的钢有保持磁性的性质，所以常用它制造永磁体B.磁场和磁感线1.磁场1)定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，能使磁针偏转，我们把这种物质叫磁场。磁体间的相互作用就是通过它们各自的磁场发生的2)磁场的性质：对放入其中的磁体产生力的作用3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向2.磁感线1)定义：为了描述磁体周围的磁场分布，在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，这样的曲线叫磁感线2)磁感线的方向：磁体周围的磁感线是从北极出发，回到磁体的南极；磁体内部的磁感线从南极出发回到北极3)常见磁体的磁感线分布4)磁感线的性质a)磁感线不是真实存在的，它是为了形象地描述磁场而画出的一些假想的曲线b)磁感线是有方向的，曲线上任意一点的切线方向就是该店的磁场方向c)磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。磁体两极处磁感线最密，表示其两极处磁场最强d)磁感线是一些闭合的曲线。即磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出发，回到磁体的南极；在磁体的内部，都是从磁体的南极指向北极e)空间任何两条磁感线绝对不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向C.地磁场1.地磁场：地球是一个大磁体，地球产生的磁场叫地磁场2.地磁场的两极：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：地理两极跟地磁两极并不重合，它们之间有一个磁偏角。因此，磁针所指的南北方向不是地理的正南、正北方向。我国宋代学者沈括是世界上最早记述这一现象的人第2节电生磁A.直线电流的磁场1.奥斯特实验把小磁针放在一导线的下方，并使导线与小磁针的指向一致。给导线通电，观察小磁针发生的现象，如图甲所示；断电后，观察小磁针发生的现象，如图乙所示现象：给导线通电，小磁针发生偏转；断电后，小磁针回到原来的位置结论：通电导体周围存在着磁场小磁针与导线不懂，调整电源改变导线中电流的方向，如图丙所示现象：改变电流的方向，磁针偏转方向与原来相反结论：电流磁场的方向与导线中电流的方向有关系奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关2.直线电流磁场分布的规律1)磁场分布规律：在与直导线垂直的平面上，且以直导线上某点为圆心的同心圆2)直线电流的磁场方向的判断方法：右手螺旋定则用右手握住直导线，让大拇指指向电流方向，弯曲的四指所指的方向就是直线电流磁场的方向，如图所示B.通电螺线管的磁场1.通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极2.通电螺线管的极性：通电螺线管两极的极性由环绕电流方向决定，他们的关系可用安培定则来判断3.安培定则如图所示，用右手握螺线管，让四指指向螺旋管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极4.影响通电螺线管磁性强弱的因素1)与电流大小有关。在其他因素相同时，电流越大，磁性越强2)与螺线管的线圈匝数有关。在其他因素相同时，匝数越多，磁性越强3)与是否插入铁芯有关。在其他因素相同时，插入铁芯后磁性增强第3节电磁铁的应用A.电磁铁1.定义：电磁铁是带有铁芯的螺线管2.电磁铁磁性强弱的影响因素：通过电磁铁线圈的电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的雌性就越强3.电磁铁的优点：电磁铁磁性的有无，可由电路的通断来控制；电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制；电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制B.电磁继电器1.构造：如图所示，主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧2.电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关3.工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，将工作电路的触点接通，工作电路闭合；电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路4.主要应用用低压电路的通断间接地控制高电压的通断。可实现远距离控制，与其他元件配合实现自动控制C.电磁铁的常见应用1.电铃电路闭合，电磁铁吸引衔铁，使小铁锤向铁铃方向运动，小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，小铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃便会发出铃声2.磁悬浮列车磁悬浮列车是利用轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间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，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车的阻力很小，因此运动速度很快3.信息的磁记录利用磁性材料的磁化，记录语言、音乐、图像、数据等信息，应用广泛。如录像带、磁带、计算机硬盘、U盘、各式银行卡等4.电话电话的构造：最简单的电话是由话筒（应用了电磁感应原理）和听筒（应用了电磁铁）组成的工作流程第4节电动机A.磁场对通电导体的作用1.磁场对通电导线的作用1)磁场对放入其中的通电导线会产生力的作用2)通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。改变其中之一，导线的受力方向正好相反；如果同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向不变3)磁场不是对任意放置的直导体都有力的作用。当导线与磁场方向平行时，磁场力为零2.磁场对通电线圈的作用1)通电线圈在磁场中会受到力的作用而转动，但在电流方向、磁场方向一定时，线圈只能转动半个周期，不能连续地转动2)工作原理：如图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中B.电动机1.直流电动机1)利用直流电源供电的电动机叫直流电动机2)原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。它在工作时将电能转化为机械能2.构造：直流电动机主要是由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成组成作用换向器由两个铜制半环构成。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变通入线圈中的电流方向，从而改变受力方向，使线圈连续转动电刷外部电路中分别与电源两极相连，并与换向器两片铜环接触，起导电作用定子固定不动的部件，如磁铁转子电动机中转动的部件，如线圈3.交流电动机日常生活中由于电网供电是交流电，所示家用电器中的电动机是交流电动机。交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的第5节磁生电A.电磁感应现象1.电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在导体中就会有电流产生，这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关2.产生感应电流的条件1)电路必须是闭合的2)一部分导体在磁场中3)在磁场中的部分导体做切割磁感线运动3.电磁感应现象中能量的转化：机械能转化为电能4.对电磁感应条件的理解1)要有一部分导体做切割磁感线运动。这里要注意的是闭合电路的“一部分导体”而不是“整个电路”；还要注意的是“做切割磁感线运动”，就是把磁感线“切断”，这就是说，导体的运动方向一定要与磁感线方向成一定角度，而不是与磁感线平行，否则磁感线是“切不断”的2)电路应该是和闭合的而不是断开的，即组成电路的各个元件连接成一个电流的通路，如果是不闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体两端产生电压，因为不闭合就形不成电荷定向移动的通路（即是断路），当然电路中就没有电流B.交流发电机1.原理：发电机是根据电磁感应原理制成的2.能的转化：发电机工作时将其他形式的能转化为电能3.交流发电机的工作原理4.电动机和发电机的对比装置能量转化原理作用发电机其他形式的能→电能电磁感应电源电动机电能→机械能通电线圈在磁场中受力转动用电器C.交流电和直流电1.直流电方向不改变。例如：由干电池获得的电流就是直流电2.大小和方向做周期性改变的电流叫交流电。我国供生产、生活用的交流电的周期为0.02s，频率为50Hz。电流方向每秒钟改变100次第6节家庭用电A.家庭电路的组成B.测电笔1.结构：笔尖金属体、大阻值电阻、氖管、弹簧、金属笔卡2.作用：辨别火线和零线3.使用方法：手触金属笔卡，笔尖接触判断导线。手千万不能接触笔尖金属体，否则可能触电4.现象：若氖管发光，接触导线是火线；若氖管不发光，接触导线是零线C.熔断器和断路器1.熔断器1)工作原理：当电路中电流过大时，保险丝发热自行熔断，从而切断电路2)熔断器的种类：封闭管式熔断器（俗称保险管）和敞开插入式熔断器（俗称保鲜盒）3)保险丝a)保险丝的材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成b)保险丝选择原则：保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作的电流2.断路器现在家庭电路中常用断路器来代替闸刀开关和熔断器。断路器一般连接在火线上。当电流超过额定电流时，断路器可以自动切断电路，从而起到电路过载或短路的保护作用。断路器能手动切断电路，也能手动复位，使用方便、安全而得到普及D.插座1.两孔式插座：一孔接火线，另一孔接零线。使用时只要把用电器的两脚插头插入插孔就可以工作2.三孔式插座1)三孔式插座，有三个插孔，分别接火线、零线和地线，接法为“左零右火中间接地”，如图所示。与接地孔相应的插脚接用电器的金属外壳2)接地线的意义：有一部分用电器的外壳是金属材料制作的，如果意外漏电，易导致金属外壳带电，人触及时易发生触电事故，接地线将外壳与大地相连，从而起到保护作用第7节电的安全使用A.触电事故1.安全电压：一般情况下，36V以下的电压是安全的；但在潮湿环境中，安全电压应在24V甚至12V以下2.触电：指一定强度的电流通过人体造成的伤害事故3.低压触电：低压触电分为单线触电和双线触电4.高压触电：高压线或高压设备的电压常达几十千伏甚至几百千伏，人体即使没有直接接触它们，但一旦靠近就存在触电的危险5.触电急救：如果发生了触电事故，要立即切断电源，必要时应对触电者进行急救，同时尽快通知医务人员进行抢救B.安全用电常识1.不接触低压带电体，不靠近高压带电体2.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关3.不弄湿用电器，不损坏绝缘层4.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换