1、第十四章 电磁铁与自动控制、电动机与发电机,铁,排斥,吸引,磁性,磁力,北极(N极),带箭头,北极,南极,磁场,北极,南极,沈括,磁场,电流,条形磁体,安培定则,右,铁芯,低压控制,高压工作,低,弱,高,强,电信号,声信号,受到力的作用,电流方向,电,机械,转子,定子,电流,产生电流,闭合,切割磁感线,电磁感应,机械,电,50,0.02,一、磁现象,1磁体：物体具有吸引_等物质的性质称为磁性具有磁性的物体叫做磁体2磁极：磁体两端_的部分 磁体中间磁性_当小磁针悬挂静止时，指向南方的叫_，指向北方的叫_,3磁极间的相互作用：,同名磁极相互_，异名磁极相互_,铁、钴、镍,最弱,磁性最强,北极(N
2、极),南极(S 极),排斥,吸引,4磁化：一些物体在_的作用下_的现象永磁体：磁化后磁性能长期保存的物体(如钢)软磁体：磁化后磁性短期会消失的物体(如软铁),二、磁场,1定义：磁体周围存在的能使磁针偏转的一种物质基本性质：磁场对放入其中的磁体会_的作用方向：把小磁针放在磁体的周围，小磁针静止时_的,指向就是该点的_,2磁感线：,(1)定义：为形象描述磁场而人为设想的带有箭头的曲线(2)方向：总是从磁体的_出来，回到_,磁场或电流,获得磁性,产生磁力,N 极,磁场方向,北(N)极,南(S)极,3地磁场：,磁场分布：地磁场的形状跟_相似地磁南极在_附近，地磁北极在_附近磁场是客观存在的，磁感线是假
3、想的、不存在的同一位置，磁场方向、小磁针静止时北极的指向和磁感,线的方向相同,磁极间的相互作用是通过_产生的，小磁针静止时，总是指南北是因为受到_的作用,条形磁体,地理北极,地理南极,磁场,地磁场,三、电生磁,1奥斯特实验：,(1)揭示的规律：通电导线的周围存在_，磁场的方向跟,_有关，即电流的磁效应,(2)电流磁效应的应用：_2通电螺线管的磁场：,(1)磁场分布：螺线管通电会产生磁场，其磁场与_,的磁场相似,(2)磁极的极性跟螺线管中的_有关,磁场,电流的方向,电磁铁,条形磁体,电流方向,3安培定则(右手螺旋定则)： 用_握螺线管，让四指指向管中的_，则大拇指所指的方向就是该通电螺线管磁场的
4、_,四、电磁铁,1定义：插有_的通电螺线管2影响电磁铁磁性强弱的因素：_、_3电磁铁的优点：(1)磁性的有无可由_控制 (2)磁性的强弱可由_来控制,右手,电流方向,北(N)极,铁芯,电流的强弱,线圈的匝数,电流的有无,电流的大小,(3)磁极的极性可由_来控制 (4)应用：电磁继电器、扬声器、电磁起重机等,五、电磁继电器,1实质：利用_来控制工作电路的一种_电路：由_和_两部分组成,2扬声器：,(1)原理：通电线圈在磁场中受到力的作用(2)作用：将_转化为_,电信号,声信号,电流的方向,电磁铁,开关,低压控制电路,高压工作电路,六、电动机,1磁场对通电导线的作用： (1)通电导线在磁场中要受到
5、_的作用(2)受力的方向跟_、_有关(3)受力的大小跟_、_有关,2电动机：,(1)组成：磁体、线圈、换向器和电刷(2)原理：磁场对电流有力的作用(3)能量转化：_转化为_,力,电流的方向,磁感线的方向,电流的大小,磁场的强弱,电能,机械能,(4)优点：构造简单、体积小、价格便宜、污染小,(5)换向器：每当线圈刚转过_时，自动改变线圈,中的电流方向，使线圈继续转动下去,七、磁生电,1电磁感应现象：当闭合电路的一部分导体在磁场中做_运动时，电路中就会产生电流产生的电流叫_,(1)产生感应电流的条件：_；_；一部分导体_,平衡位置,感应电流,切割磁感线,有磁场,闭合电路,切割磁感线,(2)感应电流
6、的方向与_、_,有关,2发电机：(1)组成：磁体、线圈、铜环和电刷(2)原理：_(3)能量转化：_转化为_ 3我国交流电的频率为_，周期为_，即每秒钟,电流方向改变_,导体切割磁感线的方向,磁场方向,电磁感应,电能,机械能,50 Hz,0.02 s,100 次,考点 1 磁现象【例 1】两条形磁铁之间的磁感线方向如图 141 所示，则右边条形磁铁 2 的 A 端为_极小磁针静止时，B 端为,_极,思维点拨：根据图中的磁感线画法，可以判断出磁铁 1 和磁铁 2 相互吸引，再结合磁感线的方向总是从磁体的北极出来，回到南极，可以判断出磁铁 1 和磁铁 2 的右端的磁极小磁针静止时，靠近北极的是 S
7、极,S,S,图 141,考点 2 电流的磁效应【例 2】(2012 年沈阳)如图 142 所示的电路，开关 S 闭,合后，下列说法正确的是(,),A小磁针静止时，A 端为 N 极B小磁针静止时，B 端为 N 极C电磁铁左端为 N 极D向左移动滑片 P，电磁铁磁性减弱,图 142,思维点拨：先标出螺线管中的电流方向，根据安培定则可以判断出通电螺线管的右端为 N 极，根据磁极间的相互作用规律可以判断出小磁针静止时，A 端为 S 极当滑片向左移动时，接到电路中的电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强,答案：B,考点 3 电磁继电器【例 3】(2012 年菏泽)电磁继电器广泛应用于各种自动控制电
8、路中，如图 143 所示的是温度自动报警器的原理图，下,列说法错误的是(,),A温度计可以用酒精温度计B温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C电磁继电器应用了电流的磁效应D电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路,图 143,思维点拨：电磁继电器是电流的磁效应的应用之一，它是利用低电压、弱电流电路的通断，来控制高电压、强电流电路工作的装置由于酒精是绝缘体，所以使用酒精温度计时，即使温度达到报警温度，电磁铁也不会获得磁性,答案：A,考点 4 磁场对电流的作用和电动机,【例 4】(2012 年广州)如图 144 所示，使线圈位于两磁,极间：,(1) 通 电 后 ， 图 14 4 中
9、 ab 段 导 线 的 电 流 方 向 是_(填“由 a 到 b”或“由 b 到 a”)图 144中 ab 段导线所受磁场力的方向向上，请用箭头标示出图 145中 ab 段导线所受磁场力的方向,(2)线圈转过图 146 所示的位置时，用_ 的办,法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈,(3)若把图 144 中的电源换为电阻，快速转动线圈，则电阻发热 此 过 程 中 机 械 能 先 转 化 为 _ 能再转化为_能,图 144,图 145,图 146,思维点拨：在图 145 和图 144 中，线圈中的电流方向和磁场方向相同，所以受力方向相同在不改变磁场方向的情况下，改变线圈中的电流方向，可以改变
10、线圈的受力方向，可以使线圈继续转动至少半圈,答案：(1)由 a 到 b 如图 23 所示,(2)改变电流方向 (3)电 内,图 23,(2012 年密云)下列实例中，应用了通电导体在磁场中受力,的是(,),A电热水器B电风扇C电磁铁D发电机,B,考点 5 电磁感应和发电机,【例 5】图 147 是探究“怎样产生感应电流”的实验装置，ab 是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上,图 147,(1)本实验中，如果_，我们就,认为有感应电流产生,(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路,_感应电流(填“有”或“无”),(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪
11、些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关”,请你根据图 147 所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证他的猜想，你设计的实验做法是：_,_.,思维点拨：感应电流的有无可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断，感应电流的大小可以通过观察灵敏电流计的指针偏转角度来判断在探究感应电流的大小跟导体切割磁感线运动的快慢关系时，一定要体现控制变量的思想,答案：(1)灵敏电流计的指针偏转,(2)有,(3)闭合开,关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线的速度，观察电流计的指针偏转程度,(2012 年泰州)(1)如图 148 所示，当悬挂着的导体棒 ab在磁场中左右运动时，观察到小量程电流
12、计的指针会摆动，随着对这种现象的深入研究，人们发明制造了_机，实现了_能向电能的转化,图 148,图 149,(2)如图 149 所示的是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电从透明外壳可观察到内部有固定线圈，摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动，据此猜测，这种电筒的制造原理是_，其中那个滑动的物块是_,答案：,(1)发电 机械,(2)电磁感应现象(磁生电现象) 磁铁,1(2012 年广东)选项中小磁针的指向正确的是(,),C,2(2012 年梅州)探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图 1410 所示的电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁 A吸引大头针的数目比 B 多，此实验说
13、明影响电磁铁磁性强弱的,因素是(,),A电流的方向C电流的大小,B线圈的匝数D电磁铁的极性,B,图 1410,3.(2012 年茂名)如图 1411 所示的是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动现要线圈逆时针转动，下列方法,中可行的是(,),A只改变电流的方向B只改变电流的大小C换用磁性更强的磁铁D对换磁极的同时改变电流的方向,图 1411,A,4(2012 年广东)如图 1412 所示的是探究电磁感应现象的实验装置保持 U 形磁铁不动，闭合开关，若金属棒 ab 竖直向上运动，此时灵敏电流表的指针_；若金属棒 ab 水平向左运动，此时灵敏电流表的指针_如果保持金属棒 ab 不动，闭合开关
14、，当 U 形磁铁水平向右运动时，灵敏电流表的指针_(填“偏转”或“不偏转”),图 1412,不偏转,偏转,偏转,5(2011 年广州)以下描述两个磁极间的磁感线分布图中，,正确的是(,),A,B,C,D,C,6(2011 年肇庆)如图 1413 所示，以下四种措施不能使,电流表指针偏转的是(,),A将条形磁铁向下插入线圈B将条形磁铁从线圈中抽出C让条形磁铁静止在线圈中D条形磁铁静止而将线圈向上移动,C,图 1413,7(2011 年肇庆)如图 1414 所示，请在图上标出通电螺线管周围 a、b、c 三点小磁针静止时的 N 极(用字母 N 表示),图 1414,答案：如图 24 所示,图 24,
15、8(2011 年广东)在“探究感应电流的产生”的实验中小,颖同学的四次实验情况分别如图 1415 所示,图 1415,(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流 ”你认为他的说法对吗？ _ ，图_可支持你的结论,(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间,的关系，,A 根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：,_.,B 根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：,_.,(3)从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是_能,转化为电能,错,丙,在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向和导体切割,磁感线的方向有关,在导体运动方向相同的情况下，感应电流的方向和磁场,方向有关,机械,
