教科版 九年级 第七章 磁与电
一、磁现象:
1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性) 2、磁体:
定义:具有磁性的物质
分类:永磁体分为 天然磁体、人造磁体 磁体具有吸铁性和指向性。 3、磁极:
定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。(磁体两端最强中间最弱)
种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N) 作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:最早的指南针叫司南 。一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。 4、磁化:
① 定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。特点:靠近磁极的一端被磁化为异名磁极,远离的一端被磁化为同名磁极
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极,异名磁极相
互吸引的结果。
②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。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。 ③方式有:与磁体接触;与磁体摩擦;通电。
5、物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相
互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。
6、磁体与带电体的异同:
? 带电体能吸引轻小物体,有正负电荷之分同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,电荷能单独存在。 ? 磁体吸引磁性物质,有南北极之分,但磁极不能单独存在,同名磁极相互排斥,异种磁极相互吸引, 练习:☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。( 填“软”和“硬”)
☆ 磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体,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:同名磁极的相互排斥作用。
☆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极在钢针上沿同一方向摩擦几次 钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成 S极。
二、磁场:
1、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、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。
? 磁场中的三个方向一致:磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止是北极所指方向相同。 4、磁感应线:
①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。 ②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。 ③典型磁感线:
④说明:
A、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,不是真实存在的(磁场是真实存在的),磁感线不交叉、不重合,磁感线要画成虚线。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。用光线描述光的传播的方法也是模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在磁体内部正好相反。 D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。 E、磁感线不相交。
F、磁感线布满磁体周围整个空间,立体分布在磁体周围。磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。 6、分类:
Ι、地磁场:
① 定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
② 磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。地理的两极和地磁的两极
不重合。
③ 磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。
④ 指南针工作原理:由于受到地磁场的作用,小磁针静止时南极总是指向南方(地磁的北极),北极总是
指向北方(地磁的南极)。 Ⅱ、电流的磁场: ①奥斯特实验:
如下图所示,将一根导线平行地拉在静止的小磁针的上方(乙图),观察导线通电时(甲图)小磁针是否偏转,改变电流方向(丙图),再观察一次。
对比甲图、乙图,可以说明通电导线的周围有磁场;
对比甲图、丙图,可以说明磁场的方向跟电流的方向有关。
? 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。 电流的磁场方向跟电流方向有关,电流方向改变,则磁极方向改变。
②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来判断。 通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出并回到南极。但是,在通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的南极指向北极,构成闭合曲线。 ③判定方法 ? 通电直导线中的安培定则:用右手握住直导线,让大拇指指向电
流的方向,那么四指的指向就是磁感线环绕方向;
? 通电螺线管中的安培定则:用右手握住螺线管,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。 ? 安培定则的应用:判断通电螺线管的磁极、根据磁极判断电流
方向、根据磁极和电流方向判断线圈绕法。 ? 典型图:
? 通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场异同点 条形磁体 不同磁性可以长期保持,是永久磁体 通电螺线管 通电时有磁性,断电时没磁性 点 相同点 N、S极是固定不变的 N、S极与电流方向有关,能够改变 磁性强弱不变 磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关 ①他们都具有吸铁性②他们都具有指向性③它们的磁场分布基本相同④它们都具有两个磁极,且都具有同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的特点 练习:
1、标出N、S极。
2、标出电流方向或电源的正负极。
3、绕导线: 使两螺线管相吸 ③电磁铁应用:
A、定义:带铁芯的的通电螺线管。
B、工作原理:电流的磁效应,通电螺线管插入铁芯后,铁芯被磁化,磁场大大增强。
C、优点:磁性有无由通断电来控制,磁极由电流方向来控制,磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。
D、影响电磁铁磁场的强弱因素:电流的强弱、线圈的匝数、铁芯的有无。 F、电磁铁与永久磁体相比,所具有的优点有: ① 可以改变电流的大小以改变磁性的强弱; ② 可以改变电流方向以改变磁极;
③ 可以通过控制电流的有无来控制磁性的有无。
G、电磁铁的应用:电磁起重机、电磁继电器、空气开关、磁悬浮列车、电话等。 磁悬浮列车利用了“同名磁极互相排斥”的原理。 电磁继电器
①继电器: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、强电流电路的装置。 ②电磁继电器:实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
③电磁继电器的结构:电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。有了电磁继电器,人们就可以安全方便地操纵大型机械了。
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