资源简介

(共32张PPT)
电与磁
学业内容构架
内容要求
(对应课标P37)
(1)知道磁体周围存在磁场并能说出证据。
(2)知道电可以产生磁，通过实验认识通电导线周围存在磁场，能描述和建构通电直导线、通电螺线管周围的磁场模型，探究通电螺线管周围磁场强弱的影响因素。
(3)知道磁场对通电导线作用的规律，通过实验认识通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关，并能根据电流方向和磁场方向的变化判断导线受力方向的变化。
(4)理解磁产生电的条件，通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(5)安装直流电动机模型，设计简单的电磁控制电路等。
(6)关心电、磁等技术改变生产生活的典型案例，关注电磁污染等问题。
内容要点
要点1　磁现象、磁场
(一)磁现象
1. 磁性(吸铁性)：磁性是磁体具有吸引 　铁、钴、镍　等物质的性质。
2. 磁体：具有磁性的物质称为磁体。
3. 磁极：磁体上磁性最强的部位叫 　磁极　(磁性两端最强中间最弱)。能自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫 　南极(S)　，指北的磁极叫 　北极(N)　。
铁、钴、镍　
磁极　
南极(S)　
北
极(N)　
4. 磁极间的相互作用规律为： 　同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引　。
5. 磁化是指使原来没有磁性的物体 　获得磁性　的过程。
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸
引　
获得磁性　
【细节解读】
1. 最早的指南针叫司南。其 　勺柄　是磁铁的S极，指向地理南方。
2. 一个永磁体分成多个部分后，每一部分仍存在两个磁极，即世界上不存在磁单极。
3. 物体是否具有磁性的判断方法：根据磁体的吸铁性判断；根据磁体的指向性判断；根据磁体间相互作用规律判断；根据磁极的磁性最强判断。
勺柄　
(二)磁场
1. 磁场
(1)磁场是磁体周围存在的 　物质　。
(2)磁场的基本性质是磁场会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)磁场方向：在磁场中，我们将小磁针静止时 　北极　所指的方向规定为该点处的磁场方向。
物质　
力　
北极　
2. 磁感线：最早由著名物理学家法拉第发明并引入。根据磁体周围磁场中铁粉的排列情况画出的带箭头的曲线，用来形象地描述磁场的强弱和方向，属于模型法。
(1)磁感线的密集程度反映了磁场的强弱，磁感线越密集，磁场越 　强　。
(2)磁场方向就是小磁针静止后 　N极　所指的方向，磁体周围的磁感线总是从磁体的 　北极　出来，回到磁体的 　南极　。
(3)磁场是空间分布的，而磁感线只能表示平面分布。
强　
N极　
北极　
南极　
[说明]
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。但磁场是客观存在的。用磁感线描述磁场的方法叫模型法。
几种磁场的磁感线
3. 地磁场
(1)地球是一个大磁体，地球产生的磁场叫地磁场。小磁针总是指南北是因为受到地磁场的作用。
(2)地磁南北极和地理南北极的关系：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：最早记录磁偏角的是我国宋代的 　沈括　，他将其记录在《梦溪笔谈》中。
地理的南极附
近　
地理的北极附近　
沈括　
【典例展示】
例1　古诗《扬子江》中，有诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，下列关于诗中所说的“磁针石”说法正确的是(　D　)
A. 磁针石只有一个磁极
B. 磁针石静止时，其S极指向地理北极附近
C. 磁针石周围客观存在磁感线
D. 磁针石“指南方”是受到地磁场的作用
D
例2　小科将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向如甲所示。将小磁针拿掉后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布如图乙所示；根据图甲和图乙所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场如图丙所示。下列说法错误的是(　D　)
D
A. 图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的
磁场方向特点
B. 图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C. 图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的模型
D. 由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
要点2　电流的磁效应
1. 电流磁效应的发现－－奥斯特实验：小磁针在通电导线的周围发生偏转，称为电流的磁效应。该现象说明：通电导线的周围存在 　磁场　，且产生的磁场方向与 　电流　方向有关。
磁场　
电流　
2. 通电直导线周围的磁场
(1)模型：通电直导线的磁感线分布在垂直于电流的所有平面上，是以电流为中心的一系列同心圆。
(2)判断磁场方向用右手螺旋定则：用右手握住直线电流，让大拇指指向电流的方向，则四指环绕方向就是磁感线的环绕方向。
3. 通电螺线管的磁场
(1)模型：通电螺线管周围的磁场和 　条形磁体　的磁场很相似。两端磁性最强是磁极所在。
(2)判断磁场方向用右手螺旋定则：用右手握住通电螺线管，让四指弯曲的方向沿电流环绕方向，则大拇指所指的一端是 　N极　。
条形磁体　
N极　
4. 通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟 　磁场方向　和 　电流方向　有关。如果这两者中某一个的方向改变，则力的方向 　改变　；如果这两者的方向同时改变，则力的方向 　不变　。
5. 电磁铁
(1)电磁铁是带有 　铁芯　的通电螺线管。
(2)电磁铁的优点
①电磁铁的磁性有无可以通过 　电路通断(即电流有无)　进行控制；
②电磁铁的磁性强弱可以通过 　电流大小　和 　线圈匝数的多少　进行控制；
③电磁铁的磁场方向可以通过 　电流方向　进行控制。
磁场方向　
电
流方向　
改变　
不变　
铁芯　
电路通断(即电流有无)　
电流大小　
线圈匝数的多少　
电流方向　
6. 电磁继电器
(1)利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。应用：用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和动触点。
(2)电磁继电器工作原理如图所示，是一个利用电磁继电器来控制电动机的电路。其中电源E1、电磁铁线圈、电阻R、开关S1组成 　控制电路　；而电源E2、电动机M、开关S2和触点开关S组成 　工作电路　。当闭合S1时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开S1时，电磁铁线圈中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。
控制电路　
工作电路　
【典例展示】
例3　图甲所示为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撤满铁屑，然后在螺线管中通以图乙所示的电流，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
　　 　　
甲 乙 丙
(1)由图丙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部的磁场与 　条形　(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似。
(2)若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处，则小磁针静止时N极的指向水平向 　左　(选填“左”或“右”)。
条形
左　
例4　如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后，下列说法正确的是(　D　)
A. 盆栽受到的磁力大小不变
B. 底座对桌面的压强大小不变
C. 要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D. 要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
D
例5　如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后，当温度达到 　90　℃时，发热电阻就停止加热。
90　
(2)当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 　右　端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 　①　(填序号)。
①增大“电源1”的电压；
②减小“电源2”的电压；
③减少电磁铁线圈匝数；
④改变电磁铁中电流方向。
右　
①　
要点3　电磁感应
1. 英国物理学家 　法拉第　在1831年发现了电磁感应现象。
2. 表述：当闭合电路的一部分导体做 　切割磁感线运动　时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，导体中产生的电流叫做 　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。从能量的角度看，电磁感应是将 　机械　能转化为 　电　能。
法拉第　
切割磁感线运动　
感应电
流　
导体运动方向　
磁场方向　
机械　
电　
3. 重要应用－－发电机
(1)原理：电磁感应现象
(2)能量转化：电磁感应是将 　机械　能转化为 　电　能。
(3)交流电：周期性改变方向的电流。
机械　
电　
【典例展示】
例6　如图所示为动圈式话筒的简化示意图。磁铁固定在适当的位置，线圈与膜片连接，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变，其工作原理是(　D　)
D
A. 磁场对通电导线的作用
B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应
D. 电磁感应
要点4　磁场对电流的作用－－主要应用：电动机
1. 原理：通电导体在磁场中受力运动或者通电线圈在磁场中受力转动。电流表和电压表就是利用该原理制成的。
2. 能量转化： 　电能转化为机械能　，但电路中也存在电阻，转化过程中有部分热量放出。
电能转化为机械能　
3. 转速快慢的影响因素：电流大小、磁场强弱。
4. 换向器的作用：当线圈刚好转过平衡位置时，
　改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动　。
改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动　
【典例展示】
例7　中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰－－福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出，下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是(　C　)
C
A. B. C. D.
例8　将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是 　导体　(选填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 　有　(选填“有”或“无”)作用力。仅调换磁体的磁极，线圈转动方向与原转动方向 　相反　。
导体　
有　
相反　

展开更多......

收起↑