初中磁场讲义
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
【知识梳理】
指南针作为我国古代四大发明之一,你知道它为什么能指明方向吗?
相信大家都见过磁铁吧,指南针指示方向和我们的磁铁还是息息相关的。我们知道,磁铁是有磁性的;
磁性:我们说能够吸引铁、钴、镍的物体都具有磁性。
磁体:具有磁性的物体叫做磁体。
磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,物体获得磁性的过程叫做磁化。
永磁体:用一根磁铁在一根钢棒上沿同一方向摩擦几次,钢棒的磁性就能较永久地保持,就成了永磁体。
永磁体根据形成原因可分为:天然磁体和人造磁体。
磁极(N极、S极):磁体上磁性最强的部分叫磁极。(磁体两端磁性最强,中间最弱)
磁体静止后,位置总是指向南北方向的,指南的那个磁极叫做南极或者S极,指北的磁极叫做北极或者N极。
如果用条形磁铁的一极靠近一个指南针,你觉得会发生什么情况呢?互相吸引?还是相互排斥?
其实,如果用N(S)极去靠近小磁针的N(S)极的话,我们会发现,它们是相互排斥的;但是如果用N(S)去靠近小磁针的S(N)极的话,它们则是互相吸引的。这里我们就可以得出一个规律:
磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
当物体接近小磁针时,小磁针会转动起来。它们并没有接触,是什么作用使得小
磁针转动起来的呢?
原来,在两个磁体之间,分布着一个磁场,这是一种看不见,摸不着,但是真实
存在的东西。
磁场:磁体周围存在的物质。我们看不见它,但是可以通过它产生的作用效果来认识它,也就是通过小磁针的偏转来认识。
磁场的基本性质:对放入其中的磁体能产生磁力的作用。
磁场方向:在物理学中,把小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向。
磁感线:我们用磁感线来形象的表示磁场,在磁场中画一些有方向的曲线。
在曲线上任意一点的方向都和放在该点的磁针北极所指的方向一致。
磁体周围的磁感线总是从N极出发,回到S极。
而在磁体内部,磁感线方向则是从S极流向N极。从而形成一个闭合的曲线。
注意:
①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引人的带方向的曲线,它不是客观存在的,但磁场客观存在。
②磁感线是封闭的曲线
③磁感线是立体的分布在磁体周围的,而不是平面的
④磁感线不相交
⑤磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
几种常见的磁体周围的磁感线分布情况:
地磁场:指南针总是有一极指向北方,所以地球表面一定有指向北方的磁场。说明地球本身就是一个磁体。我们把地球产生的磁场叫地磁场。
地磁的北极在地理位置南极附近
地磁的南极在地理位置北极附近
磁偏角:地理两极与地磁两极并不重合,水平放置的磁针N极的指向,跟向北地理子午线并不一致,其间有一夹角,叫磁偏角。
奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟
电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则(也叫右手螺旋定则)来判断。
判断通电直导线周围磁感线环绕方向的方法:
通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
它同样也适用于判断通电螺线管的南北极;
通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
通过比较我们可以得出,这两种安培定则的话实际上都可以说成是右手螺旋定则,只不过四指环绕方向分别代表磁感线方向和电流方向;而拇指方向则代表电流方向和
通电螺线管的N极方向。
为了方便理解,我们可以总结为:四指弯曲方向为环绕方向,大拇指所指方向为
通电直导线中的电流方向或者通电螺线管的N极方向。
电磁铁:带铁芯的通电螺线管就是电磁铁。
原理:利用电流来控制电磁铁的磁性。接通螺线管中的电流,电磁铁产生磁性;断开电磁铁中
的电流,电磁铁就没有磁性。
应用:电铃、电磁继电器、电磁选矿机、电磁起重机、磁悬浮列车等。
电磁继电器:由电磁铁控制的自由开关。
作用:利用电磁继电器可用低电压和弱电流
来控制高电压和强电流。
实质:利用一个接低压电源的通电螺线管(控制电铃)控制由磁铁制成的开关的断开与闭合,从而达到控制高压电路(工作
电路)的目的。
电磁继电器的控制电路
重难点突破:
1、磁感线分布的原则:从N极出发,回到S极;在曲线上任意一点的方向都和放入
该点的磁针北极所指的方向一致;磁感线是封闭的曲线;磁感线的疏密程度表示磁场
的强弱
2、安培定则(右手螺旋定则):在使用安培定则时一定要注意用右手。且大拇指张开,其他四指并拢。
在判断磁感线方向的时候,握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
在判断通电螺线管南北极时,右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
例题:
1、许达同学在探究通电螺线管的极性和管外磁场的分布情况时,在螺线管外部的
a、b、c处摆放了三个小磁针,如图1所示,当他闭合开关,等到小磁针静止后,下
面的说法中正确的是
A.小磁针a、b的左端是N极、小磁针c的右端是N极
B.小磁针a、c的左端是N极、小磁针b的右端是N极
C.小磁针b、c的左端是N极、小磁针a的右端是N极
D.小磁针a、c的右端是N极、小磁针b的左端是N极
图1 图2
2、在图2中,有条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是()