电与磁 知识精讲 3
九年级物理电与磁第三节知识点

九年级物理电与磁第三节知识点九年级物理第三节知识点:电与磁在九年级的物理课堂上,学生将学习关于电与磁的知识。
电与磁是物理学中非常重要的概念,也是我们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将探讨九年级物理中关于电与磁的一些核心知识。
一、电的基本概念与性质电是一种常见而神秘的自然现象。
当我们摩擦塑料棒后,它会吸引细小的纸屑;当我们插上电源后,灯泡会亮起。
这些现象背后的原理就是电。
电荷是构成电的基本粒子。
它们分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
这一特性使得电产生了各种有趣的现象,例如静电、电力传输等。
二、电路与电流电路是电流的通道。
电流是电荷在电路中的流动。
电流可以通过导体(如金属线)传输。
在一个闭合电路中,电流从正极流向负极,形成一个电流回路。
电源提供了电流的驱动力。
电路中的元件有许多种,例如导线、电阻、电容、电感等。
其中,电阻是电路中常见的一个元件,它可以限制电流的流动。
而电容则是一种可以存储电荷的元件,能够使电路具有记忆性。
三、电压与电阻电压是指电流在电路中的驱动力。
它类似于水流中的水压,越大的电压可以产生更强的电流。
电压的单位为伏特,简称V。
电阻是指阻碍电流通过的能力。
根据欧姆定律,电压与电流成正比,而与电阻成反比。
四、磁场与磁力磁场是指磁物体产生的具有磁性的空间。
当在磁场中放入一个磁铁或带有电流的导线时,会产生磁力。
磁力是指磁场作用在物体上的力。
它具有吸引和排斥的特性。
根据电流方向和磁体极性的关系,磁体之间可以呈现出吸引或排斥的现象。
五、电磁感应电磁感应是指磁场或磁体的变化引起电流产生的现象。
这个现象广泛应用于电磁设备和电磁感应原理,例如发电机、电动机和变压器。
根据法拉第电磁感应定律,当导线与磁场相对运动时,导线两端产生电压。
这一现象可以实现电能和机械能的相互转换,是现代工业和交通运输的重要基础。
六、应用:电子设备与通信技术电与磁的应用十分广泛。
电子设备如电视、手机、计算机等离不开电流的传输与控制。
《电与磁》知识点总结

《电与磁》知识点总结一、电生磁1、电流的磁效应丹麦科学家奥斯特通过实验发现:通电导线周围存在磁场,这就是电流的磁效应。
该实验表明电能生磁,电流的磁场方向与电流方向有关。
2、通电螺线管的磁场通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
其磁场方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断:用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致,那么大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
3、电磁铁带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。
电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时,电磁铁的磁性越强。
二、磁生电1、电磁感应英国科学家法拉第发现了电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
2、感应电流的方向感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。
如果只改变其中一个因素,感应电流的方向改变;如果同时改变两个因素,感应电流的方向不变。
3、发电机发电机是根据电磁感应原理制成的。
发电机工作时,把机械能转化为电能。
大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。
三、磁场对电流的作用1、磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用,其受力方向与电流方向和磁场方向有关。
当电流方向或磁场方向改变时,导线受力方向改变;当电流方向和磁场方向同时改变时,导线受力方向不变。
2、电动机电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
电动机工作时,把电能转化为机械能。
四、电与磁的关系1、电和磁相互联系电能生磁,磁也能生电。
电和磁的相互转化在现代社会中有着广泛的应用,如发电机、电动机、变压器等。
2、电磁学的应用电磁学在日常生活、工业生产、交通运输、通信等领域都有重要的应用。
例如,电磁炉利用磁场使锅底产生涡流来加热食物;磁悬浮列车利用磁极间的相互作用使列车悬浮在轨道上,减小摩擦,提高速度。
五、磁场1、磁场的基本性质磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,但它对放入其中的磁体有力的作用。
人教版物理九年级全册《电动机》电与磁3

实验探究: 通电导体在磁场里的作用
提出问题 :设计实验:
(如何设计实验方案?需要什么?)
进行实验 :
1、实验结论:通电导体在磁场中 会受到力的作用。
2、与两个因素有关: 1、电流的方向
2、磁场的方向
电动机带电后为 什么会转动呢?
讨论分析:
1.在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在 同一直线上,线圈就转动。
使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流 方向。
二、电动机的基本构造
猜想:如果通电导体是线框,它会在磁 场里发生什么现象?
电动机的工作过程 电动机课件
三、生活中的电动机
• 1.电动机的作用:把电能转化为 机械能。
• 2.应用:直流电动机的作用
电动机
受力方向跟电流的方向, 磁感线的方向都有关
2.在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同 一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转 。
A、B是电刷 作用:与半环接
触,使电源和线圈组 成闭合电路。
E、F是换向器(两个 半圆铜环):
作用:及时改变 线圈中的电流方向, 使受力方向总是相同 ,线圈一直转动下去 。
转子(线圈) 定子(磁体)
思考:
1、通电线圈转到平衡位置时,为什么不立即停 下来,而是在位置附近摆地动几下才停下来?
通电线圈转到平衡位置前具有一定速度,由于惯 性它会继续向前运动,但由于这时受到的磁场力 及摩擦力等又会使它返回平衡位置,所以它要摆 动几下后再停下来。
2、怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方 向转动下去?
《电动机》电与磁3
人教版物理九年级全册
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《电与磁》知识点总结

《电与磁》知识点总结一、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。
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。
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。
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,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。
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。
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,不是客观存在的。
但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
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。
九年级物理 第电与磁 第3节 电磁铁 电磁继电器课件

例5
[探索创新题]小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如
图20 - 61甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器
的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,
上触点分离,警铃响.图甲中继电器的供电电压U1=3 V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻
.无
响
〔解析(jiě xī)〕 由图知:羊群在羊圈中时,电磁铁通电有磁性,吸引衔铁,使动触点拉离静触点, 电铃所在电路断开,电铃不响.当羊逃出羊圈冲断漆包线时,电磁铁断路不通电,弹簧将动触点 拉至静触点,电铃所在报警电路接通,电铃响,发出报警声.
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第七页,共十四页。
例3
[说理题]如图20 - 58所示是一种防汛(fánɡ xùn)报警
12/11/2021
第八页,共十四页。
例4 [电路设计题]为了防止粮食仓库内谷物缓慢氧化积聚热
量过多而酿成火灾,用如图20 - 59所示带金属丝的水银 温度计和电磁继电器安装成自动报警器.正常情况下绿 灯亮,当仓内温度升高到100 ℃时红灯亮,同时(tóngshí)
电铃响.试按此要求把各元件连成电路.
磁铁的磁性将增大.(2)根据题设条件可知,警铃工作时,继电器的下触点接触,故接
线柱C应与接线柱B相连,同理可知,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连.(3)根据安
培定则容易判断出线圈的上端为N极,下端为S极.(4)当线圈中的电流为50 mA时,
继电器的衔铁刚好被吸合,警铃响,此时控制电路的总电阻为
=60 Ω,则
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第六页,共十四页。
[实际应用题]如图20 - 57所示是小明为张大爷设计(shèjì)的“看羊自动报警器”,羊圈周围
电与磁知识点总结初三

电与磁知识点总结初三电与磁是物理学中非常重要的一部分,它们是我们日常生活和工业生产中都经常接触到的现象。
在初中阶段,学生对电与磁的了解一般是比较基础的,但依然有一些重要的知识点需要掌握。
本文将对初中阶段的电与磁知识点进行总结,并分为以下几个部分进行介绍:一、电的基本概念二、电流与电路三、电压与电阻四、磁的基本概念五、电磁感应六、电与磁的应用一、电的基本概念电是一种基本的物理现象,它是由电荷带来的。
通常情况下,原子核带正电荷,而电子带负电荷,当原子中的电子发生移动时,就会带来电流。
电流的流动速度非常快,一般来说是光速的一半。
电荷守恒定律是指:在一切物理或化学变化中,总电荷都是不变的,即电荷不会凭空产生或凭空消失,而只是在物质间转移、分配或组合。
二、电流与电路电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量,它的单位是安培(A)。
电路是指导体的组合,通常包括电源、导线、电阻和其他电器设备。
根据电流的流动方向,电路可分为直流电路和交流电路。
直流电路是指电流方向保持不变的电路,而交流电路则是指电流方向会不断变化的电路。
在日常生活中,我们接触的电路大多是交流电路,例如家用电器的电路。
三、电压与电阻电压是指单位电荷在电场中获得的能量,也叫电势差,通常用伏特(V)来表示。
电压是电流产生的推动力,越大的电压会导致越大的电流。
电阻是指导体对电流的阻碍程度,通常用欧姆(Ω)来表示。
电阻的大小取决于导体的物质和形状,例如在导体截面积相同的情况下,导体长度越长、材料电阻率越大,则电阻就越大。
四、磁的基本概念磁有两极性,分别是北极和南极,并且不同磁极之间会相互吸引,相同磁极之间会相互排斥。
磁场是指物质周围具有磁性的区域,它会对带电体产生力。
磁场通常用磁感应强度来表示,单位是特斯拉(T)。
五、电磁感应当导体相对于磁场运动或者磁场相对于导体运动时,就会产生感应电动势。
电磁感应是电磁学的重要现象,它是许多电器设备的基础。
法拉第定律是描述电磁感应的一个重要定律,它指出感应电动势的大小与导体在磁场中的运动速度和磁感应强度有关。
九年级电和磁知识点

九年级电和磁知识点电和磁是我们生活中常见且重要的物理现象,我们每天都会接触到与之相关的事物。
在九年级的物理课程中,电和磁也是非常重要的知识点。
本文将整理和介绍一些九年级电和磁的知识点,帮助大家更好地理解和掌握这一领域的知识。
一、电的基本知识1. 电的起源:电是一种带有电荷的粒子运动形成的现象。
电荷又分正电荷和负电荷,相同时互斥,不同时吸引。
2. 电的传导:电荷通过导体传导,导体是能将电荷自由传递的物质,如金属。
3. 电的绝缘:不同于导体,绝缘体对电荷的传导非常差,不产生导电的效果。
常见的绝缘体有塑料、橡胶等。
4. 电的电流:电荷的流动形成电流,通常用电子的流动方向表示。
电流的单位是安培(A)。
5. 电压和电势差:电压是电能转化为其他形式能量的驱动力,也是电荷在电路中流动所遇到的阻力。
电势差是指电场中单位正电荷由A点移动到B点所做的功。
6. 电阻和电阻率:电阻是材料对电流流动的阻碍程度,标志着电流通过的难易程度。
电阻率是材料本身所具有的阻碍电流流动的能力,不同材料具有不同的电阻率。
二、磁的基本知识1. 磁铁的特性:磁铁具有吸引铁、镍、钴等物质的特性。
磁铁的两个极分别是南极和北极,互相吸引,相同的极互相排斥。
2. 磁场的形成:磁场是由带电粒子的运动形成的,如电流、电荷等。
磁场是一种物质周围存在的物理量,它会对磁铁、导体、磁体等物体产生作用力。
3. 磁感应强度:磁感应强度是磁场对单位长度内的导体或磁体所施加的力的大小,单位是特斯拉(T)。
4. 磁通量和磁感应线:磁通量表示磁力线的数量,磁感应线刻画了磁场的分布情况。
5. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律原理是指当导体中的磁通量改变时,导体两端会产生感应电动势,导致电流的产生。
这一定律与电磁铁感应现象密切相关。
三、电和磁的应用1. 电和磁的应用十分广泛,如电磁铁、电动机、变压器、发电机、电磁波等。
2. 电磁铁:电磁铁的原理就是利用通过线圈流过电流时所产生的磁场吸引铁质物体,这在各类机械装置中广泛应用。
《磁现象 磁场》电与磁3精品 课件

地质工作者正在进行 磁法勘探
磁共振成像的胸部显影片
计算机房的磁带 和磁盘存储器
录音带、录像带
1.物体能够吸引含铁质物体的性质,叫做_______
具有这一性质的物体叫做______
2.一根磁铁上磁性最强的部分是_______,这个部分 叫_________,分别叫____极和____极
3.用一根细线系在一根条形磁铁的中间,悬挂在空 气静止,可发现条形磁铁总是指向_________方向, 条形磁铁的N极指______,S极指_______
• 这一现象最早由我国宋代学者沈括记述。 • 沈括的这一发现比西方早了四百多年。
课堂小结
磁现象
磁场
地磁场
你知道吗?美丽的极光的发生与地球的 磁场有密切关系。
有人说,想要看一个人是否优秀,那 就看他 闲下来 做什么 。
这世上有人忙里偷闲,利用坐车和排队 的间隙 ,读书 ,思考 ,写作 ,也有 人终日 无所事 事,虚 度光阴 。
•
十二、世上最好的缘,便是有个聊得来 的伴, 永远不 嫌你的 话多, 不厌其 烦且久 处不厌 ,永远 会陪在 身边, 念你冷 暖,且 懂你悲 欢。
•
十三、你相信吗,未来要和你共度一生 的那个 人,其 实在与 你相同 的时间 里,也 忍受着 同样的 独。那 个人一 定也怀 着满心 的期待 ,拥着 一腔孤 勇,穿 过茫茫 人海, 也要来 与你相 见。
•
七、最让人羡慕的,不是被很多人追, 而是遇 见一个 不管怎 样,都 不会放 弃你的 人;纵 然知道 活不会 这么轻 易,但 我希望 你在我 的未来 里,余 生都是 你。
•
八、总要允许有人错过你,才能赶上最 好的相 遇。总 有人真 诚地爱 着你, 相爱, 从来都 不是一 个人的 事,先 经营好 自己, 最好的 爱情是 你刚好 成熟我 刚好温 柔。
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电与磁知识精讲 3三. 知识点分析:人们先发明了电池,由电池提供电能。
后来又发明了发电机,由发电机提供电能。
现在我们所用的电能,从生活用电到交通运输、工厂企业用电,主要来自发电站里的发电机。
发电机的发明,实现了电能的大规模生产,开辟了电的时代。
发电机是利用电磁感应现象制成的。
什么是电磁感应,它是怎样发现的呢?奥斯特发现了电流的磁场之后,人们受到了启发:既然电流能够产生磁场,那么,反过来利用磁场能不能获得电流?英国物理学家法拉第,经过十年坚持不懈的努力,终于在1831年发现了这个现象。
法拉第的发现进一步揭示了电和磁的联系,导致了发电机的发明,实现了机械能向电能的大规模转化。
实验1:图1如图1所示,在磁场中悬挂一根导体ab,把它的两端跟检流表连接起来。
电流能够产生磁场,把导体放在磁场中也许会产生电流,让我们试试看,保持导体ab不动,闭合开关,检流表的指针并不偏转,表明导体中没有电流,我们的推断落空了。
可能是磁场不够强,换用强磁体试试看,保持ab不动,闭合开关,检流表的指针仍不偏转。
实在令人失望。
我们不能固守一种办法,不妨换一个办法试试看,保持电路闭合,让导体ab在磁场中上下运动。
但还是没有电流。
要像法拉第一样坚持实验。
保持电路闭合,让导体ab在磁场中左右运动,检流表的指针这次偏转了!科学家探索自然界的秘密,要付出艰辛的努力,经过反复曲折,才能打开真理之门。
我们这里遇到的曲折,不过是历史上科学家进行探索的一个缩影而已。
磁能生电,这种现象我们是看到了。
在什么条件下才能产生这种现象呢?导体要在磁场中运动。
但只是运动并不够,图1中导体ab上下运动时并不产生电流。
原来导体ab左右运动时切割磁感线,所以产生电流,上下运动时不切割磁感线,所以不产生电流。
如果导体斜着运动,也切割磁感线,会不会产生电流呢?事实上的确会产生电流。
那么,结论是什么呢?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。
实验2:在上述实验中,导体ab向左运动时,电流表的指针向一个方向偏转,使导线运动方向反向时,即向右运动时,电流表的指针向相反的方向偏转,表示这两种情况下感应电流的方向相反,保持导体ab向某个方向做切割磁感线运动,把两个磁极对调,使磁感线的方向反向,感应电流也变成相反的方向。
这说明导体中感应电流的方向,跟导体运动方向和磁感线方向有关。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,外力移动导体做了功,同时产生了感应电流,这样机械能转化为电能。
实验:如图2所示,把手摇发电机和演示电流表连接起来,组成闭合电路。
缓慢摇转大轮,带动线圈在磁场里转动,可以看到演示电流表的指针左右摆动起来。
图2发电机的电路演示电流表的指针发生偏转,表示电路中有了电流。
指针左右摆动,又表示什么呢?交流电图3是发电机的原理图,放在磁场里的线圈,两端各连一个铜环K和L,它们分别跟电刷A和B接触,并跟电流表组成闭合电路。
让线圈在磁场中转动,由于ab边和cd边做切割磁感线的运动,线圈和外部电路中就有了电流。
仔细研究图3,可以看出:在线圈转动的前半周(甲→乙→丙),线圈都从一个方向切割磁感线,因此外部电路中的电流方向不改变,都是由A流向B;在后半周(丙→丁→甲),线圈又从另一个方向切割磁感线,因此外部电路中的电流改变了方向,由B流向A。
线圈继续转动,电流方向将周期地重复上述变化。
这可以从电流表指针的左右摆动看出来。
设想每秒钟线圈转一周,电流变化周期就是s1。
这种周期性地改变方向的电流,叫做交流电。
甲:线圈开始转动时,ab边向左运动,cd边向右运动,导线不切割磁感线,电路中没有电流。
乙:线圈转动的前半周中,ab边向下运动,cd边向上运动,导线切割磁感线,电路中有电流,这时外部电路中的电流由A到B。
丙:线圈转到1/2周时,ab边向右运动,cd边向左运动,导线不切割磁感线,电路中没有电流。
丁:线圈转动的后半周中,ab边向上运动,cd边向下运动,导线切割磁感线,电路中有电流,这时外部电路中的电流由B到A。
图3 交流电的产生交流电跟我们从电池得到的电流有所不同。
从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电。
交流电的应用很普遍。
家庭电路中的电流、供生产用的动力线路中的电流,都是交流电。
我国供生产和生活用的交流电,周期是0.02s,频率是50Hz,即1s内有50个周期;从图3知道,交流电的方向每周期改变2次,所以频率是50Hz的交流电,电流方向1s内改变100次。
交流发电机图2是手摇交流发电机的模型,实际的交流发电机,结构比较复杂,但主要由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成。
大型发电机发出很高的电压和很强的电流,要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电。
这种发电机叫做旋转磁极式发电机。
为了得到较强的磁场,要把线圈嵌在定子铁心槽里,还要用电磁铁代替永久磁铁做转子。
大型旋转磁极式发电机,能够提供几千伏到上万伏的电压,功率可达几十万千瓦,甚至百万千瓦以上。
实际发电机的转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动。
除了交流发电机,还有向外部电路供给直流电的直流发电机。
直流发电机也是利用电磁感应现象制成的,只是结构上有些不同。
【典型例题】[例1] 有关产生感应电流的条件,下列说法中正确的是()A. 只要导体在磁场中运动,就产生感应电流B. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就产生感应电流C. 闭合电路的一部分导体,在磁场中运动或静止都能产生感应电流D. 闭合电路中的一部分导体,做切割磁力线运动时,就产生感应电流解题思路:根据电磁感应的概念:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就产生感应电流,所以D选项正确,而A项未指明导体是否为闭合电路中的一部分,也未指明导体是否做切割磁感线运动;B项未指明运动的是整个电路,还是闭合电路中一部分导体;C项是说静止也能产生感应电流,这显然是错误的。
故答案为D。
借题发挥:同学们对感应电流产生的条件往往只重视闭合电路和做切割磁感线运动,而忽视闭合电路中只是部分导体而不是闭合电路中的整个电路。
例如一个圆圈导体全部在磁场中切割磁感线运动是有可能不能产生感应电流的。
[例2] 在图1中,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中如图所示的方向运动时在哪种情况下会有感应电流产生?图1解题思路:根据电磁感应的概念,我们可以判定甲、乙两种情况无感应电流产生,丙、丁两种情况下有电流产生。
借题发挥:本题与例1没有什么大的区别,只是把电磁感应用图示的方法来表达,这样使同学们对电磁感应更形象化。
[例3] 图2甲表示闭合电路的一部分导体a在磁场中沿箭头所示的方向运动时,导体中的感应电流的方向垂直于纸面向里。
改变导体的运动方向(图乙),感应电流的方向如何?再对调两磁极的位置(图丙),感应电流方向又如何?在物理学中用表示电流方向垂直于纸面向里,⊙表示电流方向垂直于纸面向外,试按此规定在图上画出电流的方向。
图2解题思路:根据电磁感应的实验可知,导体中的感应电流的方向,跟导体运动方向和磁感线方向有关,并且实验表明:当只改变导体运动方向或只改变磁感线的方向,导体中的电流方向就发生改变,例如甲图和乙图相比,就是导体运动的方向不同且相反,所以感应电流也应该不同,并且相反,故甲图中电流垂直纸面向里,乙图中电流方向应该为垂直纸面向外,即为⊙。
乙和丙图相比,也只有磁感线的方向相反,故而乙和丙图相比,感应电流的方向也应该相反。
乙图为⊙,丙图则为,垂直于纸面向里。
当导体运动的方向和磁感线的方向同时都改变时,导体中的感应电流的方向则不改变,例如甲图和丙图相比较,导体运动的方向相反,磁感线的方向也相反,则感应电流的方向就应该是相同的,都为。
答案参见图3。
图3借题发挥:对于初中生用此方法比较简单理解,但这种方法有个缺陷,就是必须先知道一种情况下的感应电流方向(例如甲图),然后再比较说明,如果不能知道第一种情况下的电流那么就无法作下一步的判断,这里介绍另一种方法来判定,即右手定则:伸开右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,使大拇指指向导体运动方向,则其余四指的方向,就是感应电流的方向。
[例4] 为什么交流发电机发出的电流,方向是周期性变化的?图4解题思路:如图4中甲、乙、丙、丁图,可以说明交流电的方向为什么可以周期性地改变。
甲图:当线圈开始转动时,ab 边向左运动,cd 边向右运动,此时导体不切割磁感线,电路中无电流。
乙图:线圈转动前半周中,ab 边向下运动,cd 边向上运动,导线切割磁感线,电路中有电流,这时外部电路中的电流由A 到B 。
丙图:线圈转到21周时,ab 边向右运动,cd 边向左运动,此时导线不切割磁感线,电路中无电流。
丁图:线圈转动的后半周中,ab 边上运动,cd 边向下运动,导线、切割磁感线、电路中有电流,这时外部电路中的电流由B 到A 。
线圈继续转动,电流的方向将周期性地重复上述变化,所以它的电流方向将周期性地变化。
借题发挥:交流电应用很广,动力线路的家庭电路中电流,都是交流电。
供生产和生活用的交流电,频率是Hz 50,周期是0.02s 。
即1秒内有50个周期,每个周期电流的方向改变两次,所以频率为50赫兹的交流电,电流方向每秒钟改变100次。
[例5] 交流发电机的组成主要有哪两部分。
常见大型发电机采取什么旋转方式?解题思路:交流发电机结构比较复杂,但主要是由转子和定义两部分组成,转子是转动部分,可以是磁极,也可以是线圈,定子就是固定不动部分,可以是磁极也可以是线圈,大型发电机发出很高的电压和很强的电流,要采用线圈不动,磁极旋转的方式发电,这种发电机叫旋转磁极式发电机。
借题发挥:交流发电机为了产生较强的磁场,要将线圈嵌在定子铁心槽里,用电磁铁代替永久磁铁做转子。
1. 关于感应电流产生的条件,下面说法正确的是()A. 导体在磁场中运动,导体中就有感应电流B. 导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就有感应电流C. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动,导体中就会有感应电流D. 闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体就能产生感应电流2. 如图1所示,a表示垂直于纸面的导体,若A、C两图中的导线是断开电路的一部分,B、D两图中的导线是闭合电路的一部分,当导线沿图中箭头方向运动时,能产生感应电流的是()图1二. 填空题:1. 英国物理学家经过10年坚持不懈的努力而发现的电磁感应现象,进一步揭示了现象和现象之间的联系。
2. 闭合电路的一部分导体在磁场中做的运动时,导体中就这种现象叫,产生的电流叫。
3. 在电磁感应现象中能转化能。
4. 导体中产生的方向,导体的运动方向及方向三者之间的关系可以用定则判定。
5. 发电机是把能转化为能的机器,这是利用现象制成的。