(完整版)新人教版新九年級物理第20章電與磁知識點全面總結(jié)

1、精心整理20電與磁第1節(jié)磁現(xiàn)象 磁場、磁現(xiàn)象1、磁性：若物體能夠吸引鐵、鉆、鍥等物質(zhì)，我們就說該物體具有磁性。鐵、鉆、鍥等物質(zhì)稱為磁性材料。 具有磁性的物體有兩個特點： 一是能吸引磁性材料，非磁 性材料不能被吸引，如磁體不能吸引銅、鋁、紙、木材等； 二是吸引磁性材料時，可不直接接觸 如隔著薄木板，磁體也能吸住鐵塊。2、磁體：具有磁性的物體稱為磁體。3、磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部位叫做磁 極，任何一個磁體，無論其形狀如何，都只有 兩個磁極，其中一個是南極（S極），另一個是 北極（N極）。磁極是磁體上磁性最強(qiáng)的部位。知識拓展：自然界中不存在只有單個磁極 的磁體，磁體上的磁極總是成對出現(xiàn)的，而且 一個

2、磁體也不能有多于兩個的磁極。常見見的磁體類別可按述三種三種方式按磁體形狀分條形磁體蹄形磁體磁體的分類按磁體來源分天然磁體（鐵礦石） 人造磁體按磁性的保持時間分硬磁體（永磁體）軟磁體（極易失磁）4、磁極間的相互作用（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。（2）判斷物體是否具有磁性的方法根據(jù)磁體的吸鐵性判斷： 將被測物體靠近鐵屑，若能夠吸引鐵屑，說明該物體具有磁性， 否則便沒有磁性。: I x.根據(jù)磁體的指向性判斷： 將被測物體用細(xì)線吊起，若靜止時總是指南北方向，說明該物體 具有磁性，否則便沒有磁性。根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷：將被測物體的一端分別靠近靜止小磁針的兩極，若發(fā)現(xiàn)有一段發(fā)生排斥現(xiàn)象

3、，說明該物體具有磁性；若與小磁針的兩極均表現(xiàn)為相互吸引， 則說明該物體 沒有磁性。根據(jù)磁極的磁性最強(qiáng)判斷： 若有a、b兩個外形完全相同的鋼棒， n 用於 已知 一個有磁性，另一個沒有磁性，區(qū)分它們的方法是：將 A的一端從B的上.I I門 左端 向右端滑動，若在滑動過程中發(fā)現(xiàn)吸引力的大小不變，則說明 A有磁性；一 三口 若 發(fā) 現(xiàn)A、B間的作用力有大小變化，則說明 B有磁性。兒（3）磁體和帶電體的對比磁體帶電體能吸引磁性材料能吸引輕小物體有南、北極之分，磁極不能單獨存在有正、負(fù)電荷之分，電荷能單獨存在同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引5、磁化和磁性材料(1) 一

4、些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。(2)軟磁體和硬磁體：鐵棒被磁化后，其磁性很容易消失，稱為軟磁體。鋼棒被磁化后，其 磁性能夠長期保持，稱為硬磁體或永磁體。因為鋼具有長期保持磁性的性質(zhì)，所以永磁體常常用鋼 來制作。知識拓展：磁化既有有利的一面，也有有害的一面。磁化的危害實例有：機(jī)械手表被磁化后 走時不準(zhǔn)；彩色電視機(jī)被磁化后色彩失真。此話在生活中也有不少應(yīng)用，如制作指南針。消磁：通過撞擊、煨燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆過程，是將磁體內(nèi)部原來排列整齊有序的磁分子打亂，變得雜亂無章。注意：任何磁極靠近沒有磁性的鐵或鋼制物體時總是互相吸引，這說明鐵或鋼制物

5、體被磁化后靠近該磁極的那一端與該磁極一定是異名磁極。不是所有物體都能被磁化。 例如磁體不能吸引銅、鋁、玻璃等，這些物體不能被磁化二、磁場1、磁場：磁體周圍存在著我們?nèi)庋劭床灰姷奈镔|(zhì)，這種看不見、摸不著的物質(zhì)叫做磁場。磁 體兩極磁場最強(qiáng)，中間磁場最弱，離磁體越遠(yuǎn)，磁場越弱。2、磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的。j3、磁場方向：在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點磁場的方向。I .4、磁感線(1)概念：把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶 頭的曲線畫出來，可以方便，形象地描述磁場，這樣的曲 叫磁感線。(2)方向：磁感線是一些有方向的曲

6、線，磁感線上某 點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一 致，也與該點的磁場方向一致。(3)理解磁感線時應(yīng)注意的幾個問題磁場是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì)，而磁感線是人們?yōu)榱酥庇^、形象地描述磁場 的方向和分布情況而引入的帶方向的曲線，它并不是真實存在的。磁感線是有方向的，曲線上任意一點的切線方向就是該點的磁場方向磁感線分布的疏密可以表示磁場的強(qiáng)弱，磁體的兩極處磁感線最密，表示在其兩極處磁場 最強(qiáng)。磁體周圍磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極，形成一條條閉合的曲線。磁體周圍磁感線的分布是立體的，而不是平面的。我們畫圖時，因受紙面的限制，只畫了 一個平面內(nèi)的磁感線的分布情況。磁體

7、周圍的任何兩條磁感線都不會相交，因為磁場中任何一點的磁場方向只有一個確定的 方向。如果某一點有兩條磁感線相交，則該點就有兩個磁場方向，這是不可能的。三、地磁場1、地球周圍存在著磁場5、幾種常見的磁感線分布2、地磁場：地球本身是一個巨大的磁體，地 球周圍存在的磁場叫地磁場。 整個地球類似一個巨 大的條形磁體。小磁針之南北，就是因為受到地磁 場的作用。3、磁偏角：地球這個巨大的磁體有兩個磁極， 分別把它稱為地磁的南極（S）和地磁的北極（N）, 地磁的兩極和地理的兩極并不重合。地磁的南極在 地理的北極附近，地磁的北極在地理的南極附近，因此小磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北方向略有偏離，他們之間有一個偏

8、差角度，我們稱之為磁偏角。世界長最早準(zhǔn)確記述磁偏角的是我國宋代學(xué)者沈括。4、小磁針的工作原理：由于受地磁場的作用，小磁針靜止時，南極總是指向南方（地磁北極）， 北極總是指向北方（地磁南極）。第2節(jié)電生磁一、電流的磁效應(yīng)1、奧斯特實驗：電和磁之間是否存在聯(lián)系？實驗探究現(xiàn)象分析導(dǎo)線通電時，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明小磁針受到磁場的作用，進(jìn)一步說明 通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在磁場，即電流的磁場斷電后，小磁針又回到原位斷電后，導(dǎo)線中沒有電流，導(dǎo)線周圍的磁場消失，說明導(dǎo)線 周圍的磁場是有電流產(chǎn)生改變導(dǎo)線中通入電流的方向，小磁 針發(fā)生反向偏轉(zhuǎn)電流方向改變時，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明磁場方

9、向發(fā)生了改變，進(jìn)一步說明電流的磁場方向跟電流的方向有 關(guān)探究歸納：電流周圍存在磁場；電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。注意：試驗中，導(dǎo)線應(yīng)放在小磁針上方并且兩者平行，若兩者垂直，通電時小磁針不會偏 轉(zhuǎn)。采用“觸接”的方式給導(dǎo)線通電。用電源短路的形式可以在導(dǎo)線中獲得較大的電流 ，使通電導(dǎo)線周圍的磁場更強(qiáng)些，小磁針 偏轉(zhuǎn)更明顯，但要注意閉合電路的時間一定要短，否則會燒壞電源。通電導(dǎo)線周圍的磁場是一種看不見、 摸不著的物質(zhì)，把小磁針放在通電導(dǎo)線附近，通過小磁 針的偏轉(zhuǎn)來反映磁場的存在，這種方法在物理學(xué)中了叫做 轉(zhuǎn)換法。2、電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。知

10、識拓展：電流的磁效應(yīng)是丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實驗首先發(fā)現(xiàn)的。奧斯特實驗揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是彼此孤立的而是密切聯(lián)系的， 奧斯特實驗是世界上第一個揭示電和磁有聯(lián)系的實 驗。二、通電螺線管的磁場1、把導(dǎo)線繞在圓筒上，就做成了一個螺線管，也叫線圈。給螺線管通電后，各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，通電螺線管的周圍就會產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場。2、通電螺線管外部的磁場分布通電螺線管外部的磁場與條形磁體外部的磁場相似，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的 兩個磁極。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。注意：實驗中，為使磁場加強(qiáng)，可以在螺線管中插入一根鐵棒；可以在條件允許的情況下增大通電螺線管中的電流。2、實驗

11、探究：通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間有什么關(guān)系？取繞向不同的螺線管，依次設(shè)計并進(jìn)行實驗：向螺線管內(nèi)通入不同方向的電流， 用小磁針驗證 它的N、S極，實驗現(xiàn)象如下表：實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析甲乙丙丁甲、乙（或丙、?。﹥蓚€螺線管的繞法不同，螺線管中電流 的方向相同，通電螺線管兩端的極性相同。甲、丙（或乙、丁）兩個螺線管的繞法相同，螺線管中電流 的方向不同，通電螺線管兩端的極性不同。探究歸納：通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關(guān)。3、通電螺線管的周圍存在著磁場，其外部的磁場與條形磁體的磁場相似，通電螺線管的兩端 與條形磁體一樣有兩個磁極。在通電螺線管外部，磁感線從通電螺線管的N極出

12、來回到S極；在通電螺線管的內(nèi)部，磁感線從 S極到N極，若改變電路方向，通電螺線管的 N極和S極對調(diào)。三、安培定則1、安培定則內(nèi)容判斷方法應(yīng)用用右手握住螺 線管，讓四指指 向螺線管中電 流的方向，則拇 指所指的那端 就是螺線管的 N極。標(biāo)出螺線管上的電流環(huán)繞方向用右手握住螺線管，讓彎曲四指與電流方向一致拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。如下圖所示根據(jù)螺線管中電流的方向，判斷通電螺線管兩端的極性由通電螺線管兩端的極性，判斷 螺線管中電流方向根據(jù)通電螺線管的南、北極以及 電源的正負(fù)極，畫出螺線管的繞線注意：應(yīng)用安培定則時應(yīng)注意以下三點:決定通電螺線管兩端極性的根本因素是通電螺線管上電流的環(huán)繞方向，

13、 而不是通電螺線管上 導(dǎo)線的繞法和電源的正負(fù)極的接法。 當(dāng)兩個通電螺線管中電流的環(huán)繞方向一致時， 這兩個通電螺線 管兩端的極性就相同。四指的環(huán)繞方向必須是通電螺線管上電流的環(huán)繞方向。N極和S極一定在通電螺線管的兩端2、通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場辨析條形磁體通電螺線管相同點磁場在兩端有N極和S極磁性具有吸鐵性、指南性、磁化性，兩極磁性最強(qiáng)不通電磁場磁極不變N極和S極隨螺線管中電流方向的改變而改變磁性磁性不變只有通電時才具有磁性，且磁性隨電流的大小而變化3、利用安培定則解決三類問題的方法rnmn(1)已知電流方向來確定通電螺線管的 N、 S極現(xiàn)在螺線管上標(biāo)明導(dǎo)線中的電流方向。用右手握住螺線管

14、，讓四指指向螺線管中 電流的方向。拇指所指的那端為N極。(2)已知磁極位置來確定電流的方向，先用右手握住螺線管，拇指指向 N極 四指的指向就是電流的方向。按照四指所指的方向在螺線管上標(biāo)出電流方向(3)已知電流方向和磁極來確定通電螺線管的繞線第3節(jié)電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵1、構(gòu)造：內(nèi)部插有鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵。 鐵芯被磁化后的磁場與螺線管的磁場疊加, 是電磁鐵的磁性增強(qiáng)。2、特點：當(dāng)有電流通過時，它會有較強(qiáng)的磁性，沒有電流時就失去磁性。3、工作原理：電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來工作的。4、電磁鐵磁性極性的判斷： 由于電磁鐵是插有鐵芯的螺線管，所以電磁鐵的磁性極性與通電 螺線管的磁極極性是一

15、致的，可運用安培定則來判定。;.二、電磁鐵的磁性1、實驗探究：影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素提出問題：電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與那些因素有關(guān)？猜想與假設(shè)：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與電流的大小以及螺線管的線圈匝數(shù)有關(guān)。設(shè)計實驗：(1)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱無法看見，但磁性強(qiáng)的磁體對磁性物質(zhì)的作用力大，故可以通過吸引 鐵釘?shù)亩嗌賮砼袛嚯姶盆F的磁性強(qiáng)弱。；.(2)由于電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與電流大小及匝數(shù)的多少都有關(guān)系，故探究式采用控制變量 法。進(jìn)行試驗：用一根導(dǎo)線在一枚鐵釘上纏繞幾匝制作一個 電磁鐵。'I I 將制作的電磁鐵、滑動變阻器及電流表、開關(guān)、電源連入電路中。閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片,是電流表的示數(shù)增

16、大，觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)臄?shù)目有什么變化。甲將兩個線圈匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)在電路中, 么不同。如圖乙，觀察兩個電磁鐵吸引鐵釘?shù)臄?shù)目有什整理好實驗器材。歸納分析：甲圖所示實驗中，通過電磁鐵的電流越大，吸引的鐵釘?shù)臄?shù)目越多，說明電磁鐵 的磁性越強(qiáng)；乙圖所示實驗中，線圈匝數(shù)多的B電磁鐵吸引鐵釘?shù)臄?shù)目多，說明 B電磁鐵的磁性比A電磁鐵的磁性強(qiáng)。實驗結(jié)論：匝數(shù)一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時，匝數(shù)越多，電 磁鐵的磁性越強(qiáng)。注意：實驗探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素時，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量法 2、電磁鐵的優(yōu)點（1）可以通過電流的通斷來控制其磁性的有無。（2）可以通過改變電流的方向來改變其磁

17、性的極性。（3）可以通過改變電流的大小或匝數(shù)的多少來控制其磁性的強(qiáng)弱。注意：電磁鐵的鐵芯用軟鐵而不能用鋼：電磁鐵要求其磁性隨著通入電流的大小而發(fā)生顯著變化，而且還通過電流的通斷來控制磁性的有無。軟鐵容易被磁化，磁性也很容易消失，而鋼被磁化后磁性不易消失而成為永久磁鐵，所以電磁鐵的鐵芯用軟鐵而不用鋼。常用的電磁鐵大都做成“U”形，使它的兩個磁極能同時吸引物體，吸引力會更強(qiáng)。3、電磁鐵在實際生活中的應(yīng)用（1）電磁鐵可以直接對鐵質(zhì)物質(zhì)有力的作用。主要應(yīng)用在電鈴、電磁起重機(jī)、電磁剎車裝置和許多自動控制裝置上。（2）電磁鐵的另一個應(yīng)用是產(chǎn)生強(qiáng)磁場。 現(xiàn)代技術(shù)上很多地方需要的強(qiáng)磁場都是由電磁鐵提 供的，如

18、磁懸浮列車、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、磁療設(shè)備、測量儀器等，特別是研究微觀粒子用的加速器。在磁懸浮列車的車廂和鐵軌上分別安放著磁體， 磁懸浮列車用的磁鐵大多數(shù)是通有強(qiáng)電流的電 磁鐵，控制電流的方向使車廂和鐵軌磁極相對，由于磁極間的相互作用，列車能夠在鐵軌上方幾厘 米的高度上飛馳，避免了車輪與軌道之間的摩擦力，突破列車以往的速度極限。三、電磁繼電器1、結(jié)構(gòu)：電磁繼電器的基本組成部分有電磁鐵 （A） 鐵（B）、彈簧（C）、動觸點（D）和靜觸點（E）等組成。其電路包括低壓控制電路和高壓工作電路。低壓控 電路由電磁鐵、低壓電源和開關(guān)組成；高壓工作電路由 電器、高壓電源和電磁繼電器的觸電組成。2、實質(zhì)：電磁繼電器

19、實質(zhì)上是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)3、工作原理：當(dāng)閉合低壓控制電路的開關(guān)，有電流通過電磁鐵時，電磁鐵具有磁性，把銜鐵 吸下，使動觸點和靜觸點接觸，高壓工作電路閉合，有較大的電流通過電動機(jī)，電動機(jī)工作；斷開 低壓控制電路的開關(guān)，電磁鐵失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，動觸點和靜觸點分開，切斷工作電路4、電磁繼電器的工作過程:低壓控制電路電磁繼電器高壓工作電路開關(guān)（通、斷）弱電流（有、無）-電磁鐵（磁性有、無）銜鐵動作（吸、放）- 動、靜觸點（通、斷）強(qiáng)電流（通、斷）-用電器工作（是、否）低壓控制電路有自動和手動控制兩種方式，自動控制主要通過光控制、溫度控制、水位控制等來實現(xiàn)；而高壓工作電路又有

20、電鈴報警、彩色燈顯示、電動機(jī)工作等幾種情形。5、電磁繼電器的應(yīng)用:利用電磁繼電器可以通過控制低電壓、 電路的通斷，使人們遠(yuǎn)離高壓的危險。利用電磁繼電器可以 使人遠(yuǎn)離高溫、有毒等環(huán)境，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。在電磁繼電器控制電路中接入對溫度、 壓力或光照敏感的元件，利用這些元件操縱控制電路 的通斷，可以實現(xiàn)對溫度、壓力或光的自動控制。如電鈴、防盜報警、防汛報警、溫度自動控制、 空氣開關(guān)自動控制、漏電保護(hù)器等。弱電流電路的通斷來間接的控制高電壓、 強(qiáng)電流工作電動機(jī)一、磁場對通電導(dǎo)線的作用.1、提出問題：通電導(dǎo)線在磁場中是否受理的作用？如果受力的作用，力的方向與什么因素有2、猜想或假設(shè)：通電導(dǎo)線在磁場中受力

21、的作用，力的方向可能與磁場的方向、導(dǎo)體中電流的 方向有關(guān)。3、設(shè)計并進(jìn)行實驗：實驗：按照圖所示裝置，用兩根平行的金屬導(dǎo)軌，把一戶彳根直導(dǎo)線ab支起來，并且讓指導(dǎo)線位于蹄形磁體兩極之間的磁上產(chǎn)場中，接通電源，觀察現(xiàn)象。內(nèi)Bs廠)實驗現(xiàn)象：直導(dǎo)線ab向左運動。/I .實驗分析：ab開始運動，說明ab通電后在磁場中受到力的作用。實驗：保持N極、S極位置不變，改變通過ab的電流方向，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：直導(dǎo)線ab向右運動。實驗分析：ab中電流方向改變，ab的運動方向也該變，表明電流方向改變后， ab受力方向也 改變了，說明ab受力方向與ab中的電流方向有關(guān)。實驗：保持ab中的電流方向與實驗中相同，

22、把磁體的兩個磁極對調(diào)，讓磁感線方向與原 來方向相反，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：直導(dǎo)線ab向右運動。實驗分析：改變磁感線方向，ab運動方向也改變，說明ab受力方向與磁感線方向有關(guān)。實驗：同時改變ab的電流方向和對調(diào)磁體的兩個磁極，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：直導(dǎo)線ab向左運動。實驗分析：同時改變電流方向和磁感線方向時直導(dǎo)線向左運動， 說明當(dāng)電流方向與磁感線方向 同時反向時，ab受力方向不變。知識拓展：(1)磁場為什么會對電流產(chǎn)生力的作用。我們知道磁體周圍有磁場，電流周圍也存在著磁場，我們可以把通電導(dǎo)線看成一個磁體， 當(dāng)通 電導(dǎo)線靠近磁體時，他們之間的作用通過磁場而發(fā)聲。因此，磁場對電流的作用， 其實質(zhì)

23、也是磁體 和磁體之間通過磁場而發(fā)生的作用。(2)通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況與磁感線的方向、電流的方向以及它們之間的相對位置有 關(guān)。當(dāng)電流方向與磁感線方向平行時，通電導(dǎo)線不受力；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線方向垂直時，受力 最大。(3)通電導(dǎo)線在磁場中受力運動時，消耗了電能，得到了機(jī)械能。注意：(1)實驗探究磁場對通電導(dǎo)線的作用時，是通過力的作用效果來顯實力的存在，即通過導(dǎo)線ab在導(dǎo)軌上發(fā)生了運動來說明導(dǎo)線 ab受到了力的作用。(2)磁場對通電導(dǎo)線的作用是“力”而不是“運動”，即通電導(dǎo)線在 中會受到力的作用，但不一定會運動，所以要想辦法增大導(dǎo)線運動的靈敏 量選用輕質(zhì)、光滑的直導(dǎo)線，減小導(dǎo)線與金屬軌道間的摩

24、擦，使實驗現(xiàn)象 顯。可以采用“滾動法”，也可以采用“懸吊法”。(3)在探究通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與電流的方向、磁感線的方向之間的關(guān)系時，要注 意控制變量法的應(yīng)用。5、磁場對通電線圈的作用實驗探究：把線圈放在磁場里，給線圈通電后，觀察到通電線圈在磁場中會 一個角度，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動。實驗結(jié)論：通電線圈在磁場中會受力而轉(zhuǎn)動，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動。二、電動機(jī)的基本構(gòu)造1、電動機(jī)的基本構(gòu)造：電動機(jī)由能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體組成。在電動機(jī)里，能夠轉(zhuǎn)動的部分叫做轉(zhuǎn)子，固定不動的部分叫做定子。電動機(jī)工作時，轉(zhuǎn)子在定子中飛快的轉(zhuǎn)動。 1 I %2、探究通電螺線管在磁場中會怎樣運動。探究實驗：如圖所示，把一個

25、線圈放在磁場里，接通電源，讓電流通過線圈，觀察發(fā)生的現(xiàn) 象。探究發(fā)現(xiàn)：接通電源，會看到線圈開始轉(zhuǎn)動，但是不能連續(xù)轉(zhuǎn)動，在圖乙所示位置左右擺幾 下，最后停在圖乙所示位置。甲：線圈受到的力使它順時針轉(zhuǎn)動乙：線圈由于慣性會越過平衡位置丙：線圈受到的力使它逆時針轉(zhuǎn)動探究分析：在圖甲中，線圈開始通電時，ab和cd兩邊在同一磁場中，電流方向相反，因此受 到磁場的作用力方向相反。ab受到向上的力，cd邊收到向下的力，這兩個力不在同一直線上，于 是就使線圈開始運動。當(dāng)轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時，線圈受到的兩個力在同一直線上，大小相等，方向相反，彼此平衡，這一位置稱為線圈的平衡位置。但由于慣性線圈會越過平衡位置轉(zhuǎn)到圖內(nèi)

26、所示位置，此時，ab邊受到向上的力，cd邊收到向下的力，兩個力大小相等、方向相反，不能使線圈繼 續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，反而要使線圈反向轉(zhuǎn)動，使其在回到圖乙所示位置。原因剖析：線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動，是因為線圈越過了平衡位置以后，受到的力要阻礙它的轉(zhuǎn)動。 要使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，必須使線圈越過平衡位置時，即使改變線圈中兩邊的受力方向。解決方案：線圈越過平衡位置后停止對線圈供電，讓線圈靠慣性轉(zhuǎn)過后半周，這樣線圈的 轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)，動力弱。在線圈轉(zhuǎn)動的后半期，設(shè)法改變電流的方向，使線圈在后半周也獲得同 方向轉(zhuǎn)動的動力，線圈會平穩(wěn)、有力的轉(zhuǎn)動下去，實際的電動機(jī)是通過換向器來實現(xiàn)這一目的的。3、換向器(1)構(gòu)造：如圖所示，

27、換向器由兩個銅半環(huán) E、F組成，個銅半環(huán)與線圈相連接，可隨線圈一起轉(zhuǎn)動。 A和B是電刷， 們分別跟兩個彼此絕緣的銅半環(huán)接觸， 使電源和線圈組成閉合 路。(2)作用：每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變通入線圈中的電流方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動起 來。注意：理解換向器的作用當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線方向垂直時(這個位置是線圈得平衡位置) ，兩電刷剛好接觸兩 半環(huán)間的劇院部分，線圈由于慣性， 還能稍微再轉(zhuǎn)過一些。而線圈稍微轉(zhuǎn)過一定角度后，兩半環(huán)接 觸的電刷就調(diào)換了，線圈中的電流方向也隨之改變，從而保證了線圈能不停的轉(zhuǎn)動下去。4、直流電動機(jī)(1)定義：利用直流電源供電的電動機(jī)叫直流電動機(jī)。(2)原理：直流電動

28、機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。它在工作時將電能 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(3)構(gòu)造：直流電動機(jī)主要由磁體、線圈、換向器和電刷等構(gòu)成。(4)工作過程：如下表所示為直流電動機(jī)的工作過程 一 I甲一乙A 內(nèi)J線圈處于此位置時，半環(huán) 2 跟電刷4接觸，半環(huán)1跟電 刷3接觸，通電后電流從半環(huán)2流入線圈，線圈的 AB 邊受到一個向上的力，CD邊中的電流方向與 AB邊中 的電流方向相反，磁場方向 相同，故CD邊受到一個向 下的力，所以線圈沿順時針 方向轉(zhuǎn)動線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時，兩電 刷跟兩個半環(huán)間絕緣部分 接觸，線圈中無電流，線圈 不受力的作用，但線圈由于 慣性會越過平衡位置，繼續(xù) 向前轉(zhuǎn)動線圈越過平衡

29、位置后，半環(huán) 1跟電刷4接觸，半環(huán)2跟 電刷3接觸，電流從半環(huán)1 流入線圈與甲圖進(jìn)行比較， 磁場方向相同，但 AB邊中 的電流方向與圖甲中 AB邊 中電流方向相反，故此時 AB邊受到向下的力；同理， CD邊受到向上的力，線圈 仍沿順時針方向轉(zhuǎn)動線圈又轉(zhuǎn)至平衡位置時，其 情況跟圖乙所示相似。線圈 由于慣性越過平衡位置后， 其情況又和圖甲所示相同， 這樣線圈就能不停地轉(zhuǎn)動 下去(5)直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)：若要改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，只要改變電流的方向或 磁感線的方向即可。若要改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，只要改變電流的大小或磁場的強(qiáng)弱即可。知識拓展:(1)構(gòu)造：實際的電動機(jī)為了轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)子有許多組

30、線圈組成，并均勻的鑲嵌在圓柱鐵芯 上；定子由機(jī)殼和磁體(或用電磁鐵產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場)組成，兩個電刷用石墨和銅粉壓制而成。(2)電動機(jī)的優(yōu)點：電動機(jī)構(gòu)造簡單，控制方便，體積小，效率高，功率可大可小。對 環(huán)境造成的污染小。(3)電動機(jī)的應(yīng)用：在家庭中，電動機(jī)被廣泛應(yīng)用在電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等用電器中；在工農(nóng)業(yè) 中，電動機(jī)應(yīng)用也極為廣泛，如工廠中的各種各樣的機(jī)床；在交通運輸中嗎，電動自行車、電動汽 車也都是用電動機(jī)提供動力的。知識拓展：揚聲器是怎樣發(fā)聲的(1)作用：揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置。構(gòu)造：由永久磁體、線圈、錐形紙盆等構(gòu)成。(3)原理：利用通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的原理工作的。當(dāng)線通過如

31、圖所示的電流時，線圈受到磁體的作用向左運動；當(dāng)線圈中通 反方向的電流時，線圈受到磁體的作用向右運動。由于通過線圈的電 交變電流，它的大小和方向不斷變化，電流的方向影響紙盆運動的方向; 的幅度，于是揚聲器就發(fā)出了隨電流變化的聲音。電流的大小影響紙盆振動、什么情況下磁能生電第5節(jié)磁生電1、實驗探究：什么情況下磁場里的導(dǎo)線能夠產(chǎn)生電流?探究過程：在蹄形磁體的磁場中放置一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端跟 表連接，如圖所示，進(jìn)行如下操作，注意觀察電流表指針是否發(fā)生 1 I .讓導(dǎo)線在磁場中靜止，電流表指針不動，說明無電流產(chǎn)生。讓導(dǎo)線在磁場中沿豎直方向上下運動 指針不動，說明無電流產(chǎn)生。(與磁感線平行)讓導(dǎo)線在磁場中

32、沿水平方向里外運動 指針不動，說明無電流產(chǎn)生。(與 ab方向平行)/電流表,電流表電流 偏轉(zhuǎn)。讓導(dǎo)線在磁場中沿水平方向左右運動(切割磁感線)，電流表指針偏轉(zhuǎn)，說明有電流產(chǎn)生。斷開導(dǎo)線a端與電流表相連的導(dǎo)線,重復(fù)步驟中操作，電流表指針不動，說明無電流產(chǎn)生。探究歸納：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種 由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。最先發(fā)現(xiàn)的，法拉第由電能生磁想知識拓展：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家法拉第在1831年到磁能否生電，這屬于逆向思維法，逆向思維是發(fā)明創(chuàng)造的重要方法之一。2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：導(dǎo)線是閉合回路的

33、一部分；導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動注意：(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個條件缺一不可。 如果電路不閉合，導(dǎo)體做切割磁感線運動時，能產(chǎn) 生感應(yīng)電壓，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)所謂切割磁感線，類似于切菜，垂直切割或斜著切割都可以。這就是說，閉合電路的一部分導(dǎo)體的運動方向一定與磁感線成一定的角度，而不是與磁感線平行，否則無法切割磁感線。(3) “切割磁感線運動”指的是導(dǎo)體與磁場的相對運動。磁場不運動導(dǎo)體運動時，導(dǎo)體能切割磁感線，能產(chǎn)生感應(yīng)電流；導(dǎo)體不運動磁場運動時，導(dǎo)體也能切割磁感線，同樣能產(chǎn)生感應(yīng)電流。3、探究感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)實驗序號圖示試驗方法現(xiàn)象1閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體向右運動電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

34、2閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體向左運動1 1/乙一一5電流表指針向左偏轉(zhuǎn)3閉合開關(guān)，將磁體的N、S極對調(diào)，讓導(dǎo)體向1右運動電流表指針向左偏轉(zhuǎn)4閉合開關(guān)，將磁體的N、S極對調(diào)，讓導(dǎo)體向 左運動電流表指針向右偏轉(zhuǎn)探究分析：比較序號為1、2的實驗可知，在磁場方向不變時，導(dǎo)體做切割磁感線運動的方 向相反，感應(yīng)電流的方向相反，說明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運動的方向有關(guān)。比較序號為1、3的實驗可知，調(diào)換磁體 N、S極的位置，導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向相 同，感應(yīng)電流方向相反，說明感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)。二 . xI比較序號為1、4的實驗可知，調(diào)換磁體 N、S極的位置，同時使導(dǎo)體做切割磁感線運動的 方向反

35、向，感應(yīng)電流的方向相同，說明同時使磁場方向和導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向反向時， 應(yīng)電流方向不變。探究歸納：在電磁感應(yīng)中，感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的的方向和磁 場的方向有關(guān)。只改變磁場的方向或?qū)w做切割磁感線運動的方向，感應(yīng)電流的方向改變；若同 時將磁場的方向和導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向反向，則感應(yīng)電流的方向不變。知識拓展：影響感應(yīng)電流大小的因素：導(dǎo)體做切割磁感線運動的速度越大，感應(yīng)電流越大； 磁場越強(qiáng)，感應(yīng)電流越大；線圈匝數(shù)越多，感應(yīng)電流越大。注意：(1)切割磁感線的導(dǎo)線，要盡量選用電阻較小的，以便使感應(yīng)電流較大，實驗現(xiàn)象明顯(2)由于一根導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小，電流表的指

36、針片轉(zhuǎn)不明顯，故可以用導(dǎo)線制成矩形 的多匝線圈代替單根導(dǎo)線，且切割時運動要迅速，這樣產(chǎn)生的感應(yīng)電流會大些。(3)在探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)時，要正確運用控制變量法4、電磁感應(yīng)和磁場對電流的作用的區(qū)別區(qū)別項目電磁感應(yīng)磁場對電流的作用實驗裝置圖現(xiàn) 象條件閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動通電導(dǎo)線(線圈)在磁場中，且與磁感線不平行結(jié)果產(chǎn)生感應(yīng)電流受到力的作用(運動、轉(zhuǎn)動)能量轉(zhuǎn)化機(jī)械能電能電能機(jī)械能力的性質(zhì)外力磁場的作用力導(dǎo)體中的電流因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生由電源供給方向感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向和磁場方向有關(guān)導(dǎo)體受力的方向與電流方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān)主要應(yīng)用發(fā)電機(jī)電動機(jī)二、發(fā)電機(jī)1、實驗探究I I(1)把手搖發(fā)電機(jī)和電流表、燈泡用導(dǎo)線連接起來，組成閉合電路。搖動手柄帶動線圈在磁場力轉(zhuǎn)動，觀察燈泡是否發(fā)光，電流表指針是否偏轉(zhuǎn)。(2)用不同速度搖動手柄，觀察燈泡亮度的變化。(3)探究結(jié)論：燈泡發(fā)光說明線圈中有電