九年級(jí)物理專題四：電和磁的總結(jié)復(fù)習(xí)上?？萍及?/h1>

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1、用心 愛(ài)心 專心九年級(jí)物理九年級(jí)物理專題四：電和磁的總結(jié)復(fù)習(xí)專題四：電和磁的總結(jié)復(fù)習(xí)上海科技版上?？萍及妗颈局v教育信息本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：專題四：電和磁的總結(jié)復(fù)習(xí)基本要求：1. 通過(guò)對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，喚起同學(xué)們對(duì)所學(xué)的知識(shí)的回憶。2. 通過(guò)總結(jié)與復(fù)習(xí)，使同學(xué)們對(duì)電磁學(xué)的知識(shí)形成知識(shí)體系。3. 通過(guò)具體的例題講評(píng)，提高同學(xué)們利用電磁學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。重點(diǎn)內(nèi)容：知識(shí)體系的形成、應(yīng)用能力的提高。難點(diǎn)內(nèi)容：靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決生活中的常見(jiàn)問(wèn)題。重點(diǎn)、難點(diǎn)解析：一. 簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象知識(shí)要點(diǎn)1. 磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，我們稱其為磁性。磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極，磁體有兩

2、個(gè)磁極，即南極（S 極）和北極（N 極） 。磁體總有兩極：自然界中的磁體總有 N 和 S 兩個(gè)磁極。如圖所示，一根條形磁鐵斷為三截以后，立即變成三根磁鐵，每一段都有 N、S 極。只有單個(gè)磁極的磁體在自然界里是不存在的。2. 磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。我們可以通過(guò)磁體的吸鐵（鈷、鎳）性、指向性和磁極間的相互作用規(guī)律來(lái)判斷一個(gè)物體是否具有磁性。3. 判別磁極極性的方法：將小磁針靠近磁體，就能判別磁鐵的極性。如圖所示，由靜止在磁體旁小磁針甲的指向，可以斷定條形磁鐵的 A 端是 N 極，B 端是 S 極；同時(shí)也可以判定小磁針乙的左端是 N 極，右端是 S 極。 4. 磁

3、化：使原來(lái)不具有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程。二. 磁場(chǎng)和磁感線知識(shí)要點(diǎn)：1. 磁場(chǎng)：磁體的周圍存在著一種叫做磁場(chǎng)的物質(zhì)，磁體間的相互作用就是通過(guò)它們各自的磁場(chǎng)而發(fā)生的。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，我們常用小磁針是否受到磁力的作用來(lái)檢驗(yàn)小磁針?biāo)诘目臻g是否存在磁場(chǎng)。2. 磁場(chǎng)的方向：在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。用心 愛(ài)心 專心3. 磁感線：磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而在磁場(chǎng)中畫出的一些假想的、有方向的曲線，任何一點(diǎn)的曲線方向都跟放在該點(diǎn)的磁針北極所指的方向一致。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來(lái)，回到磁體南極。4. 怎樣理解磁感線可以“

4、形象地描述磁場(chǎng)？”磁感線雖然是一些假想的曲線，但并非主觀臆想出來(lái)的線，它是根據(jù)無(wú)數(shù)小磁針（被磁化的鐵屑）在磁場(chǎng)里的分布和排列的情況，模仿畫出的曲線，因而能反映磁場(chǎng)的有關(guān)特性。磁感線可以幫助我們方便、形象地確定磁場(chǎng)里任意一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁感線還可以幫助我們認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)中磁性強(qiáng)弱的分布情況。磁感線越密的地方，也就是被磁化的鐵屑分布越密的地方，也就是磁性越強(qiáng)的地方，反之亦然。磁體周圍的磁感線有無(wú)數(shù)條，我們可以只畫出有代表性的部分磁感線，也可以根據(jù)問(wèn)題的需要增畫出能幫助我們解決問(wèn)題的磁感線。在認(rèn)識(shí)磁感線時(shí)還應(yīng)注意，它在空間的分布是立體的。5. 記住五種基本磁場(chǎng)的磁感線描述。條形磁體和蹄形磁體的磁感線分布如圖

5、所示。兩個(gè)磁體之間的磁場(chǎng)中磁感線分布如圖所示。三. 地磁場(chǎng)知識(shí)要點(diǎn)：1. 地球本身是一個(gè)巨大的磁體，地球周圍的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。磁針指南北，就是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)作用的緣故。2. 地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。注意區(qū)別地磁南極跟地理南極、地磁北極跟地理北極的概念：一是要注意地磁兩極與地理兩極的方位是相反的；二是要注意地磁北極與地理南極二者的位置稍有偏離，同樣，地磁南極與地理北極二者的位置亦稍有偏離。3. 由于地理兩極與地磁兩極并不重合，所以磁針?biāo)傅哪媳狈较虿皇堑乩淼恼险狈较颍巧杂行┢x。我國(guó)宋代的沈括是世界上最早準(zhǔn)確記述這一現(xiàn)象的學(xué)者。四. 電流的磁場(chǎng)知識(shí)要點(diǎn)：1. 奧斯特

6、實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場(chǎng)；電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。2. 通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極。3. 通電螺線管的極性跟電流的關(guān)系?？梢杂冒才喽▌t來(lái)判定：用右手握螺線管，讓四指用心 愛(ài)心 專心彎向螺線管中的電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。怎樣根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的磁場(chǎng)？首先應(yīng)該知道，安培定則表明，決定螺線管磁極極性的根本因素是通電螺線管上電流的環(huán)繞方向，而不是螺線管的繞法和電源正、負(fù)極的接法。其次，安培定則中的“電流的方向”指的是螺線管中電流的環(huán)繞方向，要讓彎曲的四指所指的方向跟螺線管中電流環(huán)繞方向相一致

7、。4. 電磁鐵的構(gòu)造：把螺線管緊密地套在一個(gè)鐵心上，就構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵。5. 電磁鐵的特點(diǎn)：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒(méi)有磁性；通入電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)；在電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。6. 對(duì)電磁鐵原理的理解：通電螺線管內(nèi)插有鐵心后，它周圍的磁場(chǎng)比未插入鐵心時(shí)要強(qiáng)得多，其原因是鐵心被磁化后產(chǎn)生了與原螺線管方向一致的磁場(chǎng)，它的 N，S 極同樣可以用安培定則來(lái)判定。7. 電磁鐵的鐵心為什么應(yīng)選用軟鐵而不用鋼？這是因?yàn)殡姶盆F要求其磁性強(qiáng)弱隨著通入電流大小的變化而發(fā)生明顯變化。軟鐵屬軟磁體，被磁化后磁性很容易消失；而鋼是硬磁體，通電后會(huì)磁化成為永磁體，用鋼作鐵

8、心的電磁鐵，其磁性強(qiáng)弱隨電流大小的變化就不明顯了。8. 使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程叫磁化，由實(shí)驗(yàn)可知，含有鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的物體（磁性材料） ，能夠被磁化，成為磁體，這就是磁體能吸引鐵、鈷、鎳的原因。9. 軟磁體和硬磁體：鐵棒被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁體；鋼棒被磁化后，磁性能夠長(zhǎng)期保持，稱為硬磁體或永磁體。10. 電磁繼電器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它的基本組成部分有電磁鐵(A)、銜鐵(B)、彈簧(C)、和動(dòng)觸點(diǎn)(D)等。電磁繼電器是根據(jù)電磁鐵的優(yōu)點(diǎn);通斷電流可控制電磁鐵磁性有無(wú)來(lái)工作的。11. 電磁繼電器的工作原理是通過(guò)控制通過(guò)電磁鐵的電流，來(lái)達(dá)到控制工作電路的目的。因此，一般的繼電器

9、電路由（低壓）控制電路和（高壓）工作電路兩部分組成。利用繼電器電路可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。電磁繼電器的工作過(guò)程：12. 電磁繼電器的工作電路和控制電路的組成和特點(diǎn)：電磁繼電器的工作電路由用電器（如電動(dòng)機(jī)） 、 （高壓）電源和電磁繼電器的觸點(diǎn)組成，主要特點(diǎn)是高電壓、強(qiáng)電流；控制電路由電磁繼電器的線圈、 （低壓）電源和開(kāi)關(guān)組成，主要特點(diǎn)是低電壓、弱電流。五. 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1. 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用從以下幾個(gè)方面加深理解。(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。用心 愛(ài)心 專心(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：置于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體 AB 內(nèi)有電流通過(guò)時(shí)，原來(lái)靜止在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體 AB會(huì)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的

10、作用。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：導(dǎo)體 AB 的運(yùn)動(dòng)方向表示磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體 AB 的作用力的方向。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用中的能量轉(zhuǎn)化情況是由電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。2. 通電線圈在磁場(chǎng)中為什么會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)？轉(zhuǎn)到什么位置會(huì)停下來(lái)，為什么？如圖所示，由于通電線圈的兩條對(duì)邊中電流方向相反，它們?cè)诖艌?chǎng)中受到磁場(chǎng)力的方向相反且不在一條直線上，在這兩個(gè)力作用下線圈會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，這兩邊上力恰好在同一直線上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。線圈在這對(duì)平衡力作用下可以在該位置保持靜止。線圈的這一位置叫做平衡位置，此時(shí)線圈的平面恰與磁感線垂直。3. 通電線

11、圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，為什么不立即停下來(lái)，而是在位置附近擺動(dòng)幾下才停下來(lái)？通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置前具有一定速度，由于慣性它會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，但由于這時(shí)受到的磁場(chǎng)力及摩擦力等又會(huì)使它返回平衡位置，所以它要擺動(dòng)幾下后再停下來(lái)。4. 關(guān)于直流電動(dòng)機(jī)（1）直流電動(dòng)機(jī)靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場(chǎng)里受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成的，是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。（2）直流電動(dòng)機(jī)主要由磁鐵和線圈組成，此外還有換向器、電刷等。（3）換向器的作用：每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，它能自動(dòng)改變線圈中的電流方向?！皳Q向器”是怎樣實(shí)現(xiàn)“換向”的？用直流電源給處在磁場(chǎng)中的線圈通電時(shí)，要使線圈能繞軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵，在于使線圈一到平衡

12、位置就能自動(dòng)改變線圈中的電流方向， “換向器”就是能完成這一任務(wù)的裝置?！皳Q向器”由兩個(gè)半銅環(huán)組成。兩個(gè)半銅環(huán)的開(kāi)口處（即絕緣處）應(yīng)如圖安裝。當(dāng)線圈由于慣性稍稍轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，能交換電刷與換向器的半銅環(huán)的接觸，從而改變了線圈中的電流方向和受力方向，使線圈仍能按原來(lái)的繞向轉(zhuǎn)動(dòng)。用心 愛(ài)心 專心(4)與熱機(jī)相比，電動(dòng)機(jī)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。會(huì)安裝直流電動(dòng)機(jī)模型：1. 直流電動(dòng)機(jī)模型的安裝順序是從內(nèi)到外，從下到上的。具體順序是支架線圈（轉(zhuǎn)子）電刷磁極（定子） 。安裝直流電動(dòng)機(jī)模型的要點(diǎn)：應(yīng)按一定次序安裝；電刷與換向器之間的松緊，線圈轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙要適中；安裝完畢后用手撥

13、一下轉(zhuǎn)子，觀察其運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，否則應(yīng)加以調(diào)試。2. 改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方法：改變通過(guò)線圈的電流的方向（對(duì)調(diào)電源兩極）或者改變磁感線方向（對(duì)調(diào)磁鐵的兩極） 。3. 改變轉(zhuǎn)速的方法：改變線圈中電流的大小。六. 電能的產(chǎn)生電能是日常生活中的重要能源，它主要來(lái)自兩個(gè)方面，一是電池，二是發(fā)電機(jī)。（一）電池電池是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電池提供的是直流電。由于制作材料、工作原理和用途的不同，電池有很多種類。1. 化學(xué)電池 化學(xué)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是生活中最常用到的電池?；瘜W(xué)電池的種類和型號(hào)很多。其常見(jiàn)的形狀有圓柱體，也有長(zhǎng)方體，還有其他形狀。干電池用鋅制筒形外殼作負(fù)極，位于中

14、央的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極，在石墨棒的周圍由內(nèi)向外依次是 A：黑色二氧化錳粉末用于吸收在正極上生成的氫氣；B：用飽和的氯化銨和氯化鋅的淀粉糊作為電解質(zhì)溶液。干電池的電壓大約為 1.5V，不能充電再生。2. 蓄電池其實(shí)蓄電池也屬于化學(xué)電池。它在使用之前要先充電，充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能蓄存在電瓶?jī)?nèi)；當(dāng)其向外放電時(shí)，則將化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池能供給較大的電流，電壓也比較穩(wěn)定。常見(jiàn)的蓄電池是鉛酸蓄電池。3. 太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池是人類利用太陽(yáng)能的一種裝置，它是利用光伏特效應(yīng)將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)變成電能的，只有當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)才發(fā)電，因此，必須有一個(gè)蓄電池來(lái)儲(chǔ)存電力。目前，光電池中常用的一種為硅電池

15、，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 11%-14%。太陽(yáng)能電池的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，前景越來(lái)越光明。太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)電池發(fā)電、太陽(yáng)能飛船、太空太陽(yáng)能電站等利用太陽(yáng)能的研究受到世界各國(guó)的普遍重視，是一些國(guó)家今后能源領(lǐng)域中的重點(diǎn)發(fā)展方向。有專家預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能電池將成為 21 世紀(jì)的重要電力來(lái)源之一。太陽(yáng)能取之不盡，沒(méi)有污染，因此太陽(yáng)能電池是廉價(jià)而又干凈的電源，它的不足之處用心 愛(ài)心 專心是受到天氣的限制。4. 燃料電池燃料電池是將所供燃料的化學(xué)能直接變換為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，是通過(guò)連續(xù)供給燃料從而能連續(xù)獲得電力的發(fā)電裝置。具體地說(shuō)，燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機(jī)” 。電池工作時(shí)需要連續(xù)地供給活物質(zhì)（起反

16、應(yīng)的物質(zhì)）燃料和氧化劑，這又和其它普通化學(xué)電池不大一樣。由于其具有發(fā)電效率高，適應(yīng)多種燃料和環(huán)境特性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已在積極地進(jìn)行開(kāi)發(fā)。燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時(shí)無(wú)噪聲、無(wú)塵埃、無(wú)輻射，是一種清潔的能源。這種小型設(shè)備可以為手機(jī)、筆記本電腦和其他一些便攜設(shè)備提供能量。（二）發(fā)電機(jī)電池提供的電能是有限的，更充足，更強(qiáng)大的電能要通過(guò)發(fā)電機(jī)獲取。發(fā)電機(jī)也是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前常用的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。1. 火力發(fā)電利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。煤、石油等燃料在鍋爐內(nèi)燃燒

17、后，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并傳遞給鍋爐內(nèi)的水，高溫高壓的水和水蒸氣在通過(guò)蒸氣輪機(jī)時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)葉輪的機(jī)械能。汽輪機(jī)的葉輪和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是連在一起的，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子獲得機(jī)械能后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 火力發(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?；鹆Πl(fā)電也是傳統(tǒng)的電力能源獲取手段之一，尤其是在缺少水資源的地區(qū)。相對(duì)于需要修建大壩和水庫(kù)的水力發(fā)電，具有投資少、見(jiàn)效快的特點(diǎn)。但火力發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染較嚴(yán)重，這是目前需要解決的難題。2. 水力發(fā)電水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位于高

18、處具有勢(shì)能的水流至低處，將其中所含之勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的動(dòng)能，再將水輪機(jī)為原動(dòng)機(jī)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。因水力發(fā)電廠所發(fā)出的電力其電壓低，要輸送到遠(yuǎn)距離的用戶，必須將電壓經(jīng)過(guò)變壓器提高后，再由架空輸電路輸送到用戶集中區(qū)的變電所，再次降低為適合于家庭用戶、工廠之用電設(shè)備的電壓，并由配電線輸電到各工廠及家庭用戶。水力發(fā)電有如下特點(diǎn)：能源的再生性。發(fā)電成本低。水力發(fā)電只是利用水流所攜帶的能量，無(wú)需再消耗其他動(dòng)力資源。高效而靈活。工程效益的綜合性。筑壩攔水形成了水面遼闊的人工湖泊，控制了水流，因此興建水電站一般都兼有防洪、灌溉、航運(yùn)、給水以及旅游等多種效益。另一方面，也可能出現(xiàn)泥沙淤積、淹沒(méi)良田、森林、古

19、跡等情況。一次性投資大。3. 核能發(fā)電 核能指原子核能，又稱原子能，是原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)放出的能量。目前，從實(shí)用來(lái)講，核能指的是一些重金屬元素鈾、钚的原子核發(fā)生分裂反應(yīng)(又稱裂變)或者輕元素氘、氚的原子核發(fā)生聚合反應(yīng)（又稱聚變)時(shí)，所放出的巨大能量，前者稱為裂變能后者稱為聚變能。通常所說(shuō)的核能是指受控核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量。 核能的特點(diǎn)是能量高度集中。1t 鈾-235 在裂變反應(yīng)所放出的能量約等于 1t 標(biāo)準(zhǔn)煤在化學(xué)反應(yīng)中所放出能量的 240 萬(wàn)倍。據(jù)估算地球上已探明的易開(kāi)采的鈾儲(chǔ)量，如果以快中子堆加以利用的話所提供的能量將大大超過(guò)全球可用的煤、石油和天然氣儲(chǔ)量的總和。用心 愛(ài)心 專心 現(xiàn)在

20、核能已成為一種大規(guī)模和集中利用的能源，可以替代煤、石油和天然氣，目前主要用于發(fā)電。七. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、發(fā)電機(jī)和電能的輸送（一）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識(shí)要點(diǎn)1. 電磁感應(yīng)的概念：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。2. 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流，此時(shí)導(dǎo)體成了電源。3. 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。4. 英國(guó)物理學(xué)家法拉弟發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并進(jìn)一步揭示了電和磁的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明。5. 導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)。（二）發(fā)電機(jī)知識(shí)要點(diǎn)交流發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)：

21、把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的一種機(jī)器。因?yàn)樗峁┑氖欠较蜃鲋芷谛宰兓慕涣麟?，故稱為交流發(fā)電機(jī)。(1)為什么交流發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生的電流方向是周期性變化的？感應(yīng)電流的方向是由導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線的方向決定的，感應(yīng)電流方向的變化也是由其中一個(gè)因素的變化所引起的。在旋轉(zhuǎn)線圈式發(fā)電機(jī)中，磁極是固定的，所以這種發(fā)電機(jī)中電流方向的變化肯定是由于線圈切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向的變化所引起的。如圖所示，當(dāng)線圈平面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，線圈導(dǎo)線 ab 邊和 cd 邊作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由于ab 邊和 cd 邊的運(yùn)動(dòng)方向相反，所以兩條邊中產(chǎn)生方向相反的感應(yīng)電流。但是，從線圈整體來(lái)看，線圈中的電流的繞向是一致的，如從 M 端流向 N

22、端。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò) 180后，線圈ab 邊和 cd 邊的位置正好交換，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割感線時(shí)，兩條邊的運(yùn)動(dòng)方向都與前半周相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也與前半周相反，此時(shí)從線圈整體來(lái)看電流的流向就成了從 N 端流向M 端。因此，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向前半周朝一個(gè)方向，后半周則與其反向。當(dāng)線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流方向?qū)⒅芷谛缘刂貜?fù)上述的變化，這種周期性變化的電流就是交流電。發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造是轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）和定子（固定部分） ，滑環(huán)兩個(gè)，電刷兩個(gè)。小型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是線圈，定子產(chǎn)生磁場(chǎng)，就像教學(xué)演示用的模型一樣。大型發(fā)電機(jī)恰好相反。它的線圈是定子，產(chǎn)生磁場(chǎng)是轉(zhuǎn)子。為什么大型發(fā)電機(jī)要采用旋轉(zhuǎn)磁極式的結(jié)構(gòu)？為了使發(fā)電

23、機(jī)發(fā)出很高的電壓和很強(qiáng)的電流，大型發(fā)電機(jī)的線圈的匝數(shù)很多，導(dǎo)線也很粗。要使巨大的線圈高速旋轉(zhuǎn)、需要解決的技術(shù)問(wèn)題比較復(fù)雜，因此大型發(fā)電機(jī)采用線圈不動(dòng)而磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方式，即采用旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。（三）電能的輸送知識(shí)要點(diǎn)1. 電能輸送的過(guò)程：發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線降壓變壓器用電單位。2. 遠(yuǎn)距離輸送電能要用高壓電，其目的是可以在不減少輸送功率的前提下，有效地減少輸送過(guò)程中的電能損失。用心 愛(ài)心 專心因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體就會(huì)發(fā)熱，根據(jù)焦耳定律，產(chǎn)生的熱量 Q=I2Rt，電能的損失與電流的平方成正比。因此，要減小輸電線路中因發(fā)熱損失的電能，最好的辦法是減少輸電線路中的電流。在發(fā)電機(jī)的輸出功

24、率一定時(shí)，根據(jù) P=UI 可知，要減小輸電電流又不減小輸送功率，那只有提高輸電電壓 U。所以，遠(yuǎn)距離輸電要用高電壓。（四）電能的優(yōu)越性1. 電能的應(yīng)用具有四方面的優(yōu)越性：電能來(lái)源廣泛。自然界中存在的各種形式的能，都可以較容易地轉(zhuǎn)化為電能；電能便于輸送。只要用電線就可以把電能輸送到遠(yuǎn)方任一用戶；電能使用方便。它能夠通過(guò)用電器很方便地轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而且用電器的效率比較高；電能有利于保護(hù)環(huán)境。電能比較清潔，在管理和操縱方面比較簡(jiǎn)單，污染少，工作場(chǎng)所容易保持干凈。2. 電能與其他形式能量轉(zhuǎn)化的一些關(guān)系可用表示如下：(五)直流電動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的區(qū)別?！镜湫屠}典型例題】 例 1. 如圖所示，一個(gè)

25、原來(lái)沒(méi)有磁性的 U 形鐵心，兩邊各繞一組線圈，接線柱為a、b、c、d。現(xiàn)將兩組線圈串聯(lián)使用。要求磁針靜止在圖示位置，應(yīng)當(dāng)怎樣接線？分析：分析：根據(jù)小磁針指向，得知通電后 U 形鐵心的上端為 S 極、下端為 N 極。要求電流從 a 流向 b，從 d 流向 c。實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求的接法有 3 種。正極到 a、b、d、c 回到負(fù)極；正極到 d、c、a、b 回到負(fù)極；正極到 d 和 a，由 b、c 到負(fù)極。前二種為串聯(lián)使用。解答：解答：將正極與 a 連接、b 與 d 連接，c 與負(fù)極連接。或者將正極與 d 連接、c 與 a 連接、b 與負(fù)極連接。兩種連接方式均符合要求。如圖所示。用心 愛(ài)心 專心例 2. 有

26、 3 根形狀完全相同的磁鐵或鐵棒，將它們懸掛在天花板下，如圖所示。已知 cd是磁鐵。由此可以判斷。 （ ）A. ab 是磁鐵，ef 是鐵棒B. ab 是鐵棒，ef 是磁鐵C. ab 可能是磁鐵，也可能是鐵棒D. ef 可能是磁鐵，也可能是鐵棒分析：分析：由圖看出，懸掛各棒的景線都不沿豎直方向，說(shuō)明它們之間有作用力。ab 與 cd相吸，cd 與 ef 相斥。兩個(gè)物體相斥，表明這兩個(gè)物體之間存在排斥力。磁鐵 cd 與棒 ef 相斥，說(shuō)明 ef 也是磁體。d 端與 e 端為同名磁極，c 端與 f 端是同名磁極。兩個(gè)物體相吸，表明這兩個(gè)物體之間存在吸引力。由于力作用的相互性，cd 是磁鐵，ab 不一定

27、是磁鐵。ab 如是磁鐵，b 端與 c 端為異名磁極，兩棒相吸。如果 ab 不是磁鐵，只是一根鐵棒，磁鐵 cd 與鐵棒 ab 也同樣存在吸引力。無(wú)法由兩棒相吸說(shuō)明它們都是磁體。解答：解答：C說(shuō)明：說(shuō)明：根據(jù)作用力的特點(diǎn)，磁鐵可以吸引鐵棒，鐵棒同樣可以吸引磁鐵。所以兩根鐵棒互相吸引，只能判定它們中間至少有一根是磁鐵棒，不能誤認(rèn)為它們都是磁體。如果兩根鐵棒互相排斥，則它們必定是同名磁極間的相互作用，可判定它們都是磁體。例 3. 通電導(dǎo)線放置在磁場(chǎng)中（如圖所示） ，受到磁場(chǎng)作用力的是（ ）分析：分析：根據(jù)導(dǎo)線中電流方向、磁感線方向判斷通電導(dǎo)線是否受磁場(chǎng)的作用力。圖 A 中磁感線豎直向下，導(dǎo)線中電流水平

28、向右，通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)作用力。作用力方向指向紙面，向里。圖 B 中磁感線豎直向上，導(dǎo)線中電流豎直向下，兩者方向相反，通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)作用力。圖 C 中磁感線豎直向下，導(dǎo)線中電流豎直向下，兩者方向相反，通電導(dǎo)線時(shí)通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)作用力，作用力方向垂直紙面，向里。圖 D 中磁感線豎直向上，電流方向垂直紙面向里，通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)作用力。作用力方向向右。解答：解答：ACD說(shuō)明：說(shuō)明：電流在磁場(chǎng)中不一定受力，若通電導(dǎo)線中的電流方向與磁感線的方向相同或相用心 愛(ài)心 專心反時(shí)，導(dǎo)線就不受磁場(chǎng)的作用力。例 4. 如圖所示，在彈簧秤下掛一個(gè)重力為 1 牛的軟鐵，軟鐵下方有一個(gè)螺線管，螺線管的兩端與金屬導(dǎo)軌 ab、cd

29、 相連。當(dāng)導(dǎo)線 AB 在導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)將 A. 大于 1 牛 B. 小于 1 牛C. 等于 1 牛 D. 無(wú)法確定分析：分析：當(dāng) AB 在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流通過(guò)螺線管使其成為一個(gè)磁體，上、下端為磁極。軟鐵受到通電螺線管的作用力，使彈簧變長(zhǎng)，彈簧秤示數(shù)加大。給論是彈簧秤的示數(shù)大于 1 牛。解答：解答：A說(shuō)明：說(shuō)明：不管 AB 導(dǎo)線向左還是向右運(yùn)動(dòng)，也不管產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿什么方向流動(dòng)、螺線管上端是 N 極還是 S 極，只要 AB 切割磁力線產(chǎn)生感生電流，使螺線管成為磁體，都會(huì)對(duì)軟鐵有吸引力使彈簧秤的示數(shù)加大。如果彈簧秤上懸掛的不是軟鐵而是磁鐵，就必須考慮

30、螺線管的上端是 N 極還是 S 極了?！灸M試題模擬試題】 （答題時(shí)間：60 分鐘）一. 填空題。1. 磁極間相互作用規(guī)律是同名磁極_；異名磁極_。 2. _叫磁化。由_和_構(gòu)成的物體都能被磁化。 3. 小磁針具有指向性是因?yàn)樗艿絖的磁力作用。磁體周圍存在著_。 4. 磁場(chǎng)中某一固定點(diǎn)，對(duì)磁針的作用力有_的方向。物理學(xué)規(guī)定：在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，_就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。在磁場(chǎng)中不同的點(diǎn)，小磁針北極所指的方向_；說(shuō)明不同點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是_。 5. 地球周圍的空間存在著_叫地磁場(chǎng)，地磁的北極在_附近，地磁的南極在_附近。 6. 如圖所示，在靜止的磁針上方拉一根與磁針平行的導(dǎo)線，給導(dǎo)線通電時(shí)，磁針立刻發(fā)生

31、_，切斷電路磁針_。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明_。這個(gè)現(xiàn)象是由丹麥物理學(xué)家_首先發(fā)現(xiàn)的，他是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)_之間聯(lián)系的科學(xué)家。7. 通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向跟_的方向有關(guān)。用心 愛(ài)心 專心8. 通電螺線管外部的磁場(chǎng)和_的磁場(chǎng)一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于_的_極。判斷通電螺線管的極性跟電流方向之間的關(guān)系，可以用_來(lái)判斷。 9. 使用電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是它的磁性有無(wú)可以由_來(lái)控制；它的磁性強(qiáng)弱可以由_來(lái)控制；它的南北極可以由_來(lái)控制。 10. _這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，這是英國(guó)物理學(xué)家_經(jīng)過(guò)堅(jiān)持不懈的努力做了大量的_發(fā)現(xiàn)的。 _叫做感應(yīng)電流。 11. 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體里的感應(yīng)電流的方向跟_的方向和_的方向有關(guān)。 12

32、. 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。 13. 發(fā)電機(jī)是根據(jù)_的原理制成。 14. 從發(fā)電站發(fā)出的電能，要經(jīng)過(guò)輸電線送到用戶，為了減小輸電線上的_損失，遠(yuǎn)距離輸電必須采取_輸電。 15. 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，跟_的方向和_的方向有關(guān)系。16. 直流電動(dòng)機(jī)的原理是_而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢可以由_來(lái)控制。17. 電能有廣泛的應(yīng)用，電能可以很方便地轉(zhuǎn)化成熱能、_能、_能，在人們生活、工作、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有重大作用。二. 選擇題：（每題至少有一個(gè)正確答案，把正確答案的序號(hào)填在括號(hào)里）1. 下列幾種物質(zhì)不能被磁化的是（ ）A. 炭 B. 銅 C. 鋼 D. 鎳 2. 發(fā)現(xiàn)電與磁有密切聯(lián)系的科學(xué)家是

33、（ ）A. 安培 B. 歐姆 C. 瓦特 D. 奧斯特 3. 關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 條形磁鐵的磁感線是從北極出來(lái)回到南極B. 磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向C. 直線電流在磁場(chǎng)中的受力方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向D. 磁場(chǎng)中任何兩條磁感線都不相交 4. 如圖所示，甲、乙、丙是軟鐵片，電鍵閉合后，則（ ）A. 甲的左端出現(xiàn) N 極B. 丙的左端出現(xiàn) N 極C. 乙的左端出現(xiàn) N 極D. 乙的右端出現(xiàn) N 極 5. 如圖所示，哪一幅圖描述的磁場(chǎng)的磁感線是正確的（ ）用心 愛(ài)心 專心A. 甲圖 B. 乙圖 C. 丙圖 D. 丁圖 6. 一根鋼條靠近磁針的磁極，磁針被吸引過(guò)來(lái)。則（ ）A. 鋼條一定具有磁性 B. 鋼條一定沒(méi)有磁性C. 鋼條可能有磁性，也可能沒(méi)有磁性D. 條件不足，無(wú)法判斷 7. 關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下面說(shuō)法正確的是（ ）A. 任何導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)都產(chǎn)生感應(yīng)電流B. 只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中都能產(chǎn)生感應(yīng)電流C. 閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)里做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D. 閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)里沿磁力線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 8. 在磁