2018版高中物理第2章磁及其应用第3节电生磁的探索及价值第4节磁的应用及其意义学案鲁科版选修1_1
电生磁-磁生电-知识点
电生磁-磁生电-知识点(总6页)
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电与磁知识点
第一节:磁现象
1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。
2、磁体:具有磁性的物质叫做磁体。
3、磁极;磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部分叫做磁极,它的位置在磁体的两端。(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的)
可以自由转动的磁体,静止后恒指南北。为了区别这两个磁极,我们就把指南的磁极叫南极,或称S极;另一个指北的磁极叫北极,或称N极。
4、磁极间的相互作用是:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
5、磁体可分为天然磁体和人造磁体,通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体,它们都能长期保持磁性,通称为永磁体。
6、磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。
铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为软磁体。钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体,钢是制造永磁体的好材料。人造磁体就是永磁体。
7、磁场:
概念:在磁体周围存在的一种物质,能使磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。
磁场的基本性质:它对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁体间的相互作用是通过磁场而发生的。
磁场的方向:在磁场中某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
注意:在磁场中的一个位置的磁场方向只有一个。
8、磁感线:
概念:为了形象地描述磁体周围的磁场,英国物理学家法拉第引入了磁感线:依照铁屑排列
情况,画出一些带箭头的曲线。方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致,这些曲线叫磁感应线、简称磁感线。
电生磁习题含答案
电生磁习题含答案
一、单选题本大题共4小题,共分
1.丹麦物理学家奥特首先通过实发现电周围在磁场.图所示,
我们实验时要在电直导线方放-
A.螺线管
B.U形磁铁
C.小磁针
D.电流表
2.图所,能通电导体周围存在磁的是
A.
奥斯特实验B.
通电线圈在磁场中转动C.
话筒D.
手摇发电机
3.通过如所示相同原实验第一个发现了电与磁之系的科学家是
A.奥斯特
B.帕斯卡
C.牛顿
D.伽利略
4.许多物理学家在学发展历程中都出了出的贡献,中首发现电流磁效应的是
A.法拉第
B.奥斯特
C.安培
D.焦耳
二、填空题本大题共4小题,共分
5.通电螺线管附近小磁针静止时,N极指向如图所示,则螺线管的a端是
______ 极,电源的______ 端是正极,增大电源电压小磁针的指向
______ 选填“改变”或“不改变”.
6.如图所示,根据通电螺线管两端的磁极,判定电源的左侧为______
极.
7.如所示,小磁针放桌面上一根直导行架在静止的磁针上方,当导中有电流过时,小磁针就会发生偏转.请运用场的点解小磁针生偏转的原:______ .
8.如图所示,导线通时,其下方的小磁发偏
转.这说通电导体周存在着______ ;在直导
线正下不同位置,小针静止的极指相同,说明该
域______ 相同.
三、实验探究题本大题共1小题,共分
9.小军利用如图所示的装置来探究通电螺线管外部磁场的方
向,请根据实验要求回答下列问题:
1实验时,他选用小磁针的目的是为了______ .
2实验过程中,他将电池的正负极位置对调接入电路中,此操作
的目的是为了研究______ 与______ 是否有关.
20.2.电生磁集体备课教案
第20章磁现象磁场第2节电生磁
通电螺线管的磁场及安培定则的判定
通电螺线管外的磁场与条形磁铁的磁场相似,通电螺线管的两个极相当于条形磁铁的两个极.
通电螺线管的极性跟螺线管中电流的方向有关,他们的关
1.电流的磁效应.
通电螺线管的磁场.
13.3电磁感应现象及应用人教版(教材)高中物理必修第三册ppt上课(课件)
过程建构
引起闭合回路磁通量变化的原因: (1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化. (2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化. (3)磁感应强度B和有效面积S都变化.
【典例1】(多选)如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电 流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中,穿过 线框的磁通量发生变化的是( ) A.导线中电流变大 B.线框向右平动 C.线框向下平动 D.线框以ab边为轴转动 E.线框以直导线为轴转动
B中产生电流. 怨灵修之浩荡兮,终不察夫民心。
舞幽壑之潜蛟,泣孤舟之嫠妇。
1、 关于烛之武
2.《离骚》中写自己虽崇尚美德约束自己,多少年仍然遭到贬黜的两句:
写男子变化无常,三心二意的句子是:士也罔极,二三其德
甲
乙
丙
【典例】如图所示,在匀强磁场中的U形导轨上,有两根等 长的平行导体棒AB和CD,它们以相同的速度v匀速向右滑 动.为使AB中有感应电流产生,下列操作可行的是( )
物理量发生了变化呢? 是啊,正是这双勤劳的,尽管粗糙却温暖的手,使一个贫困的家庭充满了温馨,使艾青——这个被地主家庭嫌弃的孩子得到了无微不至的母爱,而
我和大堰河只不过是乳儿和乳母的关系。 9.《离骚》中表明当时社会中的人们违背准则,把苟合取悦别人奉为信条的两句: 5.写女子不愿同氓终老的句子是:及尔偕老,老使我怨。 19.《离骚》中屈原用荷花表明自己要修养自己的两句:制芰荷以为衣兮,集芙蓉以为裳。 诗歌是靠形象来表达感情的,所以本节课的学习目标就是发挥联想和想象,通过反复诵读,体会诗人的感情。 佚之狐对他的评价是:“口悬河汉,舌摇山岳。”从其后来的表现看,此言不虚。 在传统商业模式产业链中,包含采购、进货、仓储、研发、销售及渠道维护等多个环节,形成了高额的管理及流通费用,而共享经济模式的产生, 在很大流程上减免和优化了这些流程,使消费者获得产品或者服务的实际支出成本比传统模式下更低。这种模式下消费者获得实际优惠,平台方利
高中物理第2章电磁感应及其应用3涡流电磁阻尼电磁驱动教科版选择性必修第二册
基础落实·必备知识全过关
1.涡流 (1)定义:由于 电磁感应 ,在大块金属中形成的像水的漩涡的
感应 电流。 (2)特点:金属块中的涡流会释放出大量的 焦耳热 。 (3)应用: 高频感应炉 、电磁炉。 (4)防止:电动机、变压器等设备应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量, 损坏电器。为降低涡流造成的损耗,用许多相互绝缘的薄硅钢片叠合成的 铁芯代替整块金属的铁芯。
解析 S闭合时,由于磁铁的上下振动,穿过线圈的磁通量不断变化,在线圈中 产生感应电流,即有电能产生,消耗机械能,所以振幅逐渐减小;S断开时,线 圈中无电能产生,不消耗机械能,故振幅不变,B、C、D错误,A正确。
对点演练2 (多选)位于光滑水平面上的小车上水平固定一螺线管,一个比螺线管长的 条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿入螺线管,并最终穿出, 如图 所示,在此过程中( BC ) A.磁铁做匀速直线运动 B.磁铁做减速运动 C.小车向右做加速运动 D.小车先加速后减速
电磁阻尼
电磁驱动
成因 由导体在磁场中运动形成 由磁场运动形成
安培力的方向与导体运动 安培力的方向与导体运动方向相
效果
不同点
方向相反,为阻力
同,为动力
能量 转化
导体克服安培力做功,其他 形式的能转化为电能,最终 转化为内能
磁场能转化为电能,通过安培力做 功,电能转化为导体的机械能
《磁现象 磁场》电与磁PPT精品课件
是( )
(小磁针蓝色的一端表示N极)
A.磁针甲 B.磁针乙 C.磁针丙 D.磁针丁
乙
甲 N
丙
S
A
丁
谢谢聆听
(3) 磁感线上任何一点的切线方向表示该点磁场的方向。
【应用】 你知道磁体在生产、生活中有哪些应用?
随堂训练
1.如下图,甲图所示条形磁铁从中间锯断后如图乙,则
有( D)
A. A端是N极,B端是 S极,C、D端不是磁极 B. A、B端和C、D端都不是磁极 C. A、C端为N极,B、D端为S极 D. A、D端为N极,B、C端为S极
尝试将小铁屑排列的情况用曲线画出来, 再用箭头表示小磁针N极指向。
磁感线:带箭头的曲线表示形象地描述磁场。
用带箭头的曲线描述磁场分布及方向
磁感线的特点
(1)磁感线只是假想的曲线,是帮助我们描述磁场 而 模拟出的(模型法),实际并不存在,但磁场是客 观存在的。
(2)在磁体外部,从磁体N极出发,回到S极;在磁体 内部,从S极回到N极为闭合曲线。
指南鱼
罗 盘
一、磁现象
铁 屑
铜丝
大头针
铝片
1.磁性:具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性
2.磁体:具有磁性的物体叫磁体
Biblioteka Baidu
天然磁体:铁矿石(磁铁矿 )
磁体
人造磁体:条形、蹄形、 针形、环形……
高中物理电磁感应第4章第1、2节电磁感应[分享]
1.实验探究
探究1:导体棒在磁场中运动是 否产生电流?
如图所示,将可移动导体AB放置 在磁场中,并和电流计组成闭合 回路,实验现象如下:
实验操作 导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动
实验现象(有无电流) 无 无 有
探究2:条形磁铁在螺线管中运动是否产生电流 ?
如图所示,将螺线管与电流计组成闭合回路, 把条形磁铁插入或拔出螺线管,实验现象如下 :
磁通量的正、负号并不表示磁通量的方向,它 的符号仅表示磁感线的贯穿方向.
(4)磁通量与线圈的匝数无关.
磁通量与线圈的匝数无关,也就是说磁通量大 小不受线圈匝数的影响.同理,磁通量的变化 量ΔΦ=Φ2-Φ1也不受线圈匝数的影响.所以 ,直接用公式求Φ、ΔΦ时,不必考虑线圈匝数 n.
判断穿过闭合导体回路的磁通量是否变化时, 可充分利用磁感线来进行定性判断.即通过观 察穿过闭合导体回路的磁感线的条数是否变化 判断某过程中磁通量是否变化.
本章的核心是感应电流方向判断和感应电动势 大小的计算.需要在理解规律的基础上,加强 应用训练,达到熟练基本方法和思路,灵活运 用公式和规律.
本章涉及力学、电路、电场等问题.需要综合 运用力学中的牛顿运动定律、功能关系、能量 守恒定律及电路中的电功、电功率、闭合电路 欧姆定律和静电场中的电容等解答本章综合问 题.提高分析和综合能力不仅是解答物理问题 的需要,同时也是我们学习的目的之一.
《电磁感应现象及应用》PPT优质课件
[答案] A、E 中无感应电流,B、C、D 中有感应电流。
判断是否产生感应电流的关键是明确电路是否闭合,分清磁感 线的疏密分布,从而判断磁通量是否变化,而不是看磁通量的有无。
D [要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况,就必须知道 条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况,条形磁铁在 N 极附近的分 布情况如图所示,由图可知线圈中磁通量是先减少,后增加。D 选 项正确。]
1.一个匝数为 n、面积为 S 的闭合线圈置于水平面上,若线圈
内的磁感应强度在时间 t 内由竖直向下从 B1 减少到零,再反向增加
(1)闭合回路面积 S 的变化引起磁通量的变化。如图所示是导体 做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量。
(2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化。如图甲是通过磁极的 运动改变穿过回路的磁通量;图乙通过改变原线圈 A 中的电流从而 改变磁场的强弱,进而改变穿过线圈 B 的磁通量。
(3)磁场和闭合电路的面积都不发生变化,二者的夹角发生变化, 从而引起穿过线圈的磁通量发生变化。如图所示,闭合线圈在匀强 磁场中绕轴 OO′转动的过程。
(× ) (√ )
(√ )
(√ )
×
()
2.下列现象中属于电磁感应现象的是( ) A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流 C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场 B [电磁感应现象指的是处在变化的磁场中的闭合回路产生电 流的现象,选项 B 正确。]
人教版高中物理必修第三册同步教案13.3电磁感应现象及应用
第3节电磁感应现象及应用
学习目标
1.理解什么是电磁感应现象。
2.掌握感应电流产生的条件,会根据条件判断是否有感应电流产生。
3.了解电磁感应现象在现实生活中的应用。
自主预习
一、划时代的发现
[填空]
1.“电生磁”的发现
1820年,丹麦物理学家发现了电流的磁效应。
2.“磁生电”的发现
1831年发现了电磁感应现象,产生的电流叫作。
3.电磁感应现象发现的意义
二、产生感应电流的条件
[填空]
产生感应电流的条件
三、电磁感应现象的应用
、、都是根据电磁感应制造的。
课堂探究
[情境设问]产生感应电流需要满足什么样的条件?
实验一:请同学们利用手中器材,让导体棒做切割磁感线运动,观察产生的感应电流。
[情境设问]导体棒做切割磁感线运动时,是与磁场相关的哪个物理量发生了变化?
实验二:如图所示,条形磁铁插入、停留、抽出螺线管中,观察螺线管中是否有电流产生。
实验三:如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面,观察下面几种情况下线圈B中是否有电流产生。
实验操作
实验现象(线圈B中有无电流)
开关闭合
开关断开
开关闭合时,滑动变阻器不
动
开关闭合时,迅速移动滑动
变阻器的滑片
[思考与讨论]
总结实验观察到的现象,概括一下产生感应电流的条件。
[例题展示]
【例题】如图所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd,请大家设计方法,使线圈abcd中能产生感应电流。
[变式练习]如下图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是()
A.以bc为轴转动45°
2.3-2.4电生磁的探索及价值-磁的应用及其意义
磁及其应用
1.直线电流磁场 特点:无磁极,非匀强,且 距导线越远处磁场越弱.
栏目 导引
第2章
磁及其应用
2.环形电流的磁场 特点:环形电流的两侧是 N极和S极,且离圆环中心 越远,磁场越弱;
栏目 导引
第2章
磁及其应用
3.通电螺线管的磁场 特点:与条形磁铁的磁场相似 ,两端分别是N极和S极,管内 为匀强磁场,且磁场最强,管 外为非匀强磁场。
磁感线 的方向. 指的方向就是螺线管内部________ 也就是说,拇指指向通电螺线管磁场的 北极 . ______
栏目 导引
第2章
磁及其应用
例1
如图所示,甲乙是直线电流的磁场,丙丁是环形电流
的磁场,戊己是通电螺线管电流的磁场,试说明图中的电流 的方向或磁感线方向.
栏目 导引
第2章
磁及其应用
【思路点拨】
栏目 导引
第2章
磁及其应用
磁化 2.使原来没有磁性的物体具有磁性的过程叫做______ 消磁 或去磁.撤去磁 .使磁体失去磁性的过程叫做______ 高温 、 剧烈震动 铁的外加磁场、______ ________、或高频磁场等, 都会使磁体的磁性减退或消失。
栏目 导引
第2章
磁及其应用
四、磁的应用及其意义
1.指南针与航海业的发展 (1)北宋______ 沈括 的《梦溪笔谈》记载了钢针与 磁石摩擦而磁化的方法.这种简单方法做成
教师版-人教版物理选修3-2 第四章4.1划时代的发现期末复习题类型总结含答案
绝密★启用前
人教版物理选修3-2 第四章4.1划时代的发现期末复习题类型总
结
【必考类型总结(一)】“电生磁”或“磁生电”现象的应用
1.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()
A.法拉第发现了电流的磁效应;奥斯特发现了电磁感应现象
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
【答案】C
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,选项A错误;欧姆发现了欧姆定律,焦耳说明了热现象和电现象之间存在联系,选项B错误;库仑发现了点电荷的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,选项C正确;洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,选项D错误;故选C.
2.自然界的电、热和磁等现象是相互联系的,许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了卓越的贡献,以下说法不符合史实的是:()
A.奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的联系
B.伏特发现了电流热效应的规律,定性地给出了电能和热能之间的转化关系
C.法拉第发现了电磁感应现象,进一步完善了电与磁现象的内在联系
D.法拉第提出了场的概念,并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
【答案】B
【解析】1820年,奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的联系,故A正确;焦耳发现了电流热效应的规律,定性地给出了电能和热能之间的转化关系,故B错误;1831年,
高中物理选修人教版课件第三章磁现象和磁场
新课导入
【导入二】 信鸽有天生的归巢的本能,即使远隔千山万水,它们也能回到自己熟悉
和生活的地方,除非没有阳光的暴风雨天气或者出现日食的时候,它们才会 迷路.科学研究发现,信鸽迷路的原因是地球磁场受到影响,信鸽认路的关键 因素是地磁场.磁,普遍存在于我们的周围,磁,有着广泛的应用,现在我们就开 始探究磁的奥秘.
时磁针发生了偏转. 2.实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即 电流 先揭示了电与磁 的联系.
可以产生磁场,首
知识必备
知识点三 磁场
1.定义:磁体或电流周围一种看不见、摸不着,但确实存在的特殊物质. 2.性质:磁场对放入其中的 磁体 或 电流 有力的作用,可以是
磁体与磁体间 、 电流与磁体间 和 电流与电流 间相互作用.
B.通电直导线应该竖直放置
C.通电直导线应该沿东西方向水平放置
D.通电直导线应该沿南北方向水平放
置
2高01中9年 物秋 理高 选中 修物 人理 教选 版修 课3件-1第人三教章版磁课现件象:和第磁三场章〔PP1T 上磁课现课象件和〕磁场(共23张PPT)
[答案] D [解析] 地磁场的方向为南北方 向,小磁针静止时指向南北,当 通电直导线沿南北方向水平放 置时,在其下方能产生沿东西方 向的磁场,把小磁针放置在该处
第三章
磁场
1 磁现象和磁场
教学目标
1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念. 2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用. 3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场 发生相互作用的.知道地球有南、北磁极.
2.3电生磁的探索及价值
电流的周围也存在着磁场
磁效应实验
电流的磁效应
电流周围的磁场是如何分布的呢? 电流周围的磁场是如何分布的呢? 1、通电直导线的磁场 判断通电直导线周围磁场方向的方法 安培定则:用右手握住通电直导 安培定则: 线,使拇指的方向与电流的方向 一致, 一致,则四指弯曲的方向就是电 流周磁感线的环绕方向。 流周磁感线的环绕方向。
高中物理 选修1 选修1-1
第二章 磁及其应用
2.3 电生磁的探索及价值
东山二中 沈雄斌
通过前面电场与磁场的认知,我们发现电与磁 通过前面电场与磁场的认知, 之间有许多相似之处。那么,电与磁之间存在本质 之间有许多相似之处。那么, 联系吗? 联系吗?
电
联系
磁
在ຫໍສະໝຸດ Baidu理发展史中,很多科学做了许多实验也下了许 在物理发展史中, 直到19世纪 世纪…… 多不同的结论 。直到19世纪…… 伽伐尼电池能提供稳定电流、 伽伐尼电池能提供稳定电流、康德的自然哲学统一思 想提供理论基础、丹麦物理学家奥斯20年的不懈努 想提供理论基础、丹麦物理学家奥斯20年的不懈努 终于…… 力,终于……
探索磁应产生 的秘密
磁极的磁性和电流的磁性有着共 同的来源,都源于电荷的运动。 同的来源,都源于电荷的运动。
分子电流假说
1、如图,为直线电流、环形电流磁场的磁 感线分布图,其中电流方向与磁感线方向关 系正确的是( A )
最新人教版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步 3电磁感应现象及应用
3.电磁感应现象及应用
【课程标准】
1.通过实验,了解电磁感应现象。
2.了解产生感应电流的条件。
3.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
【素养目标】
1.了解电磁感应、感应电流概念。(物理观念)
2.理解感应电流的产生条件,根据产生感应电流的条件判断是否有感应电流产生。(科学思维)
3.通过实验探究产生感应电流的条件。(科学探究)
一、电磁感应的探索历程
1.“电生磁”的发现:
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
2.“磁生电”的发现:
1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。产生的电流叫作感应电流。3.法拉第的概括:
法拉第把引起感应电流的原因概括为五类:
(1)变化的电流;
(2)变化的磁场;
(3)运动的恒定电流;
(4)运动的磁铁;
(5)在磁场中运动的导体。
4.电磁感应:
法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应,产生的电流叫作感应电流。5.发现电磁感应现象的意义:
(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
(2)使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电气化时代。
二、探究感应电流的产生条件
1.模仿法拉第的实验(如图所示): 实验操作 实验现象(线圈 B 中有无电流) 分析论证
开关闭合瞬间
有 线圈B 中磁场变化时,线圈B 中有感应电流;线圈B 中磁场不变时,线圈B 中无感应电流 开关断开瞬间
有 开关保持闭合,滑动变阻
器的滑片不动
无 开关保持闭合,迅速移动
滑动变阻器的滑片
有 2.归纳结论:
只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。
《电与磁》单元教学方案设计
20单元电与磁单元教学方案设计
一、单元教学内容结构框图
以框图的形式给出本单元的知识逻辑结构,帮助学生掌握知识的脉络。
二、单元教学内容分析
教学内容
水平要求
了解认识理解
第1节
磁现象磁场了解简单的磁
现象,了解磁化
1、认识磁极及磁极间
的相互作用。
2、通过实验认识磁场
1、理解用磁感线描述
磁体周围磁场分布状
况。
2、理解地磁场的存在。
第2节电生磁了解电流周围
存在磁场
认识通电螺线管外部
的磁场与条形磁体相
似
会判断通电螺线管的
电流方向和两端的极
性。
第3节
电磁铁电磁继电器了解电磁继电
器在生产生活
中的应用
认识电磁铁的特点和
工作原理
1、理解电磁铁磁性强
弱与哪些因素有关。
2、电磁继电器的结构
及工作原理。
2.单元总体教学目标
(1)知道磁体周围存在磁场。
(2)理解奥斯特实验。
(3)知道电磁铁的特性和工作原理。
(4)了解磁场对通电导线的作用;知道电动机的基本构造。
(5)知道电磁感应现象;知道发电机的原理。
3.单元教学重点、难点
重点
(1)通过探索概括出电磁感应现象。
(2)探究通电螺线管外部磁场,总结出特点。
(3)探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(4)了解磁场对通电导线的作用。
(5)探究磁生电的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系。
难点
(1)对磁场和磁感线的理解。
(2)电磁继电器的特性和工作原理。
(3)直流电动机工作原理与换向器的作用。
(4)直流发电机的工作原理
4.单元内容分析:
本章主要讲述电与磁的应用,电动机、发电机和电磁继电器等工具对现代社会有着深远的影响。本章学习过程中需掌握十六个主要概念、一条规律、一个定则、一个性质、一个规定、两个基本特点、六个基本原理、三个探究实验。
2018年高一物理竞赛完整讲义(word版)含答案解析第7讲 电场 电场力.教师版
第七讲电场电场力
本讲提纲
1.带电现象的微观理解
2.库伦定律
3.电场的引入与描述
4.高斯定理
这一讲我们开始给大家讲述电磁学,电磁学的特点是概念抽象,且新概念多,电磁学的知识体系又一环套一环,所以这一部分学习过程中相对较难。请同学们在学习的时候多动脑经,并且课后及时总结电磁学概念原理体系。当然我们的老师也会及时的根据大家遗忘的情况复习归纳。
知识模块
一.库仑定律电场强度
引入:
从公元前600年,希腊哲学家泰利无意中发现,用布摩擦过的琥珀,居然能把羽毛吸起来。静电的常识可以说已经童叟皆知:电有两种,分别定义为正负(为什么是正负而不是雌雄或者黑白呢?喜欢物理的同学应该都听过夸克,夸克的分类就是按颜色和味道命名的,夸克有三种“颜色”,还有六种“味道”。这其实是种数学思维的体现,有兴趣的同学可以问问自己老师),以毛皮摩擦过的橡胶棒带电为负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带电为正电荷。同种电荷相互那什么,异种电荷相互那什么…
带电的实验判定标准一:能吸引轻小物体。
实验判定二:能让验电器指针偏转。
但是学习物理除了理解应用物理知识外还有物理的思维方式,否则一定陷入题海战记忆战不可自拔。我们都知道,起电的规律可以用以下模型去描述:原子模型。
不同原子核对核外电子约束力不一样,导致摩擦时就发生了电子转移。这个不难理解和接受,但是你能否用这个模型理解以下带电现象呢?
带电现象一:
如图,把一根金属丝分别插入低温环境与高温环境,金属丝的两端就会带电,如果用另一种不同的金属连接这两个点并串入电表,电表就会有读数。
【思考】1.为什么要用不同的金属才能实现电荷流动。
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第
3节电生磁的探索及价值
第4节磁的应用及其意义
学习目标知识脉络
1.了解奥斯特发现电流磁效应的历
程.
知道安培定则,能用安培定则判定电
流周围磁场的磁感线方向.(重点)
2.了解分子电流假说,能解释生活中
磁化和去磁的有关现象.(难点)
3.了解指南针的发展历程和对航海事
业的推动作用.
4.了解磁记录技术的应用及其意义.
5.知道磁悬浮列车的基本原理,了解
它作为理想交通工具所具有的优势.
奥斯特的伟大发现——电流的磁效应
[先填空]
1.哲学思想的魅力:丹麦物理学家奥斯特深受康德哲学思想的影响,坚信自然力统一,电与磁一定存在着某种联系,电一定能够转化为磁.
2.电生磁的探究:1820年首次实验成功:通过实验的方式得出了通电导线的周围存在着磁场,从而揭示了电与磁的内在联系.
3.电流的周围存在着磁场,电流磁场的方向可用安培定则来判定.
(1)直线电流的磁场
安培定则:用右手握住通电直导线,使伸直拇指的方向与电流的方向一致,则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向,如图231所示.
图231
(2)环形电流的磁场
安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形载流导线中心轴线上磁感线的方向,如图232所示.
图232
(3)通电螺线管的磁场
安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,则拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.也就是说,拇指指向通电螺线管的北极.如图233所示.
图
233
[再判断]
1.法国物理学家安培深受启发,研究提出了安培定律,奠定了电动力学的基础.(√) 2.奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”.(√)
3.通电螺线管内部的磁感线的方向从N极指向S极.(×)
4.磁感线总是由N极出发指向S极.(×)
[后思考]
通电直导线与通电螺线管应用右手螺旋定则来判定磁感线的方向,那么在这两种情况下,大拇指与四指所代表的指向意义相同吗?
【提示】不相同.在判定通电直导线磁感线的方向时,大拇指指向电流的方向,四指的指向代表磁感线的方向.在判定通电螺线管磁感线时,四指指向电流的环绕方向,大拇指指向代表螺线管内部磁感线的方向.
1.三种电流磁场的判断比较见下表
直线电流磁场环形电流磁场通电螺线管的磁场特点
无磁极,非匀强,
距导线越远处磁
环形电流两侧分别是
N极和S极,且离圆环
与条形磁铁的磁场相似,
两端分别是N极和S极,
场越弱中心越远,磁场越弱管内是匀强磁场,磁场最
强,管外为非匀强磁场
安培定
则图示
立体图
横截
面图
纵截
面图
(1)图中的“×”号表示磁场方向垂直纸面向里,“·”号表示磁场方向垂直纸面向外.
(2)图中只是表示出了磁感线的方向,对磁感线的疏密没有具体表示.
(3)应用安培定则判定电流周围磁场的方向时,直线电流是判定导线之外磁场的方向,环形电流和通电螺线管判定的是线圈轴线上磁场的方向.
1.如图234所示,关于奥斯特实验的意义,下列说法中正确的是( )
图234
A.发现电流的热效应,从而揭示电流做功的本质
B.指出磁场对电流的作用力,为后人进而发明电动机奠定基础
C.发现电磁感应现象,为后人进而发明发电机奠定基础
D.发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来
【解析】奥斯特实验,发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来.【答案】 D
2.通电直导线周围的磁场,其磁场线分布和方向用图中哪个图表示最合适
( )
A B C D
【解析】由安培定则可知通电直导线形成的磁场的磁感线是围绕直导线的逆时针方向的同心圆,且向外逐渐变稀,所以选项A正确.
【答案】 A
3.两根非常靠近且互相垂直的长直导线如图235所示,当通以如图所示方向的电流时,导线平面内两电流所产生的磁场,在哪些区域内是一致的?
【导学号:18152049】
图235
【解析】通电长直导线周围的磁感线是一系列不等距同心圆,其方向由安培定则确定:如图所示:I1产生的磁场方向在其上方指向纸外,下方指向纸内;I2产生的磁场方向在其左方指向纸内,右方指向纸外,这样可以确定A、C区域两电流产生的磁场方向是一致的.
【答案】A、C区域中的两电流产生的磁场方向一致
通电直导线周围磁场可以通过安培定则进行描述,在某些空间内如果同时存在着多个磁场,则在该区域内的磁场应该是多个磁场的矢量和,即磁场可以进行叠加.
磁效应产生的秘密磁的应用
[先填空]
1.安培分子电流假说:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流
——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,分子的两侧相当于两个磁极.如图236所示.
图236
2.磁现象的解释:没有磁性的物体,分子电流的取向杂乱无章,分子电流的磁性彼此抵消,总体对外不显磁性.本来没有磁性的铁钉在外磁场的作用下,内部分子电流取向大致相同,内部的磁性相互抵消,两端显示出较强的磁性来.形成磁极,使没有磁性的物体具有磁性的过程叫做磁化.使磁体失去磁性的过程叫做消磁或去磁.
3.指南针:司南是世界上最早的指南工具.在司南的基础上人们进行创新,又先后制成了一些新的指南工具,如指南鱼、指南针等.
4.利用磁可以记忆声音、图像和数据等信息,随着技术的发展,人们所熟知的磁记录从磁带到磁鼓、磁盘、记忆棒、磁卡等.
5.磁悬浮列车主要有两种形式:常规磁铁吸引式悬浮和超导排斥式悬浮.
[再判断]
1.安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质.(√)
2.振动、高温都能使得分子电流取向变得杂乱无章,使有磁性的物体消磁.(√)
3.指南针自南宋开始用于航海.(×)
4.被广泛应用的磁卡是一种磁记录介质片.(√)
[后思考]
假设地磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电的情况是怎样的?
【提示】假定地磁场是由环形电流形成的,由于地磁场的N极在地理南极附近,则由安培定则可知,环形电流的方向为由东向西.但由于地球的自转方向为自西向东,所以要想形成由东向西的环形电流,则地球表面必须带负电.
1.安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流——分子电流.分子电流使每个物质粒子都成为微小的磁体,它的两侧是极性不同的两个磁极.2.利用安培分子电流假说解释磁现象
(1)磁化:一般情况下物质内部分子电流的取向是杂乱无章的,它们的作用互相抵消,对外不显磁性,在有外加磁场的作用时,某些物质内部各分子电流的取向变得大致相同,各分子电流的磁场互相叠加,对外显示较强的磁作用,在两端形成两极.
(2)退磁:永磁体之所以具有磁性,是因为它内部的分子电流本来就排列整齐,当永磁体受到高温或猛烈的敲击时会失去磁性,这是因为激烈的热作用(或振动)使分子电流的排列