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第二十章 电与磁
大单元整合复习
电
与
磁
磁场对通电导体的作用
磁生电
磁场
磁现象
影响因素
电能转化为机械能
电磁感应现象
基本性质
磁性
磁极
磁极间的
相互作用
方向
发电机
磁化
磁感线
地磁场
磁偏角
指南针
方向
假想曲线
电生磁
通电螺线管的磁场
安培定则
电磁铁磁性强
弱的影响因素
电动机
电流的磁效应
机械能转化为电能
跨学科实践：
制作简易直流电动机
知识结构
一、磁现象
1.磁性：能够吸引______________等物质的性质。
2.磁极
(1)定义：磁体的磁性最_______的两个部位叫作磁极。
(2)南极和北极：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作_______或_______极，指北的那个磁极叫作_______或______极。
强
南
S
铁、钴、镍
北
N
磁现象 磁场
(3)磁极间相互作用的规律：同名磁极相互_______，异名磁极相互_______。
3.磁化：有些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫作磁化。
吸引
排斥
磁现象 磁场
二、磁场
1.定义：磁体周围存在着一种物质，能使磁针发生偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫作_______。磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
2.基本性质：对放入其中的磁体有_______的作用。
3.方向：物理学中把小磁针静止时_______所指的方向规定为该点磁场的方向。
磁场
力
北极
磁现象 磁场
4.磁感线：磁感线是描述 _______的带箭头的假想线，在磁体外部，磁感线从磁体的_______极出发回到_______极，磁感线分布越密的地方，磁场越_______，磁感线分布越疏的地方，磁场越_______ 。
5.地磁场：地球周围存在着磁场，地磁场的北极在地理_____极附近，地磁场的南极在地理______极附近。
磁场
N
S
强
弱　
南
北　
磁现象 磁场
1.电流的磁效应：丹麦的物理学家_________证实了电流周围存在磁场。通电导线周围的磁场方向与______方向有关。
2.通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场与___________的磁场相
似，它的两端相当于条形磁体的两极，可用___________判断。
3.安培定则
内容：用_______握住螺线管，让四指指向
螺线管中_______的方向，则________所指
的那端就是螺线管的_______。
奥斯特
电流
条形磁体
安培定则
右手
N极
拇指
电流
电生磁
4.电磁铁
电磁铁:在螺线管内部插入铁芯，可以做成电磁铁。
电磁铁的特点：
(1)电磁铁磁性的有无可以由电流的通断来控制；
(2)线圈匝数越______ ，电流越_____ ，电磁铁的磁性越_______ ；
(3)电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向是由通电线圈中的电流方向决定的。
应用：电磁起重机和电磁继电器。
多
大
强
电磁铁 电磁继电器
1.磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟_______ 的方向、_______ 的方向都有关系。
2.电动机
组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。
原理：_________________________________ 。
能量转化：将________能转化为________ 能。
通电导体在磁场中受到力的作用　
电流
电
机械
磁场
电动机
一、磁生电
1.发现者：__________发现了电磁感应现象。
2.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就产生_______。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作___________ 。
3.感应电流的产生条件：
a.________电路； b.部分导体做______________运动。
4.感应电流方向与_________________________和___________有关。
感应电流　
法拉第
闭合
切割磁感线
电流
导体切割磁感线的方向
磁场方向
磁生电
二、发电机
基本构造：由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成的。
原理：利用了___________的原理发电。
能量转化：将________能转化为________能。
电　
电磁感应
机械
磁生电
【设计与进行实验】
1. 主要实验器材的选取及其作用
(1)在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的(便于观察磁场的方向)
(2)螺线管中插入铁棒的目的(使通电螺线管的磁场加强)
实验一 探究通电螺线管外部的磁场分布
重点实验
2. 转换法的应用(根据小磁针的指向判断通电螺线管的极性，通过铁屑的密集程度判断磁场的强弱)
3. 实验操作
(1)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后轻敲玻璃板的目的(减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而规律排列)
(2)电池正、负极对调的目的(探究通电螺线管的磁场方 向与电流方向是否有关)
4. 安培定则的应用(判断通电螺线管的极性)
重点实验
【分析数据和现象，总结结论】
5. 根据玻璃板上铁屑分布情况判断磁场强弱(两端磁场强，中间磁场弱)
6. 通电螺线管外部的磁场方向(磁感线从N极出发，最后回到S极)
7. 通电螺线管外部的磁场特点(与条形磁铁相似)
8. 通电螺线管的极性与环绕通电螺线管的电流方向有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变
重点实验
【交流与反思】
9. 通电螺线管与小磁针之间是通过磁场产生力的作用
10. 不能用悬挂且可自由旋转的大头针代替小磁针的原因(大头针不能指示磁场方向)
11. 磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引)
实验结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
重点实验
【设计和进行实验】
1. 实验原理(电磁感应)
2. 转换法的应用(通过观察电流计指针是否发生偏转判断电路中是否产生感应电流)
3. 控制变量法的应用
(1)探究感应电流方向与导体运动方向的关系(控制磁场方向不变，改变导体运动方向)
实验二 探究什么情况下磁可以生电
重点实验
(2)探究感应电流方向与磁场方向的关系(控制导体运动方向不变，改变磁场方向)
【交流与反思】
5. 导体在磁场中运动时，电流计不偏转的原因[没有感应电流产生(导体没有做切割磁感线运动、电路没有闭合)；产生的感应电流过小]
6. 实验过程中的能量转化(机械能转化为电能)
7. 电磁感应现象在生活中的应用(发电机、动圈式话筒)
重点实验
8. 要使电流计偏转明显可采取的措施(用多匝数线圈替代单根导体棒、加快导体切割磁感线的速度、换磁性更强的蹄形磁体)
【分析数据和现象，总结结论】
实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关
重点实验
1.小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制作指南针。如图所示，该指南针的南极(S)应标在泡沫板的(　　)
A. a处 B. b处
C. c处 D. d处
D　　
课堂练习
2.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是(　　)
A. 改变磁铁的磁极
B. 改变电流的大小
C. 改变磁铁磁性强弱
D. 改变线圈的匝数
A　
课堂练习

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