[人教版]第九年级物理 第二十章 电与磁（单元复习课件）

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电与磁单元复习人教版九年级物理基本内容 第二十章 电与磁七个概念：磁性、磁极、磁化、磁场、磁感线、地磁场、电磁感应三个工作原理：电磁继电器的工作原理、电动机的工作原理、 发电机的工作原理一个重要定则：安培定则一个重要规律：磁极间相互作用规律四个实验： 奥斯特实验、影响电磁铁磁性强弱的因素、磁场对通电导线的作用、什么情况下磁可以生电基本内容 第二十章 电与磁三个方向关系：（1）通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系（2）通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向的关系（3）感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向的关系三种方法： 转换法、控制变量法、模型法2.4.2. 通过实验，认识磁场。知道地磁场。2.4.3. 通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。2.4.4 通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。2.4.5 探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。《课标》要求第二十章 电与磁内容结构磁 场电流的磁效应电与磁的关系电磁感应探究通电螺线管的磁场安培定则电磁铁电磁继电器磁场对通电导线的作用发电机第二十章 电与磁电动机应用视频讲解第二十章 电与磁①动画演示—《通电螺线管、直导线与右手螺旋定则》②动画讲解—《电磁铁 电磁继电器》③动画讲解—《电磁现象综合辨析》④视频讲解—《发电机与电动机的区别》磁现象 磁场1. 磁现象2. 磁场3. 地磁场磁现象 ①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。 ③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况； 在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。 地磁两极与地理两极相反且并不重合，叫做磁偏角。 磁场地磁场磁感线磁现象 磁场知识结构第1节 磁现象 磁场（1）磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。（2）磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。1. 磁性、磁体和磁极第1节 磁现象 磁场知识点一、磁现象（3）磁体的分类①按磁体的形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体等；②按磁体的来源分为天然磁体和人造磁体等；③按磁性保持的时间分为永（硬）磁体和软磁体。第1节 磁现象 磁场知识点一、磁现象2. 磁极间的相互作用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引. 3. 磁化（1）一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。（2）磁化的方法①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。第1节 磁现象 磁场知识点一、磁现象（5）消磁通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。（3）磁化的危害机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。（4）磁化的应用磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。知识点一、磁现象第1节 磁现象 磁场（1）磁场磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。（2）磁场的基本性质磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。（3）磁场的方向磁场具有方向性。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。知识点二、磁场1. 磁场及其方向第1节 磁现象 磁场2. 磁感线（1）实验探究磁体周围的磁场①在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。 ②在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。（2）磁感线的概念 用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。知识点二、磁场第1节 磁现象 磁场（3）磁感线的方向磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。知识点二、磁场第1节 磁现象 磁场（4）五种基本磁场的磁感线描述知识点二、磁场第1节 磁现象 磁场3. 磁感线的性质（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。知识点二、磁场第1节 磁现象 磁场1. 地磁场地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。 2. 磁偏角地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。我国宋代学者沈括第一个发现磁偏角。知识点三、地磁场第1节 磁现象 磁场【例题1】在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（　　）A．树叶尖端指向地磁南极B．指南针的“N”应标注在树叶尖端C．树叶周围存在磁场和磁感线D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引本节经典例题第1节 磁现象 磁场D解析见下页A．对地球是一个大的磁体，地球和自制指南针的磁场相互作用，树叶尖端指向地磁北极，地理的南极，故A错误；B．树叶尖端指向地理的南极，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误；C．树叶上放有自制指南针，因此树叶周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误；D．树叶的尖端是指南针的S极，若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引，故D正确。故选D。本节经典例题【例题2】如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（　　）A．可以确定有磁性，且A端是S极B．不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断C．不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断D．不确定有无磁性，若将A端靠近S极，观察现象仍然无法判断本节经典例题第1节 磁现象 磁场C解析见下页假如铁棒有磁性，异名磁极相互吸引，铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，铁棒和条形磁铁的N极相吸引，说明铁棒的A端是S极；假如铁棒没有磁性，磁体可以吸引磁性材料，条形磁铁具有磁性，可以吸引没有磁性的铁棒，所以铁棒是否具有磁性不能确定；将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，由于只有同名磁极相互排斥，因此铁棒一定有磁性，并且B端为N极，则A端为S极。故C正确，ABD错误。故选C。本节经典例题【例题3】如图所示，在两个磁极附近的小磁针处于静止状态，请在图中标出磁体的极性，并画出磁感线的方向。本节经典例题第1节 磁现象 磁场由图可知，小磁针N极指左，而小磁针N极指向的方向为该点磁感线的方向，故该点磁感线向左，即上下磁铁的磁极都是N极；如图所示：【例题4】在图中，小磁针处于静止状态，则关于a、b两磁极判断正确的是（　　）A．a是N极，b是S极 B．a是S极，b是N极C．a是N极，b是N极 D．a是S极，b是S极本节经典例题第1节 磁现象 磁场C由图可知，小磁针的N极是向上的，磁体周围的磁感线是从N极出发，回到S极，所以磁感线分别从a、b发出，所以a和b都是N极，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。【例题5】小明利用手边的一块磁性很强的磁铁进行了如图所示的吸引曲别针的实验。根据实验情景，可以判定下列说法正确的是（　　） A．磁铁周围客观存在磁场和磁感线B．磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的C．磁铁周围磁场的强弱是均匀的D．曲别针能够被磁铁吸引是由于被磁化了本节经典例题第1节 磁现象 磁场D解析见下页本节经典例题第1节 磁现象 磁场A．磁铁周围客观存在磁场，磁感线不是真实存在的，故A错误；B．磁体周围的磁感线总是从N极发出回到S极，故B错误；C．磁体周围的磁场强弱是不均匀的，磁极处最强。故C错误；D．使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，曲别针能够被磁铁吸引是由于被磁化了，故D正确。 故选D。电生磁第2节1. 电流的磁效应2. 通电螺线管的磁场3. 安培定则奥斯特实验通电螺线管的磁场安培定则与条形磁体磁场相似用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。电流周围存在与电流方向有关的磁场电流的磁场知识结构第2节 电生磁1. 奥斯特实验①电流周围存在着磁场；②电流的磁场方向跟电流的方向有关。2. 电流的磁效应通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。知识点一、电流的磁效应第2节 电生磁2. 通电螺线管的磁场特点（1）细铁屑在通电螺线管周围有规则地排列起来，表明通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。（2）小磁针在通电螺线管周围有规则地排列起来。表明通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。1. 螺线管将导线绕在圆筒上，即做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。知识点二、通电螺线管的磁场第2节 电生磁（3）改变螺线管中的电流方向，小磁针的N极指向也发生改变。通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。通电螺线管的磁场特点通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。知识点二、通电螺线管的磁场第2节 电生磁1. 安培定则（1）通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来表述。（2）安培定则：知识点三、安培定则用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。第2节 电生磁2. 安培定则的应用（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性.（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向.（3）根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线.知识点三、安培定则第2节 电生磁（4）温馨提示：知识点三、安培定则① 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。 ② N极和S极一定在通电螺线管的两端。③判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。第2节 电生磁【例题1】如图所示，将一枚转动灵活的小磁针置于水平桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，电路连通瞬间，会看到小磁针发生偏转，这个实验说明通电导线周围存在______，这个现象是1820年丹麦物理学家__________首先发现的。磁场本节经典例题第2节 电生磁当直导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场；这个现象最早是由1820年丹麦物理学家奥斯特发现。 奥斯特【例题2】如图所示，根据图中信息，标出磁感线的箭头、通电螺线管的N极和电源的正极。根据磁感线的形状可知，两者相互排斥，是同名磁极，则通电螺线管的右端为N极，由安培定则可知电流从电源的左端流出，右端流入，故电源左端为正极，右端为负极，如图所示：本节经典例题第2节 电生磁【例题3】小思在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验中，采用如图所示实验装置。 （1）在有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑，给螺线管接上电源通电后，观察到只有少量铁屑发生移动；若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列，应进行的操作是_________ ；（2）根据铁屑的排布可以得出的结论是：通电螺线管外部的磁场与_________周围的磁场相似；（3）若要通过实验判断通电螺线管外部的磁场方向，需要再增加的一种器材是_______；（4）为增强通电螺线管的磁场，实验时可采取的有效措施有____ （ 写出一种方法即可）。解析见下页本节经典例题第2节 电生磁增大通电螺线管的电流轻敲纸板 条形磁铁 小磁针 （1）给螺线管接上电源通电后，铁屑会被磁化，但是由于其与纸板之间摩擦力太大，故只有少量铁屑发生移动，为了减小铁屑与纸板之间的摩擦力，需要轻轻敲动纸板，使纸屑在磁场力作用下有规律的排列起来。（2）由铁屑的分布情况可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，都有两个磁极。（3）探究通电螺线管外部的磁场方向时，可以将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极所指的方向即为该点处磁场的方向。（4）通电螺线管的磁场的强弱与电流大小有关，为了增强通电螺线管的磁场，可以增大通电螺线管的电流。本节经典例题第2节 电生磁【例题4】在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：（1）按照图甲布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存在_______；小磁针放在螺线管四周不同位置，在图上记录了磁针_______极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；（2）小明做了如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极极性与____________有关。解析见下页本节经典例题第2节 电生磁磁场 N/北 电流方向（1）按照图甲布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存在磁场，是小磁针受力发生偏转。小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针N极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。（2）如图所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会发生改变。本节经典例题第2节 电生磁电磁铁、电磁继电器第3节1. 电磁铁 2. 电磁铁的磁性 3. 电磁继电器 优点 电磁继电器磁性强弱电磁铁 内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁.利用电流的磁效应来工作的.电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，电磁铁的磁性就越强.①可通过电流的通断来控制其磁性的有无.②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性.③可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少 来控制其磁性的强弱.①概念：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断， 来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置.②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点.③工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的 共同作用实现工作电路状态的转换.电磁铁电磁铁电磁继电器知识结构第3节 电磁铁 电磁继电器1. 电磁铁的概念内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。2. 工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。3. 电磁铁磁极极性的判断 电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定。知识点一、电磁铁第3节 电磁铁 电磁继电器1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素（1）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。2. 电磁铁的优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。（2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。知识点二、电磁铁的磁性第3节 电磁铁 电磁继电器3. 电磁铁的应用（1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用 主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场 现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。第3节 电磁铁 电磁继电器知识点二、电磁铁的磁性知识点三、电磁继电器1. 电磁继电器概念电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。2. 电磁继电器的构造与工作电路第3节 电磁铁 电磁继电器（1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.（2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点.3. 电磁继电器的工作原理闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压电路闭合，电动机M工作。断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.第3节 电磁铁 电磁继电器知识点三、电磁继电器 4. 电磁继电器的应用（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境；（2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制；（3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。第3节 电磁铁 电磁继电器知识点三、电磁继电器【例题1】有一种磁控门锁，钥匙为镶有磁铁的塑料卡片．当卡片靠近门锁时，门锁内部的电路接通电磁铁吸动插销，门就可以打开．以下说法正确的是（ ）A．塑料能被磁化 B．门锁的插销是由纯铜制成的C．电磁铁断电前后磁性不变 D．电磁铁的磁场是由通电螺线管中的电流产生的本节经典例题A. 塑料是非磁性物质，不能被磁化，故该说法错误；B. 铜是非磁性物质，不能被磁铁吸引，故门锁的插销是不京戏由纯铜制成，故该说法错误；C. 电磁铁在断电后无磁极，在通电后有磁性，故该说法错误；D. 电磁铁的磁场是由通电螺线管中的电流产生的，故该说法正确，符合题意．故选D.D第3节 电磁铁 电磁继电器【例题2】如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置．下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（ ）A．滑片P向右移动，其他条件不变B．滑片P向左移动，其他条件不变C．开关S由1扳到2，其他条件不变D．电源的正负极对调，其他条件不变B电磁体的磁性强弱与下列3种因素有关：（1）电流强弱；（2）线圈匝数；（3）有无铁芯。A中P向右滑动时电阻增大，电流变小，磁性变小．B中P向左移动时电阻减小，电流增大，磁性增大．C线圈匝数变少，磁性减弱．D电源正负极的对换不影响磁性大小。 故选B。本节经典例题第3节 电磁铁 电磁继电器【例题3】如图所示，是智能扶手电梯的原理图，其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（　　）A．电磁铁上端是 N极B．电磁继电器与发电机工作原理相同C．电梯上无乘客时，衔铁与触点2接触D．电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值减小D本节经典例题第3节 电磁铁 电磁继电器解析见下页A．根据安培定则，伸出右手，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的方向，故电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；B．电磁继电器工作的原理是电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，而发电机工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，故B错误；C．如图所示，当触点与1接触时，电动机与定值电阻R1串联，电动机分担的电压比较小，转速比较慢，而当触电与2接触时，只有电动机接入电路，电动机转动变快，故当有乘客时，衔铁与2接触，没有乘客时，衔铁与1接触，故C错误；D．当有乘客时，衔铁与2接触，此时衔铁被吸下来，说明通过电磁铁的磁性变强，通过电磁铁的电流变大，则说明压敏电阻的阻值变小，故D正确。本节经典例题所以选D.第3节 电磁铁 电磁继电器电动机第4节1. 磁场对通电导线的作用2. 电动机的基本构造3. 扬声器是怎样发声的①通电导体在磁场中受到力的作用. 电流的方向. 磁场的方向.磁场对通电导体的作用电动机电动机①原理：通电线圈在磁场中受力而转动. ②基本组成：换向器、转子、定子.③换向器作用：线圈转过平衡位置时， 自动改变线圈中电流的方向.④能量转化：把电能转化为机械能.②影响力的方向知识结构第4节 电动机 知识点一、磁场对通电导线的作用第4节 电动机 1. 磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线（磁场）的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。2. 探究磁场对通电线圈的作用通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都有关系。通电线圈在磁场中会受力而转动，但不能持续转动。（1）在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。（2）当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。3. 通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因 第4节 电动机 知识点一、磁场对通电导线的作用（3）如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。（4）通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。第4节 电动机 知识点一、磁场对通电导线的作用4. 模型电动机的转动原理制作模型电动机时，将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。第4节 电动机 知识点一、磁场对通电导线的作用1. 电动机的组成 直流电动机的组成电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动.定子（磁铁）转子（线圈）电刷知识点二、电动机的基本构造 第4节 电动机 2. 换向器（1）线圈的平衡位置如图所示，线圈的平面与磁感线垂直时，线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。（2）换向器①换向器的构造：两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。知识点二、电动机的基本构造 第4节 电动机 ②换向器的作用 当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。知识点二、电动机的基本构造 第4节 电动机 通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。 3. 直流电动机的工作原理 1234知识点二、电动机的基本构造 第4节 电动机 （1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。（2）电动机工作时，把电能转化为机械能。（3）家用电器用到的电动机 例如，电吹风、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。4. 实际的电动机 知识点二、电动机的基本构造 第4节 电动机 1. 扬声器的作用它是把电信号转变为声音信号的装置。2. 结构线圈、永久磁体、锥形纸盆。3. 发声原理扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。知识点三、扬声器是怎么发声的第4节 电动机 【例题1】如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是（　　）A．只对调电源的正、负极B．只对调磁体的N、S极C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱D．同时对调电源正、负极和磁体N、S极D解析见下页本节经典例题第4节 电动机 A．只对调电源的正、负极，电路中电流方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故A不符合题意；B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故B不符合题意；C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱，改变了电路中电流的方向，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故C不符合题意；D．将电源正、负极对调，同时将磁体N、S极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向左运动，故D符合题意。所以选D。本节经典例题第4节 电动机 【例题2】如图所示是扬声器（喇叭）的结构图，当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声，下列说法中正确的是（　　）A．扬声器工作时是将机械能转化为电能B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动C．锥形纸盆振动得越快，响度越大D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同B本节经典例题第4节 电动机 解析见下页A．扬声器工作时消耗电能，转化成纸盘运动，将电能转化为机械能，故A错误；BD．扬声器的工作过程是接入变化的电流，磁场对线圈受力的方向也随之改变，即工作原理是通电线圈在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同。故B正确，D错误；C．音调的高低与频率有关，响度大小与振幅有关，所以锥形纸盆振动得越快，频率越高，音调越高，故C错误。 故选B.本节经典例题第4节 电动机 【例题3】下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）A．导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电D解析见下页本节经典例题第4节 电动机 A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。所以选D。本节经典例题第4节 电动机 【例题4】小明为观察磁场对通电线圈的作用。用漆包线做成线圈，线圈两端的漆全部刮去，放在接有电源的金属支架上并放入磁体中（如图所示）。闭合开关后，看到线圈 ___________ （“持续转动”/“左右摆动”/“静止不动”）。为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是下列哪两种_______ 。A．两侧全刮B．一侧全刮，另一侧刮半周C．两侧均刮上半周D．一侧刮上半周，一侧刮下半周BC左右摆动解析见下页本节经典例题第4节 电动机 由图可知，闭合开关后，通电线圈在磁场中受力运动；线圈受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关；当线圈转过平衡位置时，线圈受到的磁场力发生变化，使得线圈在平衡位置摆动几次后很快就停下来，故闭合开关后，看到线圈左右摆动。为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，或两侧均刮上半周；按这两种方法刮漆，线圈转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈由于惯性能够按原方向持续转动，故BC符合题意，AD不符合题意。故选BC。本节经典例题第4节 电动机 【例题5】如图是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。（1）在实验时，是通过观察________________来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用；（2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，,发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线____（选填“有”或“没有”）力的作用，且力的方向与_____________和_________________有关；本节经典例题金属棒ab的运动有电流的方向磁场的方向第4节 电动机 解析见下页（1）由图可知，闭合开关，电路中有电流通过，导体棒ab受力在磁场中运动，奥义在实验时，是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用，判断受力的方向。（2）闭合开关，发现金属棒ab向右运动；保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N，闭合开关，说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动，通电导体受力的方向不变；综上所述磁场对通电导线有力的作用，且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。本节经典例题第4节 电动机 磁生电第5节1. 什么情况下磁能生电2. 发电机3. 磁记录闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。电磁感应现象感应电流磁生电①闭合回路.②部分导体在磁场中做切割磁感线运动.①磁场方向. ②导体切割磁感线运动的方向.①原理：电磁感应现象. ②交变电流：电流的方向周期性变化。③基本组成：定子、转子.④能量转化：把机械能转化为电能.发电机产生条件方向知识结构（1）第5节 磁生电电动机与发电机比较第5节 磁生电知识结构（2）知识点一、什么情况下磁能生电第5节 磁生电1. 什么情况下磁能生电（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。（2）导体中产生感应电流的条件：①导体是闭合电路的一部分；②导体在磁场中做切割磁感线运动。2. 注意理解产生感应电流的条件 （1）产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。（2）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。（3）磁体不动，导体AB左右运动能产生感应电流；若AB不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。3. 电磁感应现象中的能量转化 在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。知识点一、什么情况下磁能生电第5节 磁生电4. 影响感应电流方向的因素在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。知识点一、什么情况下磁能生电第5节 磁生电1. 手摇发电机的发电情况知识点二、发电机 （1）观察模型式手摇发电机的构造磁铁形状是蹄形磁铁 ；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。第5节 磁生电（2）手摇发电机产生的电流的大小和方向是变化的；电流的大小与发电机的转速有关。2. 交变电流（1）如果电流的大小和方向是周期性变化的，这种电流叫做交变电流，简称交流。（2）交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。知识点二、发电机第5节 磁生电（1）发电机主要构造 磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。（2）主要部分作用 ①磁铁：用来产生磁场；②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； ④电刷：感应电流通过电刷流出。3. 交流发电机 磁铁知识点二、发电机第5节 磁生电（3）交流发电机工作原理示意图 甲乙丙丁知识点二、发电机第5节 磁生电①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。知识点二、发电机第5节 磁生电4. 实际发电机的构造与能量转化 （1）构造主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。（2）旋转磁极式发电机：实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。（3）发电机发电的过程是能量转化的过程 实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。知识点二、发电机第5节 磁生电知识点三、磁记录1. 软磁性材料和硬磁性材料（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。（3）硬磁性材料：而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。第5节 磁生电2. 录音机的原理录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。知识点三、磁记录第5节 磁生电3. 磁记录的应用随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带，电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的（左图）。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便（右图）。知识点三、磁记录第5节 磁生电【例题1】如图，蹄形磁铁的磁场中放置一导体，导体、开关与电流表组成闭合回路。下列说法正确的是（　　）A．奥斯特用此装置发现了电流的磁效应B．导体水平方向运动时，电流表指针不偏转C．磁极对调后，导体竖直方向运动时，电流表指针偏转D．开关断开，导体左右运动时，电流表指针不发生偏转 DA．该装置是探究电磁感应现象，是法拉第首先发现的，故A错误；B．导体水平方向运动时，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针偏转，故B错误；C．磁极对调后，导体竖直方向运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故C错误；D．开关断开，电路不是闭合的，导体左右运动时，不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故D正确。所以选D。本节经典例题第5节 磁生电【例题2】POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（　　） A B C D B解析见下页本节经典例题第5节 磁生电根据题意，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，类似于发电机原理，即闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流，此过程中将机械能转化为电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。本节经典例题第5节 磁生电（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；【例题3】如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：前后解析见下页本节经典例题第5节 磁生电（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。 斜向上/斜向下 机械电源（2）根据表格现象发现，导体AB在磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽然不是垂直切割磁感线，但也有感应电流，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。（3）闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。本节经典例题第5节 磁生电 【例题4】如图所示，小成同学利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台小型发电机，并用两个LED灯（发光二极管左边为正极，右边为负极）进行了如图连接实验探究。（1）小成接好电路后，以一定的速度连续转动线圈，当线圈转动到如图所示位置时，______（选填“AB”或“BC”）段在做切割磁感线运动，在电路中产生了感应电流，这一现象叫_________现象；（2）连续转动线圈，在实验中将会看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向___________（选填“不变”或“周期性改变”）。若将一直流电源代替两LED灯接入电路，闭合开关，则线圈_____（选填“能”或“不能”）持续转动。电磁感应AB周期性改变解析见下页不能本节经典例题第5节 磁生电（1）磁感线是由N极出来，回到S极，即磁感线是水平向右的，当线圈转动到如图所示位置时，AB段在切割磁感线。闭合电路部分导体在磁场中切割磁感线，产生电流的现象叫做电磁感应现象。（2）LED灯具有单向导电性，实验中看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向周期性改变。若将一直流电源代替两LED灯接入电路，闭合开关，就形成了一个直流电动机，因为电流方向和磁场方向均不发生变化，故线圈受力方向不变，所以不能持续转动。本节经典例题第5节 磁生电