电与磁全章复习与巩固基础知识讲解

《电与磁》全章复习与巩固（基础）《电与磁》全章复习与巩固（基础） 撰稿：冯保国审稿：史会娜 【学习目标】【学习目标】 1.知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。 2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形铁相似；电磁铁的特性和工作原理；了解电 磁继电器和扬声器的结构和工作原理。 3.了解磁场对通电导线的作用。 4. 认识电动机的构造和原理。 5.知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件；知道发电机的原理；能说出发电机为什么能发电；知 道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。 【知识网络】【知识网络】 【要点梳理】【要点梳理】 要点一、磁要点一、磁 1.1.磁现象：磁现象： (1)磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 (2)磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 (3)磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极） ，将磁体水平悬 挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N 极） ，指南的一端叫做磁南极（S 极） 。 (4)磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。 (5)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体 下端的 N 极时，大头针上端就出现了S 极，下端出现了 N 极，也就是说大头针具有了磁性。 2.2.磁场：磁场： (1)磁场的存在：在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一 般情况下是指南、北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。 (2)磁场的方向:磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N 极的指向不同，这说明磁场 各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方 向。 (3)磁场的性质:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁 场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸 不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。 (4)磁感线:磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向 都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的，这样的曲线叫磁感线，磁体周围的磁感线都是从磁体 的 N 极出来回到磁体的 S 极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。 (5)地磁场：地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地磁场的 N 极在地 理南极附近，S 极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。 要点二、电生磁要点二、电生磁 1.1.电生磁：电生磁： (1)奥斯特实验： ①意义：揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。 ②结论：a.通电导体周围存在磁场；b.电流的磁场方向与电流方向有关 (2)通电螺线管的磁场： ①螺线管：用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。 ②安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。 2 2、电磁铁：、电磁铁： （1）电磁铁：内部有铁芯的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动 控制上有着广泛的应用。 （2）电磁铁的特点： ①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。 ③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。 3 3、电磁继电器：、电磁继电器： ①结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电 磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点 是高电压、强电流的电路。 ②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分 离） ，工作电路闭合（或断开） 。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或 接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自 动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。 要点诠释：要点诠释： 1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足安培定则。 安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。 2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。 3.电磁铁的优点是：磁性强弱可控（电流大小、线圈匝数） ，磁性有无可控（通断电） ，磁极方向可控， 因此把它用在一些自动控制电路中。 4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢 磁化后不易去磁。 要点三、电动机要点三、电动机 1. 1. 磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用 (1)力的方向和电流方向有关。 (2)力的方向与磁感线方向有关。 2. 2.电动机的基本构造电动机的基本构造 （1）转子：能够转动的部分。 （2）定子：固定不动的部分。 3. 3. 直流电动机为什么需装换向器？直流电动机为什么需装换向器？ 当线圈转到如图所示位置时，ab 边和 cd 边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反， 线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转 动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈 中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继 续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时， 立刻改变线圈中的电流方向。 能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。 要点诠释：要点诠释： 通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电 线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的。 (1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向 另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。 (2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示） ，磁场对通电直导线（图甲中直导线ab） 没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁场对通电直导线（图乙中直 导线 ab）有力的作用（垂直纸面向内） 。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时， 磁场对通电导线（图 丙中直导线 ab）的作用力最大（方向垂直纸面向内） 。 在图丙中，保持磁感线 B 的方向不变，而使直导线 ab 内电流方向相反时，ab 受力的方向也相反； 保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B 的方向相反时，ab 受力的方向也相反。 但如果在图丙中，同时使磁感线B 的方向及 ab 内电流方向都变为相反，则直导线ab 的受力方向不发生 变化。 要点四、磁生电要点四、磁生电 1. 1.电磁感应：电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产