第十五章 電與磁復習課件公元公元1世紀初，世紀初，東漢學者王充在東漢學者王充在論衡論衡中記載中記載“司南之杓，投司南之杓，投之于地，其柢指之于地，其柢指南。南?！敝袊撕茉缰袊撕茉缇屠昧_盤（指就利用羅盤（指南針）在航海中南針）在航海中指示方向。指示方向。電與磁磁體：能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的物體磁現(xiàn)象電生磁（電流的磁效應）電流的磁效應：通電導體周圍存在磁場電動機通電導體在磁場中要受到力的作用，其受力方向跟電流方向和磁場方向有關(guān).定義：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流磁極定義：磁體上磁性最強的部分，有南極和北極相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引地磁場：地球周圍存在的磁場.地磁的南極在地理北極附近，地磁的北極在地理南極附近電磁繼電器：利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)磁場對電流的作用磁生電（電磁感應現(xiàn)象）發(fā)電機考點一考點一 磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象 1磁體磁體: :能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì). .磁體可分為磁體可分為天然磁體和人造磁體天然磁體和人造磁體. .各種各樣的磁體各種各樣的磁體(1)磁體上吸引能力最強的兩個部位叫磁體上吸引能力最強的兩個部位叫磁極磁極. .（每個磁體都有兩個磁極）（每個磁體都有兩個磁極） 能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指南的那個能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指南的那個磁極叫磁極叫南極南極或或S極極，指北的那個磁極叫，指北的那個磁極叫北極北極或或N極極. .(2)磁體間相互作用的規(guī)律：磁體間相互作用的規(guī)律：同名磁極相互排同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引斥，異名磁極相互吸引. .2磁化：一些物體在某些條件下可以獲得磁磁化：一些物體在某些條件下可以獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做性，這種現(xiàn)象叫做磁化磁化. .能被磁體吸引的物質(zhì)都能能被磁體吸引的物質(zhì)都能被磁化被磁化. .N軟鐵棒軟鐵棒軟鐵棒軟鐵棒甲甲乙乙3磁場：磁體周圍存在一種看不見、摸不磁場：磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì)，它能使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，我們稱之為磁著的物質(zhì)，它能使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，我們稱之為磁場場. .(1)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，磁極間的相互作用就是通過磁場產(chǎn)生的的作用，磁極間的相互作用就是通過磁場產(chǎn)生的.(2)磁場的方向：在磁場中某一點，小磁針靜止時磁場的方向：在磁場中某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向北極所指的方向就是該點的磁場方向.4.4.磁感線：用一些帶箭頭的曲線把小磁針放磁感線：用一些帶箭頭的曲線把小磁針放在磁場中的排列情況畫出來，方便，形象地描述在磁場中的排列情況畫出來，方便，形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線磁場，這樣的曲線叫做磁感線. .(1)(1)磁體外部的磁感線都是從磁體的磁體外部的磁感線都是從磁體的N N極出發(fā)，回到極出發(fā)，回到S S極極. . (2) (2)磁感線越密的地方，磁場越強磁感線越密的地方，磁場越強. . (3) (3)磁感線并不是實際存在的，它是為了方便形象地描述磁感線并不是實際存在的，它是為了方便形象地描述 磁場而畫出來的磁場而畫出來的. .5.地磁場：地磁場：地球周圍存在的磁場叫做地球周圍存在的磁場叫做地磁場地磁場. . (1)地磁地磁N極在地極在地理的理的南南極附近；極附近；地磁地磁S極在地理極在地理的的北北極附近極附近.(2)指南針之所以能指南針之所以能指南北，就是因為受指南北，就是因為受到了地磁場的作用到了地磁場的作用.考點二考點二 電生磁電生磁 18201820年丹麥物理學家年丹麥物理學家奧斯奧斯特特用實驗證實用實驗證實通電導體通電導體的周圍存的周圍存在著在著磁場磁場. .這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學界，使電磁學進入一個新的發(fā)學界，使電磁學進入一個新的發(fā)展時期展時期. .1.電流的磁效應電流的磁效應通電導線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場，通電導線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應.2.通電螺線管的磁通電螺線管的磁場場(1)將導線繞在圓筒上，做成將導線繞在圓筒上，做成螺線管螺線管（也叫線圈）（也叫線圈）.通電后各圈導線磁場產(chǎn)生疊加，磁場增強通電后各圈導線磁場產(chǎn)生疊加，磁場增強.(2)通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似，通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似，通電螺線管兩端存在南北極通電螺線管兩端存在南北極.(3)通電螺線管的南北極可由安通電螺線管的南北極可由安培定則（右手螺旋定則）來判斷：培定則（右手螺旋定則）來判斷：用右手握住螺線管，讓用右手握住螺線管，讓四指四指指向螺指向螺線管中線管中電流的方向電流的方向，則，則拇指拇指所指的所指的那端就是螺線管的那端就是螺線管的N極極.3.電磁鐵：插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵電磁鐵：插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵.(1)(1)電磁鐵的工作原理：利用電流的磁效應和通電螺線電磁鐵的工作原理：利用電流的磁效應和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增強的原理工作的管中插入鐵芯后磁場大大增強的原理工作的. .(2)(2)電磁鐵的特點電磁鐵的特點電磁鐵磁性的有無可由通斷電來控制電磁鐵磁性的有無可由通斷電來控制. . 電磁鐵的南北極可由電流的方向來控制電磁鐵的南北極可由電流的方向來控制. . 通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強. . 在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈 的匝數(shù)越多，它的磁性就越強的匝數(shù)越多，它的磁性就越強. .4.電磁繼電器：是利用電磁鐵來控制工作電路電磁繼電器：是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)的一種開關(guān).其作用是利用低電壓、弱電流的電其作用是利用低電壓、弱電流的電路來間接地控制高電壓、強電流的電路，還可路來間接地控制高電壓、強電流的電路，還可以實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制以實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制.(1)電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：電磁繼電器主要由電電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：電磁繼電器主要由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點組成磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點組成.(2)電磁繼電器的工作原理：電磁鐵通電時，把銜鐵電磁繼電器的工作原理：電磁鐵通電時，把銜鐵吸下來，使動觸點和靜觸點接觸，工作電路連通吸下來，使動觸點和靜觸點接觸，工作電路連通.電電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起，切斷工作磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起，切斷工作電路電路.考點三考點三 磁場對電流的作用磁場對電流的作用 SNI+ +_ _1.磁場對電流的作用：通電導體在磁場中要受磁場對電流的作用：通電導體在磁場中要受到力的作用到力的作用.其受力方向跟電流方向和磁感線有其受力方向跟電流方向和磁感線有關(guān)關(guān).當改變電流方向或磁感線方向時，通電導體當改變電流方向或磁感線方向時，通電導體的受力方向改變；若同時改變電流方向和磁感的受力方向改變；若同時改變電流方向和磁感線方向，通電導體的受力方向不改變線方向，通電導體的受力方向不改變. 2.電動機：是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的機器電動機：是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的機器.(1)(1)原理：根據(jù)通電線圈在磁場中受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動原理：根據(jù)通電線圈在磁場中受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的的原理制成的. .(2)(2)結(jié)構(gòu)：由轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：由轉(zhuǎn)子( (能夠轉(zhuǎn)動的部分能夠轉(zhuǎn)動的部分) )和定子和定子( (固定不動的部固定不動的部分分) )組成組成. .(3)(3)分類：直流電動機分類：直流電動機( (由直流電源供電）和交流電動機由直流電源供電）和交流電動機( (由由交流電源供電交流電源供電).).(4)(4)直流電動機中換向器的作用：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，直流電動機中換向器的作用：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，換向器就能自動改變線圈中的電流方向，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動換向器就能自動改變線圈中的電流方向，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動. .(5)(5)改變直流電動機轉(zhuǎn)動方向的方法：改變電流方向或改變改變直流電動機轉(zhuǎn)動方向的方法：改變電流方向或改變磁感線方向磁感線方向. .考點四考點四 磁生電磁生電 英國物理學家法拉第在英國物理學家法拉第在10年年中做了多次探索，中做了多次探索，1831年終于取年終于取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律流的條件和規(guī)律.根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了發(fā)電機，使人類大規(guī)模用電成為發(fā)電機，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了電氣化的時代可能，開辟了電氣化的時代.法拉第（法拉第（Michael Faraday，17911867），英國物理），英國物理學家、化學家。學家、化學家。1.電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象閉合電路的一部分導體在磁場中閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動做切割磁感線運動時，導體時，導體中就產(chǎn)生電流，這是一種中就產(chǎn)生電流，這是一種電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象.產(chǎn)生的電流叫做感應電流產(chǎn)生的電流叫做感應電流.2.產(chǎn)生感應電流的條件：電路必須是閉合的且產(chǎn)生感應電流的條件：電路必須是閉合的且部分導體在磁場中做切割磁感線運動部分導體在磁場中做切割磁感線運動.3.感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關(guān)有關(guān).改變導體的運動方向或磁感線方向，感應電改變導體的運動方向或磁感線方向，感應電流的方向改變，若同時改變導體運動方向和磁感流的方向改變，若同時改變導體運動方向和磁感線方向，感應電流方向不改變線方向，感應電流方向不改變.4.發(fā)電機：把機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置發(fā)電機：把機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.有交流有交流發(fā)電機和直流發(fā)電機發(fā)電機和直流發(fā)電機.(1)(1)原理原理: :是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的. .(2)(2)交流電：方向會周期性改變的電流叫交流電，我交流電：方向會周期性改變的電流叫交流電，我國交流電的頻率為國交流電的頻率為50HZ.50HZ.(3)(3)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子和定子，大型發(fā)電機一交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子和定子，大型發(fā)電機一般都采用線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，且用電般都采用線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，且用電磁鐵代替永磁鐵，這種發(fā)電機叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機磁鐵代替永磁鐵，這種發(fā)電機叫旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機. .水力發(fā)電機風力發(fā)電機火力發(fā)電機便攜發(fā)電機重點實驗解讀重點實驗解讀 實驗一實驗一 探究影響電磁鐵磁性強弱的因素探究影響電磁鐵磁性強弱的因素考查要點：考查要點：1.電磁鐵通電后具有磁性的原理：電流的磁效應.2.電磁鐵磁性強弱的判斷：利用轉(zhuǎn)換法，通過吸引大頭針樹木的多少來判斷電磁鐵磁性的強弱.3.選擇線圈匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)進行實驗的目的：控制電流相同，比較磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系.4.電磁鐵N、S極的判斷.5.實驗結(jié)論：電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性；線圈匝數(shù)一定時，電流越大，電磁鐵的磁性越強；電流一定時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強. （2016通遼）為了探究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關(guān)，小明同學用漆包線（表面涂有絕緣漆的導線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡單的電磁鐵，如圖所示用此裝置去吸引大頭針，甲、乙、丙、丁為實驗中觀察到的四種情況（1）實驗中通過電磁鐵 ；判斷電磁鐵磁性的強弱，這一方法體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換的思想（2）比較 兩圖可知：線圈匝數(shù)相同時，電流越大磁性越強（3）根據(jù)圖丁可以得出的結(jié)論是 （1）吸引大頭針數(shù)目的多少；（2）乙、丙；（3）電流一定時，匝數(shù)越多，磁性越強 【答案】實驗二實驗二 探究感應電流產(chǎn)生的條件探究感應電流產(chǎn)生的條件考查要點：考查要點：1.感應電流產(chǎn)生的條件(1)電路必須閉合；(2)導體要切割磁感線運動；2.感應電流是否產(chǎn)生的判斷：通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否產(chǎn)生了感應電流.3.改變感應電流方向的方法(1)改變磁場方向；(2)改變導體切割磁感線的方向.4.實驗結(jié)論：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種由于導體在磁場中運動而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應，產(chǎn)生的電流叫做感應電流. (2015廈門)如圖所示，某小組探究導體在磁場中產(chǎn)生感應電流的條件，實驗時保持磁體位置不變.（1）如圖甲所示，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，這是因為導體ab.（2）如圖乙所示，電流計指針也不偏轉(zhuǎn)，這是因為 .（3）如圖丙所示，電流計指針仍不偏轉(zhuǎn)，這是因為導體ab雖有運動，但沒有 .（4）分析比較圖四個實驗現(xiàn)象，可以初步得出產(chǎn)生感應電流的條件：的部分導體，在磁場中做運動. （1）沒有運動（2）沒有閉合開關(guān)（3）切割磁感線（4）閉合電路 切割磁感線 【答案】真題體驗 1（2016成都）下列關(guān)于磁場的描述，正確的是（B）A磁感線是磁場中真實存在的曲線B磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實現(xiàn)的C.磁體周圍的磁感線從磁體S極發(fā)出，回到磁體N極D地磁的N極在地理北極附近，地磁的S極在地理的南極附近【解答】磁感線是人們?yōu)榱朔奖阊芯看艌?，在磁體周圍畫的帶箭頭的曲線，這些曲線在磁場中根本不存在故A錯誤；磁場的基本性質(zhì)是對其中的磁體有磁力作用，磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實現(xiàn)的，故B正確；對于磁體，其外部的磁感線是從N極指向S極；其內(nèi)部是由S極指向N極，故C錯誤；地球是一個大磁體，地磁南極在地理北極附近，地磁的N極在地理的南極附近，故D錯誤； 【答案】 B真題體驗 2（2016呼和浩特）如圖所示，下列說法中錯誤的是（D）A這是模擬奧斯特實驗的一個場景B圖示實驗說明了通電導線周圍存在磁場C將電池正負極對調(diào)后，重新閉合電路，小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變D將圖中導線斷開，小磁針N極將指向地磁的北極【解答】 據(jù)圖可知，該實驗是用于模擬奧斯特實驗的一個場景，故A正確；該實驗中，若給導線通電，下面的小磁針會轉(zhuǎn)動，即說明通電導線周圍存在著磁場，故B正確；由于磁場的方向與電流的方向有關(guān)，所以將電池正負極對調(diào)后，重新閉合電路，小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變，故C正確；將圖中導線斷開，小磁針由于地磁的緣故，即N極將指向地理的北極，而不是地磁的北極，故D錯誤. 【答案】 D3（2016雅安）如圖所示，根據(jù)小磁針的指向，對電磁鐵的南、北極和電源的正、負極判斷正確的是（A） Aa端是北極，c端是負極Ba端是北極，c端是正極Ca端是南極，c端是負極 Da端是南極，c端是正極 【解答】圖中小磁針N極向右，據(jù)磁體間的作用規(guī)律可知，此時螺線管的a端是N極，b端是S極，故由安培定則可知電流由右側(cè)流入，即電源右側(cè)d為正極；c端是負極，如圖所示：真題體驗 【答案】 A真題體驗 4（2016欽州）如圖所示的四個實驗中，研究電動機工作原理的是（D）A. B. C. D.【解答】是奧斯特實驗圖，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明通電導體周圍有磁場，故A不符合題意；是電磁感應的實驗圖，屬于發(fā)電機的原理，故B不符合題意；是通電螺線管的實驗圖，說明通電螺線管周圍有磁場，故C不符合題意；電路中有電流，通電線圈或?qū)w受到磁場力的作用發(fā)生運動，是電動機的工作原理，故D符合題意 【答案】 D真題體驗 5（2016安徽）如圖探究“導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流條件”實驗的裝置示意圖關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是（C）A當導體棒沿豎直方向上下運動時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B當導體棒相對水平方向斜向上運動時，靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C當導體沿水平方向左右運動時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D當導體沿水平方向向左和向右運動時，靈敏電流計的指針都向同一方向偏轉(zhuǎn) 【答案】 C真題體驗 6（2016河池）如圖所示，POS刷卡機的廣泛應用給人們的生活帶來了便利，POS機刷卡位置有一個繞有線圈的小鐵環(huán)制成的檢測頭，當信用卡的磁條在指定位置刷一下，線圈中就會產(chǎn)生變化的電流，POS機便可讀出磁條上的信息下列能反映其工作原理的（C）A磁場的方向性B磁場對電流有力的作用C電磁感應現(xiàn)象D電流周圍存在磁場【解答】 如圖電路中沒有電源，當閉合開關(guān)，閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時，導體中有感應電流產(chǎn)生，這是電磁感應；將帶有磁條的信用卡在刷卡位置刷一下，檢測頭的線圈中就會產(chǎn)生變化的電流，POS刷卡機讀出信息原理就是電磁感應現(xiàn)象故選C 【答案】 C