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初中物理科学知识体系4
2017-07-04 | 阅:  转:  |  分享 
  
6、磁(1)磁体:具有磁性的物体叫做磁体。一般指周围能够产生磁场、吸引铁、钴、镍一类物质的物体。它有无形的力,既能吸东西,又能排开一些东
西。人们利用天然磁石制成各种形状的磁体。(2)磁体组成1)磁体中间吸引力较弱的部位。2)磁极(magneticpole
):磁体上吸引能力最强的两个部位(两端)。当悬吊的磁体自由转动后静止时,两个磁极的位置有着特定的规律,总是一端指南一端指北:指向南
方的叫南极、S极(S=southpole),指向北方的叫北极、N极(N=northpole)。(3)磁体种类1)按形状
分:条形磁体、蹄形磁体、针形磁体;2)按来源分:天然磁体(磁铁矿石)、人造磁体;3)按保持磁性的时间长短分:①永磁体(硬磁体):磁
化后能够长期保持其磁极极性、磁性和磁性强弱不变的磁体。永磁体是http://baike.baidu.com/view/141195
6.htm硬磁体,不易失磁,也不易被磁化。一般来讲硬磁性材料(磁化后磁性能够保持)剩磁较大,适合制成永磁铁,应用在磁电式仪表、扬声
器、话筒、永磁电机等电器设备中.常见的金属硬磁性材料有碳钢、钨钢、铝镍钴合金等,常见的硬磁铁氧体为钡铁氧体和锯铁氧体.②软磁体:
软磁体极性是随所加磁场极性而变化的。常作为http://baike.baidu.com/subview/4914505/49156
07.htm导磁体和电磁铁。磁化后磁性在短时间内就会消失。一般来讲软磁性材料(磁化后磁性容易消失)剩磁较小,适用于需要反复磁化的场
合,可以用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机的磁头、电子计算机中的记忆元件,以及变压器、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等
.常见的金属软磁性材料有软铁、硅钢、镍铁合金等,常见的软磁铁氧体有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等.(4)磁体性质1)磁体具有南北
磁极。磁体斩断后仍有两极N极、S极,单个http://baike.baidu.com/subview/129754/129754.
htm磁极不能存在。2)磁体具有http://baike.baidu.com/view/1642434.htm指向性。把一个磁体悬
挂起来,就会发现它的南极指向地理http://baike.baidu.com/subview/817580/817580.htm南
磁极左右,北极指向http://baike.baidu.com/subview/671403/671403.htm北磁极左右。地球
本身也是一个大的磁体。3)http://baike.baidu.com/view/129754.htm磁极间具有相互作用:同名磁极
相斥,异名磁极相吸。若两个物体互相吸引,则有两种可能:①一个物体有磁性,另一个物体无磁性,但含有钢铁、钴、镍一类物质;②两个物体都
有磁性,异名磁极相对。利用磁铁和缝衣针制作指南针,验证同极相斥、异极相吸的现象。4)磁化现象:磁体(电流)作用在物体上,使物体获得
磁性。许多物体容易磁化。磁化方法:放到磁体周围、和磁体摩擦、利用电流等。能被磁化的材料叫做磁性材料。5)磁体周围存在磁场6)磁体具
有磁性:能吸引铁、钴、镍等物质的性质。磁体各部分的磁性强弱不同、分布不均匀,主要集中在两个部位。①判断磁性方法a根据磁体吸铁性判断
磁性:若物体吸引铁钴镍等,说明有磁性。反之则无。b根据磁体http://baike.baidu.com/view/1642434.
htm指向性判断磁性:用细线吊起物体,静止时总是指向南北方向,说明物体有磁性。反之则无。c根据磁极间的相互作用规律判断磁性:物体一
端分别靠近静止小磁针的两极,有排斥情况,说明有磁性。若与小磁针的两极表现为相互吸引则说明物体无磁性。d根据磁极的磁性最强判断磁性:
2个物体中有一个无磁性,把一个物体的一端从另一个物体的左边向右滑行,滑行中发现吸引力大小不变,说明滑动物体有磁性;如果发现吸引力先
变小再变大,说明不动物体有磁性。可将两根钢棒摆成T”字形,若能吸引则一个有磁性,另一个无磁性。②没有磁性的物体获得磁性的方法a一
个没有磁性的物体,只要把它的“内部”设法调“整齐”,就可能有了磁性;b一个有磁性的物体,把它的“内部”弄乱,磁性就会消失。比如强
烈敲击或加热。7)把条形磁体用布包上,判断它的磁极:①把条形磁体悬挂起来,指南的是南极,指北的是北极。②拿小磁针靠近条形磁铁的
一端,与小磁针北极相吸的是南极,另一端是北极。8)在地磁场的作用下,由于同名磁极互相排斥、异名磁极互相吸引的原理,小磁针南极指地理
南方、北极指地理北方。(5)磁场1)磁场:磁体周围到处客观存在着一种不是由原子或分子组成、看不见摸不着的特殊物质,有http:/
/baike.baidu.com/view/358616.htm磁力的作用,能使http://baike.baidu.com/su
bview/619434/619434.htm磁针偏转,这种物质叫做http://baike.baidu.com/view/351
.htm磁场。磁场的分布通常用磁感线来表示。磁场对放入它里面的磁体会产生力的作用。2)磁场分类:①地磁场:地球是一个磁体,地球内部
存在的天然磁性现象,是地球向太空伸出数万公里空间范围的磁场。地磁场的南北极与地理的南北极正好相反(地磁场北极在地理南极附近,地磁场
南极在地理北极附近),且一端的两种极之间存在一个偏角,称为http://baike.baidu.com/view/132297.h
tm磁偏角,磁偏角不断地发生缓慢变化。地球磁感线方向和条形磁体的磁感线方向一样。地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。只有存在运动电
荷或电流才能产生磁场,因此,地球磁场应该与地球内部的带电结构有关。地磁场屏障http://baike.baidu.com/view
/1291.htm太阳风挟带的带电粒子。地球磁圈在白昼区受到带电粒子的力影响而被挤压,在地球黑夜区向外伸出。http://baik
e.baidu.com/subview/2049/8097656.htm极光是来自http://baike.baidu.com/v
iew/169159.htm太阳的带电http://baike.baidu.com/view/838504.htm高能粒子流使ht
tp://baike.baidu.com/subview/46475/46475.htm高层大气分子或原子激发或http://ba
ike.baidu.com/view/156.htm电离而产生的彩色发光现象,常常出现于纬度靠近http://baike.baid
u.com/view/379963.htm地磁极地区夜间上空大气中。极光一般呈带状、弧状、幕状、http://baike.baid
u.com/view/487759.htm放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。②电磁场:有内在联系、相互依存的http://
baike.baidu.com/view/63151.htm电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产
生电场,两者互为因果,形成电磁场。http://baike.baidu.com/view/22141.htm电磁场以光速和波动形式
向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物,具有可交换的能量和动量,是物质存在的一种形式。3)磁场性质a磁场具有波粒的
辐射特性。b磁体间以磁场为媒介相互作用,所以两磁体不用接触就能发生作用。c磁场是运动电子变化而产生。d磁场的基本特征是能对其中
的运动http://baike.baidu.com/view/63129.htm电荷施加http://baike.baidu.co
m/view/555598.htm作用力,即通电http://baike.baidu.com/view/56043.htm导体在磁
场中受到磁场的作用力。e两平行通电导线之间电流的作用通过磁场发生的:同向电流相互吸引;反向电流相互排斥。f巨磁电阻(
GMR)效应某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。它有助于提高电、磁之间的信号转换的灵敏度。g磁场中的一点只能有一个方向。磁
场中的不同位置,一般说磁场方向不同。4)磁场组成①某点磁场的方向:规定小磁针静止时http://baike.baidu.c
om/view/2720.htm北极在磁场中某点所受http://baike.baidu.com/view/246262.htm磁
场力的方向。磁场中,同一位置的小磁针N极指向是一定的,但不同位置的小磁针N极指向则是不同的,有着一定的规律。磁场中各点的磁场方向
不同。②磁感线(磁力线、建立理想模型法):为了研究磁场方便,人们在磁场中凭想象画一些带箭头、有方向的曲线(虚线或实线表示),
使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向(磁针北极所指的方向)相同,这些带箭头的曲线叫磁感线。磁力线有无数条、立体的,分布在
磁体四周空间,磁力线通常呈直线或闭合曲线。a规定小磁针的北极所指方向为磁感线方向。磁感线是闭合曲线:在条形、蹄形磁体外部,磁感线从
北极出发到最邻近的http://baike.baidu.com/view/2732.htm南极,在磁体内部由南极到北极,外部的磁感
线为曲线,而内部的磁感线为直线。磁感线方向可用来表示磁场方向,与磁场方向一致。用看得见的“图形”,形象描述了看不见的“磁场”。“
四向”一致:某点磁场方向、磁感线某点的切线方向、小磁针静止时N极指向、小磁针N极受力方向对磁体作图要抓住“两向一致,线从南入”:磁
感线方向和小磁针静止时N极所指方向一致,只要已知其中一个方向就知道了另一个方向,并且磁感线从S极进入磁体。b任意二条同向磁力线之间
相互排斥,因此空间内不存在相交的磁力线。c磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小、磁场的强弱:磁性越强的地方,磁感线越密,磁性越弱的
地方,磁感线越稀;d电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。e磁感线不存在,但磁场客观存在。细铁屑撒在磁体周围,模拟的是磁感线的形
状,并不是得到了真实的磁感线,铁屑只能显示磁场的存在,不能显示磁场的方向。f只能画出有代表性的磁力线,不能画出通过每个点的磁力线。
不要误认为没有画磁感线的地方就没有磁场;也不要误认为磁场是以磁感线的形式存在的。g同名磁极,磁感线相互推开且不相交,对称分布7、电
生磁(1)电流的磁效应:通电导线周围存在跟电流方向有关的磁场。电流的周围存在磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。它是第一个揭示了
电和磁的关系。磁铁不是磁场的唯一来源.(2)通电螺线管(通电线圈):1)通电螺线管:导线缠绕在绝缘圆筒上,并且使线圈之间绝缘,就
制成通电螺线管。通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相同,通电螺线管两端相当于条形磁体的两个极。把螺线管水平悬挂起来,给导线通电,
它会跟指南针一样指向南北。①磁感线是闭合曲线:通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出并回到南极,但是,在通电螺线管内部的磁场方
向是从螺线管的南极指向北极。磁极方向可以用改变电流方向来改变南北极。②通电螺线管的极性可以根据小磁针的指向来确定,它的极性跟螺线
管中电流方向、螺线管绕法有关。③通电以后,螺线管的每一匝都会产生磁场,各圈导线的磁场叠加起来,磁场就变强。http://baik
e.baidu.com/view/627751.htm2)安培定则(http://baike.baidu.com/view/16
3303.htm右手螺旋定则)①通电螺线管中的安培定则(通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系):用右手握住螺线管,使四指弯
曲与螺线管中电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。具体用法:电流向上,N极在左端,电流向下,N极在右端,简化为”
上左,下右”。②通电直导线中的http://baike.baidu.com/view/627751.htm安培定则:用右手握住直导
线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线环绕方向。直线电流产生的磁场中,磁感线是以导线为圆心排列的同心圆。3)通电
螺线管绕线方法①确定螺线管的N极:观察周围小磁针的N极、磁力线方向、②确定电流方向:观察电流方向、电源正负极。③根据h
ttp://baike.baidu.com/view/627751.htm安培定则确定通电螺线管绕线。画线时,绕线形状应像“S”
或反“S”,螺线管朝向读者的一侧应画导线,内侧不画导线,最后将导线跟电源连接成闭合电路。4)通电螺线管的应用①用通电螺线管磁场的磁
力,对磁性物质磁化。②利用通电螺线管的南北极,确定螺线管中电流方向、电源正负极。③利用通电螺线管的电流方向,确定螺线管的南北极,并
根据磁极间相互作用规律确定未知磁极的磁铁的磁极。④通电螺线管的极性、螺线管中电流方向、螺线管绕法,三者知道其中任意两个可以确定另一
个。5)实验:探究并了解通电螺线管外部磁场的方向实验过程:①通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场关系a为了加强磁场,螺线管中插入一根
铁棒。b把小磁针放到螺线管周围不同位置,通电,在图上记录磁针N极的方向。②通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。a观察
螺线管的结构,2种绕线方法,判断螺线管导线中2种电流方向。b通过放置小磁针实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。并分析二者位置关
系。NSNSNSNS实验结论:①通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。②通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。电
流的磁效应(奥斯特实验)①将直导线放在小磁针的上方,让它和小磁针相平行。②.接通电源(短路),观察小磁针转动、转动方向。通电
时小磁针发生偏转;③改变电流方向重做以上实验,再观察小磁针的转动方向。通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反.④得出结论:通
电导线周围存在着磁场;电流的磁场方向与电流方向有关。(3)电磁铁(electromagnet)1)电磁铁:在铁芯的外部缠
绕与其功率相配的导线,是通电产生电磁的一种磁体。电磁铁实际是内部插入软铁芯的通电螺线管。我们通常把它制成条形或蹄形状,以使http
://baike.baidu.com/view/6042987.htm铁芯更加容易http://baike.baidu.com/v
iew/201619.htm磁化。为了使电磁铁断电立即消磁,往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制做。电磁铁属非永久http://b
aike.baidu.com/view/38638.htm磁铁。2)电磁铁性质①电磁铁工作原理:电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随
之消失②影响电磁铁磁性强弱的因素:a电流大小:串联电路中,外形、匝数一定时,线圈中电流越大,电磁铁磁性越强。bhttp://b
aike.baidu.com/view/344256.htm线圈形状和圈数:串联电路中,电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越多,电
磁铁磁性越强。c形状。d根据电磁铁吸引力的大小确定。③电磁铁的磁场方向可以用http://baike.baidu.com/view
/627751.htm安培定则来判断。④改换磁极方向可以用改变电流方向来改变南北极。⑤磁性有无用电流通断来改变。磁性强弱用电流大
小和线圈匝数改变。通电螺线管的周围有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,导线、铁芯两个磁场互相叠加,使http://baike.b
aidu.com/view/1173176.htm螺线管的磁性大大增强,磁力也增大。电磁铁的磁力大于天然磁铁。⑥用导线把一根无磁性
的铁钉缠绕成线圈,通电后变得有很强磁性。3)电磁铁的应用电磁铁是http://baike.baidu.com/view/9997
78.htm电流磁效应(http://baike.baidu.com/view/968555.htm电生磁)的一个应用。如:电动机
、发电机、电磁继电器、电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、电话、电子门锁、卫生间感应式冲水器阀门、全自动洗衣机进水排水阀门、安培计、伏特
计、检流计等。(4)电磁继电器1)电磁继电器:它是用低http://baike.baidu.com/view/10954.h
tm电压、弱http://baike.baidu.com/view/10897.htm电流电路的通断,去间接控制高http://b
aike.baidu.com/view/10954.htm电压、强http://baike.baidu.com/view/1089
7.htm电流电路通断的一种“http://baike.baidu.com/view/935099.htm自动开关”http://
baike.baidu.com/view/6466867.htm控制元件。电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。用电
磁继电器制作一个简易自控装置2)电磁继电器的构造:电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。3)电磁继电器的工作电路组成①低压控制电路
:低压电源、电磁铁、开关②高压工作电路:高压电源、衔铁、电动机(用电器)、相当于开关的静触点动触点4)电磁继电器种类:①2触点
电磁继电器:静触点和动触点各一个。多用于简单的控制电路中。②3触点电磁继电器:2个静触点,1个动触点。多用于复杂的自动控制电路中
。它的动、静触点相当于一个(单刀双掷)开关,能实现电路的切换:当电磁铁有磁性时,电磁铁吸引衔铁,接通一个电路;当电磁铁无磁性时,弹
簧拉起衔铁,断开一个电路同时接通另一个电路。5)电磁继电器性质①电磁继电器工作原理:电磁铁通电时,具有磁性吸引衔铁,使动触点和静
触点接触,工作电路闭合;电磁铁断电时,失去磁性,弹簧把衔铁拉起来切断工作电路。电磁铁中的电流达到足够强度,衔铁才会运动。S1MS2
S控制电路工作电路电铃工作原理:衔铁与弹性片相连,在自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源,电磁铁具有_磁性_从而吸引衔铁,敲
击铃碗发声,同时弹性片与螺钉分离导致断电,此时电磁铁释放衔铁,弹性片又和螺钉_接触使电路通电,铃碗发声,如此往复循环。防盗
报警器的工作原理是:有人踩踏板时电磁铁有磁性,电铃电路工作,铃响报警;无人踩踏板时电磁铁无磁性,灯泡电路工作,灯亮安全。②实现远
距离操纵和自动控制.③电磁铁跟热敏电阻、光敏电阻、声敏电阻、压敏电阻等电阻串联,就能通过声强、光强、温度、压力等对衔铁的工作状态进
行控制,实现对工作电路的自动控制。④控制电路与工作电路的关系作为一种自动开关,电磁继电器的控制电路与工作电路,通过电磁铁吸
引或释放衔铁改变、转换工作电路的连接方式。a分析控制电路:引起控制电路电流变化的原因、电磁铁的磁性的强弱、电磁铁对衔铁的吸放。b分
析工作电路:衔铁的动触点运动方向(关键点)、不同电路的断与通、电路的连接方式。⑤人手不能直接控制强大电流或操作高压电路,因此用低电
压、弱电流控制高电压、强电流;6)电磁继电器的应用通常用于http://baike.baidu.com/view/29436
1.htm自动控制http://baike.baidu.com/subview/134362/8050609.htm电路,在htt
p://baike.baidu.com/subview/134362/8050609.htm电路中起着http://baike.b
aidu.com/view/942779.htm自动调节、http://baike.baidu.com/subview/4547/
8036693.htm安全http://baike.baidu.com/subview/369391/8050504.htm保护、
http://baike.baidu.com/view/708351.htm转换http://baike.baidu.com/su
bview/134362/8050609.htm电路等http://baike.baidu.com/subview/362399/
8049930.htm作用。如电铃、电话、冰箱、汽车、电梯、机床(5)磁场对通电导线的作用1)通电导线在磁场里受到力的作用。当
通电导线与磁感线垂直时,磁场对通电导线的力最大;当通电导线与磁感线平行时,磁场对通电导线没有力的作用。2)通电导线受力的方向跟电流
方向、磁感线(磁场)方向有关:①电流方向或磁感线方向变得相反时,力的方向变得相反。②电流方向和磁感线方向都变得相反时,力的方向不变
。3)左手定则:伸开左手,让大拇指与四指垂直,使磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,则大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受
力方向。4)实验磁场对通电直导线有力的作用①连接电路。导线ab与支架导体间要有良好的接触且摩擦一定要小;蹄形磁体的磁性一定要强;通
路中的电流要尽可能的大些。闭合开关,接通电源,观察直导体运动和运动方向。金属导轨直导体+-②保持蹄形磁体磁极不变,调换电源正负
极,接通电路,改变电流方向,观察直导体运动和运动方向:运动方向相反,导线向外(或向里)运动.NIF甲SIF丙NS③保持导线电
流方向不变,调换蹄形磁体上下磁极,改变磁场方向,观察直导体运动和运动方向:运动方向相反,导线向外(或向里)运动.I乙FNSNI
F甲S④分析磁场方向、电流方向、导体运动方向变化情况⑤得出结论a通电导线在磁场中要受到力的作用。b电流方向或磁感线方向变
得相反时,力的方向变得相反。c直导线运动一段距离就会离开磁场,很难持续地运动。d磁感线的方向、电流的方向、物体受力方向之间彼此垂直
。5)扬声器①扬声器(喇叭、电动式、动圈式):用电磁铁把电流(电信号)转化为声音(声信号)的一种装置。扬声器的外形有圆形、方
形和椭圆形等几大类。②扬声器三大结构磁回路系统(永磁体、芯柱、导磁板)、振动系统(锥形纸盆(振动膜)、线圈)支撑辅助系统(定心支片
、盆架、垫边)③扬声器发音原理:线圈通入带有声音信息、大小方向时刻变化的交变电流,线圈在电流作用下产生交变磁场,永久磁铁同时也产生
一个大小与方向不变的恒定磁场。这样两个磁场的相互作用使线圈作垂直于线圈中电流方向的运动,由于线圈和纸盆(振动膜)相连,从而线圈带动
振动膜振动,由振动膜振动引起空气振动(共振)发出声响。发声原理表示为:变化的电流—变化的磁场—纸盆的振动—声音。6)直流电动机
①直流电动机:(先电后动)把直流电能转换为机械能的旋转电机。交流电动机无换向器。电动机的优点:结构简单、控制方便、体积小、效率高
②直流电动机结构:a定子:固定不动的磁体。定子的主要作用是产生http://baike.baidu.com/view/351
.htm磁场。主http://baike.baidu.com/view/129754.htm磁极:由主磁极铁心和http://ba
ike.baidu.com/view/1604982.htm励磁绕组两部分组成。主磁极的作用是产生http://baike.bai
du.com/view/3651783.htm气隙磁场。电刷:用来引入或引出直流电压和http://baike.baidu.co
m/view/1146591.htm直流电流.。使电源、换向器、线圈组成闭合电路。机座:电机定子的外壳。换向极:由换向极铁心和
换向极http://baike.baidu.com/view/1082654.htm绕组组成,一般装在两个相邻主磁极之间。换向极的
作用是改善换向,减小http://baike.baidu.com/view/1930.htm电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换
向火花。b转子(http://baike.baidu.com/view/303142.htm电枢):运行时转动的线圈。http:/
/baike.baidu.com/view/110429.htm转子主要作用是产生http://baike.baidu.com/v
iew/2462579.htm电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽。电枢绕组:线圈由玻璃丝包扁铜线或强度漆包线组
成。电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量变换的http://baike.baidu.com/view/39
6589.htm关键部件。电动机有多个线圈。电枢铁芯:其作用是嵌放电枢绕组。http://baike.baidu.com/view
/1929.htm换向器(整流子):圆弧形铜片(换向片)之间互相绝缘,由许多换向片和电刷构成的圆柱体称为换向器。换向器固定在转轴上
,换向片与转轴之间互相绝缘。电枢绕组每一个线圈两端分别固定连接在两个换向片上,一起转动。每个换向片紧挨一个固定不动的电刷。当电枢旋
转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通,组成闭合电路。它能将外加http://baike.baidu.com/view/950
097.htm直流电源转换为电枢线圈中的交变电流,使电磁转矩的方向恒定不变。在线圈经过平衡位置时,换向器可以每半周改变一次线圈
中的电流方向,使线圈每边受到的磁场力方向与冲过平衡位置之前的方向相反,从而保持线圈受力方向相同,使线圈连续同向转动下去。转h
ttp://baike.baidu.com/subview/111087/5229838.htm轴:一般用有一定机械强度和刚度的圆
钢加工而成。转轴支撑转子旋转。风扇③直流电动机工作原理。在http://baike.baidu.com/view/157572
.htm电动机转动时,http://baike.baidu.com/view/344256.htm线圈中会产生感应电动势,这个感应
电动势总要削弱电源电动势。根据通电线圈在磁场中受力发生转动的原理制成。甲乙当线圈转到平衡位置时,电刷在换向器两半环之间的绝缘处,线
圈不通电(即使接上电源线圈也不受力),丙丁④直流电动机通电后不转动的原因a线圈内断路b电磁铁磁性太弱c电刷与换向器接触不良
d线圈中通过的电流太弱e电刷与换向器压得太紧,摩擦太大f线圈正好在平衡位置。⑤改变直流电动机转动方向的方法电动机转动方向由通电
线圈受磁场力的方向决定。A对调磁极,改变磁感线方向B对调电源正负极,改变线圈中的电流方向。⑥改变直流电动机转速的方法电动
机转速由通电线圈受磁场力的大小决定。A增大线圈中的电流B增强磁极的磁性。常用电磁铁代替永磁体。⑦直流电动机的效率有效利
用的能量:电流做功获得机械能的一部分能量。额外消耗的能量:电流流过线圈做功产生内能(会因线圈电阻而发热)的一部分能量。当额外消耗
的能量增多时(电动机不转或转动太慢),内能增多,电动机容易发热烧坏。直流电动机的效率=有效利用的能量/电动机工作消耗的总能量⑧实
验制作电动机模型a一段粗漆包线围绕成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈两端各伸出约3cm,它们在一条直线上。b用
刮去引线漆皮法来控制电路的通断:用小刀刮去左端全部漆皮,右端只刮去上(下)半周漆皮。刮去半周的引线刮去部分通电,没刮去的绝缘,不
通电,由这种设计推断,线圈每转一周,只有半周通电、获得动力;另半周不通电、没有动力,受到阻碍它转动的力。在一个半周内受到磁场的力的
作用,另一个半周利用惯性转动;C用硬金属丝做2个支架,固定在硬纸板上。支架分别与电池两极相连。D矩形线圈放在支架上,线圈下放一块
强磁铁,二者不能接触。E通电后,用手推一下,线圈便不停转下去:当线圈转到平衡位置时,电路断路,故失去了推动线圈转动的力,线圈由于
惯性继续转过另半周,直到再次转过平衡位置时,电路又通电流,线圈再次获得同向转动的动力,加速转动。循环往复,线圈出现了连续转动。磁场
对通电线圈的作用a电流方向不同,通电线圈在磁场中两边受力,线圈边框ab、cd受力方向不在一条直线上,且方向相反,故线圈受到非平衡力
,运动状态改变,发生顺时针转动。导线bc、导线da的方向与磁感线方向平行,故不受力的作用。b当线圈平面与磁感线方向垂直时(平衡位置
),电流方向不同,通电线圈边框ab、cd受到大小相同、方向相反的平衡力作用,受力方向在一条直线上,二力平衡,达到平衡位置。故线圈受
力,但不会转动。c当线圈转到平衡位置时,电流方向不同,虽受力平衡,但由于惯性,必然转过平衡位置。此时,ab边、cd边受力方向不变,
阻碍了线圈的转动,导致逆时针转动。线圈在平衡位置附近来回摆动,无法连续转动,最后静止在平衡位置。8、磁生电(1)电磁感应现
象(Electromagneticinduction、磁生电)1)法拉第电磁感应定律: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,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。电磁感
应把机械能转化为电能。电磁感应是http://baike.baidu.com/view/132307.htm磁通量变化产生感应h
ttp://baike.baidu.com/view/56014.htm电动势的现象:放在http://baike.baidu.c
om/view/507074.htm变化磁通量中的http://baike.baidu.com/view/56043.htm导体,
会产生感应电动势,若将此导体闭合成一http://baike.baidu.com/view/727107.htm回路,则该电动势会
驱使电子流动,形成http://baike.baidu.com/view/151436.htm感应电流。产生感应http://ba
ike.baidu.com/view/56014.htm电动势的那部分做http://baike.baidu.com/view/2
740970.htm切割磁力线运动的http://baike.baidu.com/view/56043.htm导体就相当于电源。
2)电磁感应现象组成要素①感应电流:电磁感应现象中导体产生的电流。发电机发出电流的大小和方向是变化的。ⅰ导体中感应电流的方向,
跟导体的运动方向(切割磁感线方向)和磁感线方向有关:a当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向也随之改变
;b当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时,感应电流的方向不变。ⅱ影响感应电流的大小的因素a导体切割磁感线的运动的速度:
速度大,感应电流大。b磁场强弱:磁场强,感应电流大。C线圈匝数:匝数多,感应电流大。②磁通量在http://baike.baid
u.com/view/529492.htm匀强磁场中,磁感应强度B与垂直磁场方向的平面面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。磁通量
http://baike.baidu.com/view/1973663.htm物理意义是垂直穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的
磁通量。Φ=BS③感应电动势在电磁感应现象中,只要穿过http://baike.baidu.com/view/727107.htm
回路的磁通量发生变化就会产生的http://baike.baidu.com/view/56014.htm电动势,叫做http://
baike.baidu.com/view/529494.htm感应电动势。感应电动势物理意义是反映电磁感应现象本质。http://
baike.baidu.com/view/529494.htm感应电动势方向是由低电势指向高电势。内电路中的感应电流方向是感应电动
势方向。在回路没有闭合、导体棒切割磁感线时,虽不产生感应电流,但有电动势。因为导体棒做切割磁感线运动时,内部的大量自由电子有速度,
便会受到洛伦兹力,向导体棒某一端偏移,直到两端积累足够电荷,电场力可以平衡磁场力,于是两端产生电势差。3)电磁感应现象产生条件有两
点(缺一不可)。①闭合电路。②穿过闭合电路的磁通量发生变化:a闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动:垂直切割磁感线方向
;倾斜切割磁感线方向;导体不动,磁体动;导体动,磁体不动;导体、磁体同时动b磁场在导体内运动。4)楞次定律:感应电流的磁场总是阻
碍引起感应电流的磁通量的变化。要想获得感应电流(http://baike.baidu.com/view/48797.htm电能)必
须克服感应电流产生的http://baike.baidu.com/view/115015.htm安培力http://baike.b
aidu.com/view/601.htm做功,需外界做功,将其他形式的能转化为电能。5)右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂
直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线htt
p://baike.baidu.com/view/1153214.htm运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。为了方便记
忆并与左手定则区分,记忆成:http://baike.baidu.com/view/3605881.htm左力右电(即左手定则判断
力的方向,http://baike.baidu.com/view/163305.htm右手定则判断电流的方向)6)实验探究导体在磁
场中运动时产生感应电流的条件(2)发电机(Generators)1)发电机:根据电磁感应现象把机械能转化为电能的机械设备
。发电机发电的过程,实际上就是其它形式的能量转化为电能的过程。它用水轮机、汽轮机、风车、内燃机等机械http://baike.ba
idu.com/subview/43111/5071584.htm驱动,将水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传
给发电机,再由发电机转换为电能。发电机有互相进行电磁感应的磁路和电路。发电机产生的电能可以是直流电或交流电。小型发电机采用线圈转动
,磁场不动的方式。大型发电机电压很高、电流很强,一般都采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电(线圈为定子,磁极为转子),而且磁场是用电
磁铁代替永磁体。2)发电机结构①定子:定子铁芯、线包绕组、机座②转子:转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇、转
轴等3)发电机分类①直流发电机:把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从正、负电刷端引出时变为直流电动
势,即:直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电。直流发电机实质上和直流电动机的构造完全一样。②交流发电机:没有使用
换向器。交流发电机的组成:转子、定子、2个铜环、2个电刷。它的种类:汽轮发电机、水轮发电机、风力发电机、柴油发电机、汽油发电机。
4)实验探究手摇发电机的工作原理①手摇发电机主要结构。磁极设计成环形,为的是让线圈最大限度的切割磁感线。线圈通过两个铜环、两个电
刷和导线、电灯、电流表连接,防止了线圈转动时导线缠绕,但没有电动机的换向器。通过皮带传动将线圈转动起来。②检验手摇发电机电流方向的
变化:在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表,慢慢转动线圈。观察电流表指针的摆动。我们发现线圈转动一圈,电流方向改变两次。③观察发
电机转速对小灯泡亮度的影响:取下电流表,仍然保持小灯泡和发电机连接,用不同速度转动转轮,观察灯泡亮度的变化,我们发现:转速越快,灯
泡越亮。5)发电机的工作原理。发电机是根据电磁感应现象制成的。放在磁场中的线圈在外力作用下,在磁场中转动,线圈有一组对边在磁场中总
是沿相反方向切割磁感线,线圈就产生感应电流。线圈一组对边的每一边每转半周,切割磁感线的方向就会发生一次改变,线圈中感应电流的方向也
会发生改变。因此,当线圈转动一周时,感应电流的方向改变2次。①起始平衡位置当转子转到线圈平面与磁感线垂直时,导线没有切割磁感线,磁
通量最大,磁通量变化为0,感应电动势为0,线圈中没有电流。②逆时针转过平衡位置90°当转子转过平衡位置时,两个边框切割磁感线,运动
方向都发生一次改变,因此产生的电流方向也都发生了改变。③逆时针转到180°平衡位置当转子继续向下转到线圈平面与磁感线垂直时,导线没
有切割磁感线,磁通量最大,磁通量变化为0,感应电动势为0,线圈中没有电流。④逆时针转过平衡位置270°当转子继续旋转时,导体切割磁
感线方向发生改变,线圈在切割磁感线,线圈中有电流。⑤逆时针转到平衡位置360°线圈到达平衡位置,又继续下一个旋转。线圈不断旋转,
线圈中就不断有电流产生。(3)动圈式话筒工作原理声波振动金属膜片,膜片带动永磁体上的线圈振动,从而切割磁感线,产生随声
音变化的感应电流,信号电流经扩音机扩大,传给扬声器,还原、发出放大的声音。(4)录音、放音原理1)录音原理(电生磁)声音转变
为强弱变化的电流,到录音磁头产生强弱变化的磁场。磁带上的硬磁性小颗粒被录音磁头磁化。2)放音原理(磁生电)磁带贴着放音磁头运动
,使放音磁头产生变化的感应电流,电流放大,用扬声器发音。(5)电动机和发电机的区别:1)结构不同:电动机是通电线圈在磁场中转动,
外接一个电源来提供电能。发电机是电源对外供电,外接用电器。2)工作原理不同3)能量转化不同4)电路中的作用不同:发电机是电源
。电动机是用电器。5)电动先后不同:发电机是外力带动线圈切割磁感线产生感应电流,先动后电。电动机是线圈通电后受磁场力作用而转动,
先电后动。9、固定电话(1)固定电话(Telephone):通过电信号http://baike.baidu.com/view/
5518156.htm传送与接收声音的远程http://baike.baidu.com/view/1356920.htm通信设备。
电话通信是http://baike.baidu.com/view/813391.htm声能与电能相互转换。电话机设置在电话通信起点
和终点的http://baike.baidu.com/view/200012.htm用户侧,是电话网的用户http://baike.baidu.com/view/105503.htm终端设备,能够方便地实现终端用户之间的http://baike.baidu.com/view/729955.htm呼叫和http://baike.baidu.com/view/815003.htm通话。要进行http://baike.baidu.com/view/605713.htm快速的、http://baike.baidu.com/view/1429962.htm远距离的通信,不能直接传送声音,必须先把声音变成电信号,到对方后再把电信号还原成为声音。1876年美国人亚历山大·贝尔发明电话机,并在美国投入使用。(2)电话结构:话筒(炭粒、膜片)、听筒(电磁铁、薄铁膜片)、一对电话线、(3)电话传递信息原理①声信号转换成电信号(话筒磁生电):当说话者拿起电话机对着话筒讲话时,声波作用于话筒的膜片上,膜片压迫炭粒有松紧变化,根据欧姆定律,它们的电阻、电流就会相应变化,形成随声音变化的电流信号(信号电流)。②电信号转换成声信号(听筒电生磁):变化的电流信号沿着导线传送到对方电话机的听筒的电磁铁上,电磁铁吸引一块薄铁膜片的作用会变化,使薄铁膜片振动,在空气中形成声波。(4)电话连接方式1)少数用专线直接连接:通话双方的话筒和听筒互相串联,自己的话筒和听筒是互相独立的。2)多数用电话交换机转接:(提高电话线路的使用效率)①一个地区的电话都接到同一台交换机上并编号,用时交换机接线,用后断线。②多个电话交换机可连线通话。交换机之间用户多时会出现“占线”现象。电话交换机从手工操作发展到自动、程控方式(程控电话交换机)。(5)通信方式1)模拟通信:用模拟信号进行通信的方式2)数字通信:用数字信号进行通信的方式。它是古老又现代的通信方式,如烽火、旗语、电报。(6)电话信号:1)模拟信号:声音信号转换成信号电流时,信号电流的频率、振幅变化情况跟声音信号的频率、振幅变化情况相同,模仿着声音信号,这种电流传递的信号叫模拟信号。模拟信号经过长距离传输、多次加工放大,信号电流的波形会改变,从而使信号丢失一些信息,严重时会中断通信,而且抗干扰能力不强,保密性也很差。2)数字信号:用点、划两种符号组合代表各种数字,几个数字组合代表一个汉字,字再组成句子,这样用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号。数字信号通常只有2种不同的状态,形式简单,抗干扰能力强,保密性好。如电报。(7)电话种类1)按信号输方式分有线电话、无线电话;2)按信号类型分模拟电话、数字电话。(8)实验2个耳机用导线连接起来,就形成一部电话。它不需要电池。38
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