初中磁场讲义.docx
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初中磁场讲义.docx
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初中磁场讲义
【知识梳理】
指南针作为我国古代四大发明之一,你知道它为什么能指明方向吗?
相信大家都见过磁铁吧,指南针指示方向和我们的磁铁还是息息相关的。
我们知道,磁铁是有磁性的;
磁性:
我们说能够吸引铁、钴、镍的物体都具有磁性。
磁体:
具有磁性的物体叫做磁体。
磁化:
一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,物体获得磁性的过程叫做磁化。
永磁体:
用一根磁铁在一根钢棒上沿同一方向摩擦几次,钢棒的磁性就能较永久地保持,就成了永磁体。
永磁体根据形成原因可分为:
天然磁体和人造磁体。
磁极(N极、S极):
磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(磁体两端磁性最强,中间最弱)
磁体静止后,位置总是指向南北方向的,指南的那个磁极叫做南极或者S极,指北的磁极叫做北极或者N极。
如果用条形磁铁的一极靠近一个指南针,你觉得会发生什么情况呢?
互相吸引?
还是相互排斥?
其实,如果用N(S)极去靠近小磁针的N(S)极的话,我们会发现,它们是相互排斥的;但是如果用N(S)去靠近小磁针的S(N)极的话,它们则是互相吸引的。
这里我们就可以得出一个规律:
磁极间的相互作用:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
当物体接近小磁针时,小磁针会转动起来。
它们并没有接触,是什么作用使得小磁针转动起来的呢?
原来,在两个磁体之间,分布着一个磁场,这是一种看不见,摸不着,但是真实存在的东西。
磁场:
磁体周围存在的物质。
我们看不见它,但是可以通过它产生的作用效果来认识它,也就是通过小磁针的偏转来认识。
磁场的基本性质:
对放入其中的磁体能产生磁力的作用。
磁场方向:
在物理学中,把小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向。
磁感线:
我们用磁感线来形象的表示磁场,在磁场中画一些有方向的曲线。
在曲线上任意一点的方向都和放在该点的磁针北极所指的方向一致。
磁体周围的磁感线总是从N极出发,回到S极。
而在磁体内部,磁感线方向则是从S极流向N极。
从而形成一个闭合的曲线。
注意:
①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引人的带方向的曲线,它不是客观存在的,但磁场客观存在。
②磁感线是封闭的曲线
③磁感线是立体的分布在磁体周围的,而不是平面的
④磁感线不相交
⑤磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
几种常见的磁体周围的磁感线分布情况:
地磁场:
指南针总是有一极指向北方,所以地球表面一定有指向北方的磁场。
说明地球本身就是一个磁体。
我们把地球产生的磁场叫地磁场。
地磁的北极在地理位置南极附近
地磁的南极在地理位置北极附近
磁偏角:
地理两极与地磁两极并不重合,水平放置的磁针N极的指向,跟向北地理子午线并不一致,其间有一夹角,叫磁偏角。
奥斯特实验:
通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明:
通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
通电螺线管的磁场:
通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则(也叫右手螺旋定则)来判断。
判断通电直导线周围磁感线环绕方向的方法:
通电直导线中的安培定则(安培定则一):
用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
它同样也适用于判断通电螺线管的南北极;
通电螺线管中的安培定则(安培定则二):
用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
通过比较我们可以得出,这两种安培定则的话实际上都可以说成是右手螺旋定则,只不过四指环绕方向分别代表磁感线方向和电流方向;而拇指方向则代表电流方向和通电螺线管的N极方向。
为了方便理解,我们可以总结为:
四指弯曲方向为环绕方向,大拇指所指方向为通电直导线中的电流方向或者通电螺线管的N极方向。
电磁铁:
带铁芯的通电螺线管就是电磁铁。
原理:
利用电流来控制电磁铁的磁性。
接通螺线管中的电流,电磁铁产生磁性;断开电磁铁中
的电流,电磁铁就没有磁性。
应用:
电铃、电磁继电器、电磁选矿机、电磁起重机、磁悬浮列车等。
电磁继电器:
由电磁铁控制的自由开关。
作用:
利用电磁继电器可用低电压和弱电流
来控制高电压和强电流。
实质:
利用一个接低压电源的通电螺线管(控制电铃)控制由磁铁制成的开关的断开与闭合,从而达到控制高压电路(工作电路)的目的。
电磁继电器的控制电路
重难点突破:
1、磁感线分布的原则:
从N极出发,回到S极;在曲线上任意一点的方向都和放入该点的磁针北极所指的方向一致;磁感线是封闭的曲线;磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
2、安培定则(右手螺旋定则):
在使用安培定则时一定要注意用右手。
且大拇指张开,其他四指并拢。
在判断磁感线方向的时候,握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
在判断通电螺线管南北极时,右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
例题:
1、许达同学在探究通电螺线管的极性和管外磁场的分布情况时,在螺线管外部的a、b、c处摆放了三个小磁针,如图1所示,当他闭合开关,等到小磁针静止后,下面的说法中正确的是
A.小磁针a、b的左端是N极、小磁针c的右端是N极
B.小磁针a、c的左端是N极、小磁针b的右端是N极
C.小磁针b、c的左端是N极、小磁针a的右端是N极
D.小磁针a、c的右端是N极、小磁针b的左端是N极
图1图2
2、在图2中,有条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是()
A.S、N、S、SB.N、N、S、NC.S、S、N、ND.N、S、N、N
3、请你在图3中,标出通电螺线管的电流方向、画出磁场的磁感线的示意图、标出磁感线的方向和通电螺线管的N、S极。
图3图4
4.如图9-47所示的自动电路中,当开关S断开时,工作电路
的情况是()
A.灯亮,电动机不转,电铃响
B.灯亮,电动机转起来,电铃响
C.灯不亮,电动机不转,电铃响
D.灯亮,电动机转起来,电铃不响
5、根据图5中小磁针的N极指向,画出通电螺线管的绕线方法。
图5
随堂练习:
1、某同学自制了一个电磁铁,用来做如图6所示的实验,当他闭合开关后,发现挂有铁块的弹簧被拉长了。
当他将滑动变阻器的滑片向右滑动时,关于他看到的现象,下面的说法中正确的是
图6图7
A.弹簧被拉得更长,电流表的示数增大
B.弹簧被拉得更长,电流表的示数减小
C.弹簧缩短,电流表的示数增大
D.弹簧缩短,电流表的示数减小
2、薄发同学将一个螺线管放到磁体附近,使螺线管可以自由移动,如图7所示,当他将开关闭合时,下面的说法中正确的是()
A.通电螺线管将向右运动B.通电螺线管将向左运动
C.通电螺线管不会运动D.通电螺线管将先向左运动,后向右运动
3、如下图所示的四个图是几种磁体周围的磁感线及其方向,其中画得正确的是( )
4、要增强通电螺线管的磁性,下列方法中可以采用的是( )
A.改变电流方向 B.减少螺线管的匝数
C.在螺线管内插入铁芯 D.减小电流
5、张同心同学自制了一个电磁铁,如图8所示,他为了使电磁铁的吸引力增大,他应该将滑动变阻器的滑片向哪端移动?
图8图9
2、请画出图9中螺线管的绕法。
7、小磁针在磁场中静止时所指的方向如上图所示(小磁针黑端为N极),请标出磁感线方向和磁体的N、S极。
8、如右上图所示,闭合开关后,磁针N极向右偏转,请标出螺线管的N、S极和电源的正、负极。
课堂小结:
通过课前检测,检查学生对这节课知识点的掌握情况,然后根据学生的掌握情况调节这个课的侧重点。
对于基础不一样的同学有不一样的上法,可以根据学生情况自由发挥。
课后练习:
1、磁体周围存在磁场,关于磁感线,下列说法正确的是()
A、磁感线都是弯曲的线,不可能是直的
B、磁感线上某一点切线的方向,就是该点的磁场方向
C、磁感线总是从S极出发,回到N极
D、磁感线越密的地方,磁场越弱
2、如图所示,两通电螺线管在靠近时相互排斥,请在B图中标出通电螺线管的N、S极,螺线管中电流的方向及电源的正负极。
3、如左下图所示,在通电螺线管磁场中的A点位置放一小磁针,小磁针静止时N极水平向右,请画出螺线管导线的绕法。
4、如右上图所示,弹簧下端挂一条形磁体,磁体的下端为S极,条形磁体的下方有一带铁芯的螺线管,闭合开关后,弹簧的长度会_______(填“伸长”“缩短”或“不变”)。
5、如图所示,为四位同学判断通电螺线管极性时的做法,正确的是
6、如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器的滑片P向右移动时,图中的电磁铁
A.A端是N极,磁性增强B.B端是N极,磁性减弱
C.A端是S极,磁性增强D.B端是S极,磁性减弱
7、下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中正确的是
A.改变通过螺线管电流的强弱B.改变螺线管的匝数
C.调换螺线管两端的极性D.调节铁芯在通电螺线管中的深浅
8、如图所示,甲乙两线圈套在光滑的玻璃棒上,当S闭合时,两线圈将
A.互相吸引靠近B.互相排斥远离
C.先吸引靠近,后排斥远离D.既不排斥,又不吸引
9、我们曾用下列方法研究过如下的问题:
①用磁感线描绘空间的磁场②用水流来类比电流③通过电灯的发光来认识电流的存在④用光线表示光的传播路线⑤研究压强和受力面积的关系时,保持压力的大小不变。
在这些问题的研究过程中,所用方法相同的是()
A.②③⑤B.①④C.②③D.①③
10、下列用电器中,不属于电磁铁的应用是()
A.电铃B.电炉C.电磁起重机D.电磁继电器
11、右图虚线框内是一个电磁继电器,请填出各部分名称
①_________,②_________,
③_________,④_________,
当控制电路S闭合时,灯_________(发光、熄灭)
12、如右图所示,这是一个研究电磁铁的磁
性强弱与哪些因素有关的实验,图中甲、
丙、丁的线圈匝数相同,乙的匝数比它们
少,甲、乙通过的电流相等,丙没有通电
流,而通过丁的电流比甲、乙大。
则:
(1)比较甲与乙,可以得到的结论是_________________________________
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