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第24课时 电与磁
§分类一 磁场 (八下第1章第1~4节)
磁性的概念
1.磁性:磁铁具有吸引_____、_____、_____等物质的性质。
2.磁体:具有_____的物质。永磁体分为天然磁体、人造磁体。
3.磁极:磁体上_________的部位叫磁极(磁体两端磁性最强,
中间最弱)。种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南(S)
极,指北的磁极叫北(N)极。
4.磁化:使原来没有磁性的物体 ___________的过程。
铁
钴
镍
磁性
磁性最强
变成有磁性
软铁和钢的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁性材料;钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
5.磁体间的相互作用规律:同名磁极相互_______,异名磁极
相互_______。
排斥
吸引
(1)不能叫同性相斥,异性相吸,因为不论是N极还是S极都是有磁性的,或者说性质相同。
(2)磁悬浮列车底部装有用超导体线圈绕制的电磁体,利用磁体之间的相互作用,使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度,这种相互作用是指:同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引。放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后,靠近磁铁南极的一端是磁北极;用磁铁的N极在钢针上沿从左到右方向摩擦几次,钢针被磁化,那么钢针的右端被磁化成S极。
磁体周围存在着磁场
1.磁场
(1)磁场的定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着,我们可以根据它所产生的作用来认识它,这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
(2)磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生 _________。
磁极间的相互作用是通过_______而发生的。
(3)磁场的方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时_____
极所指的方向(小磁针_____极所受磁力的方向)就是该点磁场的
方向。
力的作用
磁场
北
北
2.地磁场
3.磁体周围存在着_____,指南针能够指南北,是因为受到了
_________的作用,小磁针南极大致指向地理的南极,这说明
地磁的 ______极在地理的南极附近。
磁场
地磁场
北(N)
根据磁感线识别磁体的极性
1.磁感线的定义:在磁场中画一些有_______的曲线,任何一
点的曲线方向都跟放在该点的磁针 ______极所指的方向一致。
2.磁感线的方向:磁体周围的磁感线总是从磁体的_____出来,
回到磁体的_______。
3.磁感线的强弱:磁感线的_______表示磁场的强弱,磁极的
磁感线 _____。
方向
北(N)
北极
南极
疏密
最密
磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的,但磁场客观存在。用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。磁感线是封闭的曲线;磁感线立体地分布在磁体周围,而不是平面的;磁感线不相交。
绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线
绘制通电直导线、通电螺线管周围的磁感线
1.通电直导线周围磁场的磁感线,是一个个以直导线为圆心的
同心圆,距离直线电流越近,磁场 _____。
2.通电螺线管周围的磁场分布与 _________的磁场很相似。
越强
条形磁铁
描述通电直导线周围存在着的磁场及磁场的分布规律
1.奥斯特实验:通电导线的周围存在_____,称为电流的_____
___。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,且磁场的方向与_____方向有关。
磁场
磁效
应
电流
2.对于直线电流的磁场要注意:
(1)直线电流的磁场没有N、S极。
(2)直线电流的磁感线跟导线不在一个平面内,磁感线所
在的平面与导线垂直。
(3)用安培定则判定直线电流磁场时,右手握住导线,大拇指的指向跟电流方向一致,则弯曲的四指的指向就是磁感线的环绕方向。
通电螺线管周围存在着的磁场及磁场的分布规律
1.通电螺线管的磁场:通电螺线管两端的极性跟_____方向有
关,电流方向与磁极间的关系可由 _________来判断。
2.对于通电螺线管的磁场要注意
(1)通电螺线管的磁场跟条形磁铁的磁场相似,也有两个磁极。
(2)通电螺线管磁场的磁感线是一些封闭的曲线。在螺线管的外
部,它们由N极出来回到S极;在螺线管的内部,它们则由S极出
来回到N极。
电流
安培定则
(3)用安培定则判定通电螺线管的磁极时,右手握住螺线管,弯曲的四指指向跟电流的环绕方向一致,则大拇指所指的指向即为通电螺线管的N极。正确识别通电螺线管上电流的环绕方向是作出正确判定的关键。
3.科学家正在研究、开发和平利用核聚变产生的能量,目前还处
于实验阶段,该实验需要强磁场,而天然磁体无法满足此实验要
求,科学家尝试利用 _________周围存在的磁场来达到目的,你
认为可以通过 _________增强磁场的强度。
通电导体
增大电流
通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关
通电导体在磁场中的受力方向与_________和 _________有关。
如果改变其中一个量的方向,则受力方向将_______;如果两个
量的方向同时发生改变,则受力方向将_______。
磁场方向
电流方向
改变
不变
电磁铁的特点及作用
1.电磁铁的定义:内部 _________的通电螺线管。
2.电磁铁的工作原理:电流的 _______,通电螺线管插入铁芯
后磁场大大增强。
3.电磁铁的优点:磁性有无由_______来控制,磁极由_________
来控制,磁性强弱由 _________、_________、有无铁芯来控制。
插入铁芯
磁效应
通断电
电流方向
电流大小
线圈匝数
4.电磁铁的应用:电磁继电器、电铃、水位报警器等。其中,
电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种 _________,使
用电磁继电器可以用 _______________控制 _______________。
自动开关
低电压、弱电流
高电压、强电流
§分类二 电磁感应现象 (八下第1章第5节)
电磁感应现象
电磁感应现象:1831年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁
场产生电流的条件和规律。当_______电路的一部分导体在磁场中
做 ___________运动时,电路中就会产生_______。这种现象叫电
磁感应现象,产生的电流叫 _________。
闭合
切割磁感线
电流
感应电流
产生感应电流的条件、感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向有关
1.产生感应电流的条件
(1)导体要做_______磁感线运动;
(2)做切割磁感线运动的只能是闭合电路的 ___________。
2.感应电流的方向:与 _________方向和_______方向有关。
切割
一部分导体
导体运动
磁场
3.如图所示是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
比较甲、乙两图可以得出:感应电流的方向与_______________
有关。
比较甲、丙两图可以得出:感应电流的方向与 _________有关。
比较 _______两图可以得出:若同时改变 _______________和
___________,则感应电流的方向不改变。
导体的运动方向
磁场方向
乙、丙
导体的运动方向
磁场方向
三种电磁现象及辨析
§分类三 家庭电路 (八下第1章第6~7节)
常用电器(如电灯、电扇、电热器、电吹风、电饭煲等)
1.用电器是消耗 _____的装置,是利用电流来 _____的装置。
2.用电器消耗电能的过程,是电流做功的过程,也是电能转化
成 ___________的过程。
3.常用电器有:电灯、电视、电扇、电热器、电吹风、电饭煲等。
电能
做功
其他形式能
描述家庭电路的组成
1.家庭电路的组成:进户线、_______(千瓦时计)、_______(闸刀开关和熔断器)、用电器、插座等。
2.进户线:一般家庭电路进户线有两条:火线和零线。在正常
情况下,火线和零线之间的电压为______V。
电能表
断路器
220
3.断路器
(1)位置:一般连接在_______上。
(2)原理:断路器上标有额定电流,当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器会自动断开,切断电路。相当于闸刀开关和熔断器的组合。
(3)特点:使用方便、安全。
火线
4.三孔插座:如图所示,三孔插座的三个插孔分布于等腰三角形
的三个顶点上。接法:左孔接___线,右孔接____线,上孔接____
线(口诀:左零右火上接地)。三线插头上的三条线:第一条接火
线(标着“L”字样);第二条接零线(标着“N”字样);第三条是
接地线(标着“E”),接地线先和用电器的_________相连,再和
室外的大地相连,万一用电器的金属外壳
带电,电流就会流入_____,不致对人造
成伤害。
零
火
地
金属外壳
大地
5.家庭电路的连接方法:各用电器(包括插座)都_____联,控制
各用电器的开关和用电器___联。熔断丝(保险丝)串联在___线
上,电能表接在进户线上。如:连接白炽灯时,火线先进_____
再进灯座,灯座再连 _____。
并
串
火
开关
零线
使用测电笔辨别火线和零线
1.测电笔的结构:测电笔是用来辨别_____和_____的装置。测
电笔由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。
2.测电笔的使用:使用测电笔时,用手指接触 _________,笔尖
金属体接触被测电线,如果氖管发光,表明所测电线为_____线,
否则为_____线。
零线
火线
金属笔卡
火
零
安全用电的常识
1.安全用电举例
(1)将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;
(2)湿手不能触摸电器、插座和开关;
(3)不要在高压线附近放风筝;
(4)家用电器要装接地线;
(5)铁丝不要缠绕在电线上。
2.安全电压:一般情况下,人体的安全电压 _________V。但在潮湿环境中,安全电压应在24V甚至12V以下。
不高于36
3.造成家庭电路中电流过大的原因:___________________;
_______。
(1)用电器的总功率过大:家庭电路的电压是一定的,U=220V,
由P=UI可知,电路中使用的用电器总功率越大,电路中的总电
流就越_____,容易引起电线燃烧,因此不要同时使用太多大功
率的用电器。
(2)家庭电路中发生短路时,由于导线的电阻很_____,电路上的
电流会非常大,导线的_______急剧升高,很容易引起火灾。
用电器的总功率过大
短路
大
小
温度
电能表及熔断器(保险丝)的作用
1.电能表:测量用电器在一段时间内消耗电能的多少。
2.熔断器:避免电路中由于短路或用电器总功率过大造成电流过
大。其中作为熔断丝(保险丝)的材料熔点___,且电阻率_____。
所选用保险丝的额定电流应_______或 _______电路中的最大正常
工作电流。禁止用铜丝、铁丝代替保险丝。
3.新建楼房中供电线路已经不再使用保险丝,而用空气开关代
替。
低
大
等于
稍大于
触电事故、安全用电原则
1.触电的原因:人体是导体,人体直接或间接接触_____线,通
过人体的电流达到一定值时引起的伤害事故,电流大小与人体的
_______及其加在人体两端的_______大小都有关。
火
电阻
电压
2.常见触电事故中的四种类型
(1)双线触电:如图甲,人体同时接触_____和_____。(也叫双线
触电)
(2)单线触电:如图乙,人体同时接触_____和_____。(又叫单线
触电)
火线
零线
火线
地线
(3)高压电弧触电:如图丙,高压带电体会在周围形成强大的电
场,当人靠近时,容易产生_______触电。
(4)跨步电压触电:如图丁,高压输电线掉落在地上,当人经过这
个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称做“_____电压”。
这时电流从一条腿流入,从另一条腿流出,会发生触电事故。
电弧
跨步
3.如果发生触电事故,千万不要用手去拉触电者,要立即_____
_____,或用干燥的木棒、竹棒挑开电源线,迅速使触电人脱离
电源;必要时应对触电者进行人工呼吸,同时尽快通知医务人员
进行抢救。
4.安全用电原则
(1)不接触 ___________,不靠近 ___________。
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开 _________ 。
(3)不弄湿用电器,不损坏 _______。
切断
电源
低压带电体
高压带电体
电源开关
绝缘层
5.注意防雷
(1)雷电是大气中一种_______的放电现象。
(2)高大建筑物顶端装的避雷针,通过很粗的金属线与_______相连,可以防雷。
剧烈
大地
§分类四 电磁知识在技术中的应用 (全章)
电磁知识在技术中的应用
1.发电机是利用 _________原理制成的。实际发电机分为交流
发电机和_______发电机。
交流发电机的电路产生的是交变电流(简称交流),在交变电流
中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。频率的单位是赫
兹,简称赫,符号为Hz。我国电网以交流供电,频率为_____Hz。
电磁感应
直流
50
2.电动机是利用_________________________原理制成的,电动
机工作时将_____能转化为_______能。电动机具有使用方便、效
率高、无污染、体积小的特点。
3.电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、磁悬浮列车等都是利
用_________工作的。电磁铁是带 _____的螺线管,是根据通电螺
线管磁性强弱的控制原理制成的。由 ___________和 _____组
成。电磁铁的有无、强弱和方向都可通过改变 _____来控制。
通电线圈在磁场中受力转动
电
机械
电磁铁
铁芯
通电螺线管
铁芯
电流
4.磁带、磁卡等是通过电磁转换,利用磁性材料记录信息的产品。磁记录技术提高了工作效率,给人们的生活带来了极大方便。
电磁学发展史中的典型事例
1.1820年,丹麦的物理学家_______ 发现电流的磁效应:当电流通过导线时,引起导线近旁的磁针偏转。
2.1826年,_______发现了欧姆定律。
3.1831年,英国 _______发现了磁生电的条件和规律,实现了他利用磁场获得电流的愿望。
奥斯特
欧姆
法拉第
电磁感应现象的发现对社会发展的作用
1.电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。整个控制系统分控制电路和工作电路两部分。
2.控制电路可以手动,或通过外界某因素的变化接通,如利用声控、温控、光控、水位上升接触等。利用电磁继电器接通工作电路工作。
自然界或生命活动中的电现象
1.自然界中的电现象
打雷和闪电是自然界中最为显著的电现象,给人的印象极为深刻。我国自古以来在语言、文字中就出现了对自然中电现象的描绘,雷电击人、毁坏物体的自然灾害也时有发生。
2.生物电
(1)人体的肢体活动就是生物电流通过神经系统完成的;活动中的神经兴奋传导在神经纤维上就是生物电传导的。
(2)电鳐放电也是电现象:电鳐是海洋中能发电的鱼,它是沿海常见的一种软骨鱼类。电鳐的发电器官在身体中线两旁,它能放出80伏特的电压,最高可达200伏特。电鳐身上的发电器官,有许多是由肌肉纤维演变成电板,电鳐体内有200万块电板,虽然单个电板的电压不高,但是把它们串联起来,就会产生很高的电压。
根据具体要求绘制简单的电磁控制电路
如图是“自动水位显示器”的电路图,当水位未到达金属块A时,绿灯亮;当水位到达A时,红灯亮。请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接。