1、第十六讲 电与磁信息的传递,考点梳理,知识精讲,电与磁,磁现象、磁场,磁现象,磁场,地磁场,电生磁,电流的磁效应,通电螺线管的磁场,安培定则,电磁铁、电磁继电器,电磁铁,电磁继电器,电动机,磁生电,信息的传递,电磁波,信息之路,磁现象,磁体：能够吸引铁、钴、镍等物质.,磁极,定义：磁体的吸引能力_的两个部位叫做磁极.能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做_或S极，指北的那个磁极叫做_或N极. 磁极间相互作用的规律：同名磁极相互_，异名磁极相互_.,磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化.,最强,南极,北极,排斥,吸引,磁场,定义：磁体周围存在着一种物质能使磁针偏
2、转.这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做_. 基本性质：对放入其中的磁体产生_的作用. 磁场方向：在磁场中的某一点放入小磁针，小磁针静止时_所指的方向规定为该点磁场的方向. 磁感线：描述磁场的假想曲线，磁体外部的磁感线都是从磁体的_极出发，回到_极.,磁场,力,北极,N,S,地磁场：地球本身是一个大 _，地磁北极在地理 _极附近，地磁南极在地理 _极附近.不过，地理的两极和地磁场的两极并不重合.,磁场,南,北,电流的磁效应：奥斯特实验说明通电直导线周围存在着 _，电流周围磁场方向与 _有关.,磁场,电流方向,通电螺线 管的磁场,通电螺线管外部的磁场和 _的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的两个
3、 _. 通电螺线管两端的极性跟螺线管中的 _方向有关.,条形磁体,磁极,电流,安培定则：用 _握住螺线管，让 _指向螺线管中电流的方向，则 _所指的那端就是螺线管的 _极.如图所示.,右手,四指,大拇指,N,电磁铁,定义：在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性.,磁性,(1)电磁铁磁性的有无可以由 _来控制； (2)线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性越 _.,应用：电冰箱、吸尘器、电磁起重机.,通、断电,强,电磁继电器：利用 _来控制工作电路的一种开关，它可以利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制 _电路通断的装置.,电磁铁,高电压、强电流,电动机,磁场对通电导
4、线的作用：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟 _、 _都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得 _.,基本构造：由两部分组成，能够转动的线圈和固定不动的磁体.能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子.,原理：通电导线在磁场中受到力的作用.,能量转化： _能转化为 _能.,实例应用,电流的方向,磁感线的方向,相反,电,机械,实例应用,家庭中：电风扇、洗衣机. 工农业生产中：电灌站、机床. 交通运输中：电车、电力机车.,磁生电,_发现了电磁感应现象.,电磁感应： _电路的一部分导体在磁场中做 _的运动时，导体中就产生电流.这种由于导体在磁场中运动而产
5、生电流的现象叫做电磁感应.产生的电流叫做 _.,感应电流的产生条件,(1) _电路. (2)导体做 _运动.,感应电流方向 _与和 _有关.,应用：发电机,法拉第,闭合,切割磁感线,感应电流,闭合,切割磁感线,导体运动的方向,磁场的方向,基本构造：由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成. 工作原理： _. 能量转化： _能转化为 _能.,应用：发电机,电磁感应现象,机械,电,电磁波,产生：迅速变化的 _会在空间激起电磁波.,传播,电磁波的传播不需要 _. 在真空中的波速c= _m/s. 波速(c)、波长()、频率( f )之间的关系： _.,光波也是一种电磁波.,电磁波的应用：微波炉，
6、遥控器，广播，电视，移动电话等.,电流,介质,3108,c=f,微波通信：微波的波长为10 m1 mm.一条微波线路可以同时并通几千、几万部电话. 卫星通信：它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号经过处理后，再发送到另一个或几个地面站. 光纤通信：通信用的激光一般在特殊的管道光导纤维里传播.光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤交成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息.,网络通信：计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信.,一,重难点突破,电磁现象的辨识及相关应用,例1 如图所示，下列说法正确的是( ),例1题图,A. 甲图实验说明磁场
7、能产生电流 B. 乙图实验是演示电磁感应的装置 C. 丙图实验可以得出电流越大电磁铁磁性越强 D. 丁图实验所揭示的原理可制成电动机,答案：C,例 2 小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：,例2题图,(1)实验装置中的甲部分，应用的物理原理是_ _. (2)实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成_能. (3)此装置中_(选填“甲”或“乙”)部分产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的.,电磁,感应现象,机械,乙,例3 有人发明了一种“发电地板”,如图所示.发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成,行
8、人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,便能发电.该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（ ）,例3题图,答案：B,二,通电螺线管作图,确定通电螺线管、小磁针的N、S极,类型一,例4 如图所示，开关S闭合后，小磁针在图示位置处于静止状态.请在图中适当位置分别标出螺线管和小磁针的N极.,例4题图,如答图所示,例4题答图,N,N,确定通电螺线管中电流的方向、电源正负极,类型二,例5 如图所示，根据磁感线的方向，标出小磁针的N、S极，并在电源两端括号内标上电源正、负极.,例5题图,如答图所示,例5题答图,+,N,S,-,确定通电螺线管绕向,类型三,例6 关闭合后，小磁针的指向如
9、图所示，画出螺线管线圈的绕线方法.,例6题图,如答图所示,例6题答图,作图注意事项： 磁感线不是真实存在的，用虚线表示，且磁感线之间永不相交； 磁感线的方向与磁场方向一致，在磁场外部磁感线的方向从N极到S极； 电磁铁线圈绕向要保持一致.,实验突破,基础小实验,命题点 电流磁效应,1. 如图所示，导线触接电源后小磁针发生偏转，说明_.,通电导线周围存在磁场,2. 如图所示的自制电磁铁是利用_工作的，线圈匝数越多，吸引回形针的数目越多，说明_.,命题点 电磁铁的磁性,电磁铁的磁性越强,电流的磁效应,教材重点实验,实验一,探究通电螺线管外部的磁场分布,命题点： 1. 在通电螺线管周围不同位置放置小磁
10、针的目的（便于观察磁场方向） 2. 不能用悬挂且可自由旋转的大头针代替小磁针的原因（大头针不能指示磁场方向） 3. 在螺线管中插入一根铁棒的作用（使磁场加强）,4. 通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变 5. 判断通电螺线管的极性 6. 实验中轻敲玻璃板的目的（减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列）,例1 在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图甲所示的实验装置.,例1题图,（1）当闭合开关S后,小磁针_（选填“会”或“不会”）发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过_发生力的作用. （2）用铁屑来做实验,得到了如图乙
11、所示的情形,它与_磁体的磁场分布相似.为描述磁场而引入的磁感线_真实存在的.,磁场,会,不是,条形,实验,得到了如图丁所示的四种情况.实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的_有关,且这个关系可以用_判断.,例1题图丁,安培定则,电流方向,（3）为了研究通电螺线管的磁极性质,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了,（4）闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图丙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从_极出发,最后回到_极.,S,N,【解析】(1)闭合开关S后，小磁针会发生偏转，这是因为螺线管通电后其周围会产生磁场，螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用的.(2)螺线管
12、周围的磁场与条形磁体的磁场相似，所以其周围铁屑的分布与条形磁体的磁场分布相似.磁场是真实存在的，但是为了描述磁场而引入的磁感线是人为想象的，不是真实存在的.,(3)实验中，A、B（C、D）两图的绕线虽然相同，但是电流方向不相同，其通电螺线管的磁极磁性不相同，因此可得通电螺线管的磁极磁性只与电流方向有关，与绕线的方式无关.这个关系可以用安培定则来判断.（4）根据安培定则可得螺线管的右端是N极，而小磁针N极的指向与磁感线的方向相同，所以可得通电螺线管外部，磁感线是从N极出发，回到S极.,实验二,探究什么情况下磁可以生电,命题点： 1. 产生感应电流的条件（导体和灵敏电流计组成闭合回路；导体在磁场中
13、做切割磁感线运动） 2. 转换法的应用(用灵敏电流计或电流表的指针是否偏转来体现是否产生感应电流) 3. 控制变量法的应用,a.探究感应电流方向与导体运动方向的关系（控制磁感线方向不变） b.探究感应电流方向与磁感线方向的关系（控制导体运动的方向不变） 4. 切割磁感线运动的导体在电路中的作用(电源) 5. 改变指针偏转方向的做法 6. 能量转化(机械能转化为电能),7. 电磁感应现象的应用（发电机） 8. 实验操作及实验方案的设计 实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关.,例2 电可以生磁，那么磁在什么情况下可以生电呢
14、？ 【实验步骤】,例2题图,（1）如图所示，在蹄形磁体的磁场 中放置一根导线AB，其两端与电流表、 开关相连.,（2）断开开关，使导体AB在磁场中静止、沿不同方向运动，观察电流表的指针是否偏转. （3）闭合开关，使导体AB在磁场中静止、沿不同方向运动，观察电流表的指针是否偏转.,【实验现象】如表所示，表示“是”，表示“否”.,【分析论证】 （1）根据表中的实验现象可知，当开关_时，电路中不会产生电流. （2）根据_（选填实验序号）两次实验现象可知，导体AB静止时，电路中不会产生电流. （3）根据的实验现象可以得到磁生电的条件，即：_电路的一部分导体，在磁场中做_ _运动.,断开,切割,闭合,磁
15、感线,（4）在实验中还发现，磁生电时，导体AB的运动方向不同，电流表指针的偏转方向也不同，这说明电流的方向与_有关. （5）在实验过程中发生的能量转化是_ _.,导体运动方向,机械能转化为,电能,【解析】（1）三次实验中，开关是断开的，电流表指针均无偏转，无电流产生.（2）两次实验中，导体AB是静止的，电流表指针均无偏转，无电流产生.（3）三次实验中，电路都是闭合的，只有中电流表指针发生偏转，有电流产生，因为其导体在做切割磁感线运动，所以可得磁生电的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.（4）导体AB运动方向不同，电流表指针偏转方向也不同，电流方向改变了，说明电流的方向与导体运
16、动方向有关.（5）磁生电的过程中是机械能转化为电能.,实验三,探究影响电磁铁磁性强弱的因素,命题点： 1. 磁体的基本性质(能吸引铁、钴、镍等物质) 2. 电磁铁通电后具有磁性的原理(电流的磁效应) 3. 滑动变阻器的作用(改变电路中电流大小) 4. 转换法的应用(通过比较电磁铁吸引小铁钉的多少来反映磁性的强弱) 5. 控制变量法的应用,a.探究磁性强弱与线圈匝数的关系(控制电流不变，选择匝数不同的电磁铁串联进行实验) b.探究磁性强弱与电流大小的关系(控制线圈匝数不变，移动滑动变阻器滑片改变电路中电流大小进行实验) c.探究磁性强弱与有无铁芯的关系(控制电磁铁的匝数和电路中的电流不变),6.
17、 安培定则的应用（判断电磁铁的N、S极） 实验结论：在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；在电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强.,例3 为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路.,（1）此时电压表的示数为3 V，滑动变阻器接入电路的阻值是15 ，闭合开关S后此时电流表的示数为_A.,例3题图,0.2,（2）把甲乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流_，实验中是通过观察吸引大头针的_来比较电磁铁磁性的强弱. （3）根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是_极，电磁铁_（选填“甲”或“乙”）的磁铁较强，说明电流一定时，线圈匝数_，电磁
18、铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后_.,数目,相等,S,乙,越多,同名磁极互相排斥,（4）当滑动变阻器的滑片向_移动时（选填“左”或“右”）电路中的电流_（选填“增大”“不变”或“减小”），电磁铁磁性越强.,左,增大,【解析】（1）根据欧姆定律可得，电流表的示数为： .（2）甲乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等，实验中是观察通过吸引大头针的数目来比较电磁铁磁性的强弱.（3）结合电流方向并根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁甲的下端为N极，其上端是S极；电磁铁乙的线圈匝数较多，电磁铁乙的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；实验发现电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥.,（4）当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁磁性越强.,
