新人教版初中物理《磁现象磁场》复习课件

1、公元公元1世纪初，东汉世纪初，东汉学者王充在学者王充在论衡论衡中记中记载载“司南之杓，投之于地，司南之杓，投之于地，其柢指南。其柢指南。”一、磁现象一、磁现象中国人很早就利用中国人很早就利用罗盘（指南针）在航海罗盘（指南针）在航海中指示方向。中指示方向。1磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。各种各样的磁体各种各样的磁体注意：1、磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫做磁性。2、磁体：具有磁性的物体称为磁体。a.从磁体的形状来分，可以分为条形磁体、蹄形磁体和针形磁体。b.从磁体来源来分，可以分为天然磁体和人造磁体。c.从保持磁性的时间长短来分，可以分为硬磁体（或叫永

2、磁体）和软磁体。2磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极磁极。（每个磁体都有两个磁极）（每个磁体都有两个磁极） 能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫叫南极南极或或S极极，指北的那个磁极叫，指北的那个磁极叫北极北极或或N极极。演示演示1注意：注意：磁体的磁极是成对出现的，不存在只有磁体的磁极是成对出现的，不存在只有一个磁极的磁体。把一个磁体从中间一个磁极的磁体。把一个磁体从中间锯断将成为两个新的磁体，每个磁体锯断将成为两个新的磁体，每个磁体仍有两个磁极，锯断处两端出现的是仍有两个磁极，锯断处两端出现的是异名磁极异名磁极。再让

3、两端磁体相互吸引合。再让两端磁体相互吸引合成一体，则整个磁体依然只有两个磁成一体，则整个磁体依然只有两个磁极。极。NSNSNS3磁体间相互作用的规律：磁体间相互作用的规律：同名磁极相互排同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。斥，异名磁极相互吸引。演示演示2练习：练习：1、如图、如图1所示，当弹簧测力计吊着一磁体，所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移端移到到B端的过程中，能表示测力计示数与水平端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图位置关系的是图2中的中的 ( )N012345SNNSAB图1N位置N位置N位置N位置磁性磁性磁

4、性磁性SSSSSNABCD4一些物体在某些条件下可以获得磁性，这一些物体在某些条件下可以获得磁性，这种现象叫做种现象叫做磁化磁化。演示演示3N软铁棒软铁棒软铁棒软铁棒甲甲乙乙你还知道哪些？你还知道哪些？磁现象在生活中的应用磁现象在生活中的应用磁针受到了力的作用。磁针受到了力的作用。1磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁称为磁场。场。二、磁场二、磁场将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？明什么？力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，怎么会有力的作用呢？怎么

5、会有力的作用呢？思考思考将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。（1）磁针所指的方向磁针所指的方向相同吗？相同吗？（2）小磁针所受磁力）小磁针所受磁力的方向相同吗？的方向相同吗？（3）这样的现象反映这样的现象反映了磁场有什么性质？了磁场有什么性质？2物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。方向。实验实验1在磁体周围放很多小磁针。在磁体周围放很多小磁针。如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，要如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，要

6、怎样做？怎样做？在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。一些铁屑，轻敲玻璃，观察。实验实验2磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布用下，形象地显示出磁场的分布。3我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。线叫做磁感线。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线是描述磁场的方法

7、，并不存在。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。磁体外部的磁感线都是从磁体的磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到极出发，回到S极。极。疏密性疏密表示磁场强弱闭合性磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。而磁体内部恰好相反，从而形成闭合曲线方向性磁感线上某一点的切线方向，就是改点的磁场方向。立体性磁体周围磁感线分布是立体的，而不是平面的不相交性磁感线不会相交二、几种常见永磁体磁场二、几种常见永磁体磁场磁感线分布磁感线分布 同名磁极同名磁极 异名磁极异名磁极磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用在世界各地都能够

8、指南北又是谁的磁场在施加作用呢？呢？1地球周围存地球周围存在的磁场叫做在的磁场叫做地磁地磁场场。2研究表明地研究表明地磁场的形状与条形磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。磁体的磁场很相似。三、地磁场三、地磁场思考思考地磁地磁N极在地理极在地理的的南南极附近；极附近；地磁地磁S极在地理极在地理的的北北极附近。极附近。地理两极与地磁地理两极与地磁两极两极相反相反，且并不完，且并不完全重合。全重合。3地磁场特点地磁场特点 这一现象最早由我国宋代学者沈括记述。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。沈括的这一发现比西方早了四百多年。（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？如右图

9、所示，将一枚磁针放置在如右图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。电路，观察小磁针的变化。磁针发生转动。磁针发生转动。这个磁场与地磁场方向不同，所以这个磁场与地磁场方向不同，所以磁针转动。磁针转动。（2）磁针转动说明了什么？磁针转动说明了什么？演示演示1通电后磁针转动，说明电流周围通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。有磁场。磁针转动方向相反。磁针转动方向相反。（2）说明什么？说明什么？（1）磁针会转动吗？磁针会转动吗？改变电流的方向，观察磁针改变电流的方向，观察磁针的变化。的变化。演示演示2电流的磁场方向跟电流方向电流的磁

10、场方向跟电流方向有关。有关。1电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。流方向有关。2通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。这种现象叫做电流的磁效应。一、电流的磁效应一、电流的磁效应奥斯特的故事奥斯特的故事奥斯特是丹麦物理学家，他奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，从小聪明好学，1794年以优异的年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。来成为这所大学的物理教授。 他相信各种自然现象间存在他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验

11、寻找，联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，在多次失败后，1820年，奥斯特年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。之间的联系。1将导线绕在圆筒上，做成将导线绕在圆筒上，做成螺线管螺线管（也叫线（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。螺线管螺线管二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场探究通电螺线管外部的磁场分布探究通电螺线管外部的磁场分布演示：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬演示：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针

12、指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。敲纸板，观察铁屑的排列情况。实验实验改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在实验：把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针图上记录磁针N极的方向。极的方向。结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流实验：通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。方向之间的关系。使用图中实验装置，组成实验电路。使用图中实验装置，组成实验电路。仔细观察

13、螺线管的绕线方法，并画出示意图，仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。预想可能的不同种情况，小组间交流。预想可能的不同种情况，小组间交流。通过实验，判断螺线管的通过实验，判断螺线管的N、S极，并标在图极，并标在图中。中。 2实验结论：实验结论：通电螺线管通电螺线管外部外部的磁场和条形磁体的磁场一样。的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述

14、出来吗？极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？猴子用右手把一个大螺线管夹猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，右臂所指的方向流动，N 极就极就在我的前方。在我的前方。蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：行，说：N 极就在我的左边。极就在我的左边。用右手握住螺线管，让用右手握住螺线管，让四指四指指向螺线管中指向螺线管中电流电流的方向的方向，则，则拇指拇指所指的那端就是螺线管的所指的那端就是螺线管的N极极。三、安培定则三、安培定则永磁体永磁体电磁铁电磁铁演示电磁铁的工作演示电磁铁的工作1插入铁芯的通电螺线管称为电磁

15、铁。插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。2有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。性。一、电磁铁一、电磁铁电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？磁性强弱可能与磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数电流的大小、线圈的匝数和和形状形状有关。有关。应用电流磁效应用电流磁效应，应该与电应，应该与电流大小有关。流大小有关。线圈是主要部件，线圈是主要部件，应该与线圈的形状、应该与线圈的形状、匝数有关。匝数有关。二、电磁铁的磁性二、电磁铁的磁性问题问题猜想猜想Sa判断磁性强弱方法：判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管根据吸引铁钉、

16、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。的磁性强弱。对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么样的关系？线圈的匝数会有什么样的关系？（1）改变电路中的电流大小；）改变电路中的电流大小；（2）改换不同匝数的螺线管。）改换不同匝数的螺线管。二、电磁铁的磁性二、电磁铁的磁性设计实验设计实验SaSa二、电磁铁的磁性二、电磁铁的磁性演示演示1结论结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。越强。现象：现象：现象：现象：Sab二、电磁铁的磁性二、电磁铁的磁性演示演示2结论结论：电流一定时，外形相同的螺线管

17、匝数越多，电电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。磁铁的磁性越强。电磁起重机电磁起重机电铃电铃电磁阀门电磁阀门电磁锁电磁锁电磁选矿机示意图电磁选矿机示意图三、电磁铁的应用三、电磁铁的应用磁悬浮列车所用的磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮自空气的阻力。磁悬浮列车

18、的最高速度可达每列车的最高速度可达每小时小时500 km以上。以上。2003年，上海浦东机年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。营的磁悬浮铁路。磁悬浮列车磁悬浮列车三、电磁铁的应用三、电磁铁的应用在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百安，直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制安，直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？这些强大的电流？三、电磁铁的应用三、电磁铁的应用四、

19、电磁继电器四、电磁继电器1电磁电磁继电器继电器电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。一种开关。2电磁继电器的构造电磁继电器的构造四、电磁继电器四、电磁继电器3电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理高压电源高压电源高压工作电路高压工作电路车床车床水泵水泵电风扇电风扇电力机车电力机车洗衣机内部洗衣机内部电动机通电后为什么能够转动呢？电动机通电后为什么能够转动呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？SNI+ +_ _磁体周围存在什么？磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？磁场磁场

20、磁场磁场磁体间通过磁场相互作用磁体间通过磁场相互作用想想议议想想议议金属导轨金属导轨直导体直导体+- 闭合开关，观察铝制直导体运动。闭合开关，观察铝制直导体运动。 改变电流方向或改变磁场方向。改变电流方向或改变磁场方向。一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用演示实验演示实验磁场方向磁场方向不变，改变电不变，改变电流方向，磁场流方向，磁场中导体运动方中导体运动方向也发生了改向也发生了改变。变。闭合开关，闭合开关，原来静止在磁原来静止在磁场中的导体发场中的导体发生运动。生运动。电流方向不电流方向不变，改变磁场方变，改变磁场方向，磁场中导体向，磁场中导体运动方向发生了运动方向发生了改变。改

21、变。NIF甲甲SI乙乙FNSIF丙丙NS实验现象实验现象一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用1通电导线在磁场中要受到力的作用。通电导线在磁场中要受到力的作用。2通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。方向、磁场的方向有关。实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用问题问题通电线圈可以在磁通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，场里转动过一定角度，但不能持续转动。

22、但不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢为什么线圈不能持续转动呢?演示实验演示实验通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。生顺时针转动。当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。继续转动。线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。果使线圈逆时针旋转。通电线圈最后静止在平衡位置。通电线圈最后静止在平衡位置。如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，如果在

23、线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？线圈不就可以持续转下去了吗？学做小小电动机。学做小小电动机。想想做做想想做做1电动机由两部分组成：电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。固定不动的磁体，也叫定子。如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？半周也获得动力

24、，线圈不就能转得更平稳了吗？二、电动机的基本构造二、电动机的基本构造想一想想一想2换向器换向器通过通过换向器换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。可以使线圈中电流每半周改变一次。两个两个铜半环铜半环电刷电刷换向器换向器3电动机的工作原理电动机的工作原理4实际电动机实际电动机奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？呢？英国物理学家法拉第在英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，年中做了多次探索，1831年终年终于取得突破，发现了利用磁场于取得突破，发现了利用磁场产生电流的

25、条件和规律。产生电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。可能，开辟了电气化的时代。法拉第（法拉第（Michael Faraday，17911867），英国物理学家、化），英国物理学家、化学家。学家。在在18211831年间，法拉第进年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应行了多次实验，发现了电磁感应现象。现象。法拉第法拉第发电机是如何发电的呢？发电机是如何发电的呢？火力发电火力发电风力发电风力发电水力发电水力发电探究什么情况下磁可以生电探究什么情况下磁可以生电磁场磁场检测是否检测是否有

26、电流有电流闭合电路闭合电路组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？如果不能，可能是因为什么？流？如果不能，可能是因为什么？有可能是电流太小或方法不对。有可能是电流太小或方法不对。实验探究实验探究检流计检流计增强磁场增强磁场线圈线圈如果是因为电路中产生的电流太小，你有什如果是因为电路中产生的电流太小，你有什么办法改进实验？么办法改进实验？通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路中会产生电流。中会产生电流。导线运动情况导线运动情况电流表指针摆动情况电流表指针摆动情况水平向左水平向左向右摆动向右摆动向左摆动向左摆动摆动摆动摆动摆动基本不动基本不动水平向右水平向右斜向上运动斜向上运动斜向下运动斜向下运动上下运动上下运动是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？生电流呢？把磁感线想象成把磁感线想象成一根根线，导线想象一根根线，导线想象成一把刀。成一把刀。1闭合电路的一部分导