第十四章电磁铁与自动控制、电动机与发电机.ppt

1、第十四章电磁铁与自动控制、电动机与发电机知识点要求磁性、磁场和磁感线电磁继电器的构造和工作原理扬声器的构造和原理认识奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，磁场的方向跟电流方向有关电磁铁磁性强弱的影响因素及其优点磁场对电流的作用电动机和发电机的工作原理及其能量转化电磁感应和感应电流理解探究通电螺线管外部磁场的方向探究电磁相互作用规律探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件探究铁排斥吸引磁性磁力北极(N 极)带箭头北极南极磁场北极南极沈括磁场电流条形磁体安培定则右铁芯低压控制高压工作低弱高强电信号声信号受到力的作用电流方向电机械转子定子电流产生电流闭合切割磁感线电磁感应机械电500.02一、磁现象1磁

2、体：物体具有吸引_等物质的性质称为磁性具有磁性的物体叫做磁体铁、钴、镍2磁极：磁体两端_的部分磁性最强磁体中间磁性_当小磁针悬挂静止时，指向南方的叫_，指向北方的叫_最弱3磁极间的相互作用南极(S 极)北极(N 极)同名磁极相互_，异名磁极相互_吸引排斥4磁化：一些物体在_的作用下_的现象磁场或电流获得磁性永磁体：磁化后磁性能长期保存的物体(如钢)软磁体：磁化后磁性短期会消失的物体(如软铁)二、磁场1磁场产生磁力定义：磁体周围存在的能使磁针偏转的一种物质基本性质：磁场对放入其中的磁体会_的作用方向：把小磁针放在磁体的周围，小磁针静止时_的指向就是该点的_N 极磁场方向2磁感线北(N)极南(S)

3、极定义：为形象描述磁场而人为设想的带有箭头的曲线方向：总是从磁体的_出来，回到_3地磁场条形磁体地理北极地理南极磁场分布：地磁场的形状跟_相似地磁南极在_附近，地磁北极在_附近磁场是客观存在的，磁感线是假想的、不存在的同一位置，磁场方向、小磁针静止时北极的指向和磁感线的方向相同磁场地磁场磁极间的相互作用是通过_产生的，小磁针静止时，总是指南北是因为受到_的作用三、电生磁1奥斯特实验磁场电流的方向(1)揭示的规律：通电导线的周围存在_，磁场的方向跟_有关，即电流的磁效应(2)电流磁效应的应用：_电磁铁2通电螺线管的磁场(1)磁场分布：螺线管通电会产生磁场，其磁场与_的磁场相似条形磁体电流方向(2

4、)磁极的极性跟螺线管中的_有关3安培定则(右手螺旋定则)电流方向用右手握螺线管，让四指指向管中的_，则大拇指所指的方向就是该通电螺线管磁场的_北(N)极四、电磁铁铁芯电流的强弱1定义：插有_的通电螺线管线圈的匝数2影响电磁铁磁性强弱的因素：_、_3电磁铁的优点(1)磁性的有无可由_控制(2)磁性的强弱可由_来控制(3)磁极的极性可由_来控制电流的方向(4)应用：电磁继电器、扬声器、电磁起重机等电流的有无电流的大小五、电磁继电器1电磁继电器电磁铁开关实质：利用_来控制工作电路的一种_电路：由_和_两部分组成低压控制电路高压工作电路2扬声器原理：通电线圈在磁场中受到力的作用作用：将_转化为_电信号

5、声信号六、电动机1磁场对通电导线的作用(1)通电导线在磁场中要受到_的作用；力(2)受力的方向跟_、_有关；电流的方向磁感线的方向电流的大小(3)受力的大小跟_、_有关2电动机磁场的强弱组成：磁体、线圈、换向器和电刷原理：磁场对电流有力的作用能量转化：_转化为_电能机械能优点：构造简单、体积小、价格便宜、污染小换向器：每当线圈刚转过_时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动下去平衡位置七、磁生电1电磁感应现象：当闭合电路的一部分导体在磁场中做_运动时，电路中就会产生电流产生的电流叫_切割磁感线感应电流(1)产生感应电流的条件：_；_；一部分导体_有磁场闭合电路切割磁感线(2)感应电流的方向

6、与_、_有关导体切割磁感线的方向磁场方向2发电机组成：磁体、线圈、铜环和电刷原理：_电磁感应能量转化：_转化为_机械能电能3我国交流电的频率为_，周期为_，即每秒钟电流方向改变_50 Hz0.02 s100 次考点 1 磁现象【例 1】(2010 年湘潭)两条形磁铁之间的磁感线方向如图141 所示，则右边条形磁铁 2 的 A 端为_极小磁针静止时，B 端为_极图 141思维点拨：根据图中的磁感线画法，可以判断出磁铁 1 和磁铁 2 相互吸引，再结合磁感线的方向总是从磁体的北(N)极出来，回到南(S)极，可以判断出磁铁 1 和磁铁 2 的右端的磁极小磁针静止时，靠近北极的是 S 极我的答案：S

7、S考点 2 电流的磁效应【例 2】如图 142 所示，当开关 S 闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法正确的是()A螺线管磁性减弱，弹簧变长B螺线管磁性减弱，弹簧变短C螺线管磁性增强，弹簧变长D螺线管磁性增强，弹簧变短图 142思维点拨：先标出螺线管中的电流方向，根据安培定则可以判断出通电螺线管上端的磁极进而判断与磁铁 A 的相互作用当滑片向左移动时，接到电路中的电阻变大，电路中的电流减弱，磁铁 A 和 B 之间的作用减小我的答案：A考点 3 电磁继电器【例 3】图 143 所示的是恒温箱的简易电路图其工作原理是，接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到温度计金属丝 A

8、 所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路_，电热丝停止加热当箱内温度低于金属丝 A 所指的温度时，控制电路断开，衔铁被_，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定图 143思维点拨：电磁继电器是电磁铁的应用之一，它是利用低电压、弱电流电路的通断，来控制高电压、强电流电路工作情况的装置我的答案：断开 弹簧拉起考点 4 磁场对电流的作用和电动机【例 4】(2011 年绵阳)如图 144 所示的实验装置，是用来研究_(填“电流磁效应”、“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”)的实验中把导线 ab 放在磁场里，接通电源，让电流通过导线 ab，会观察到导线向右运

9、动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线 ab 向_(填“左”或“右”)运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线 ab 向_(填“左”或“右”)运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换，则会观察到导线 ab 向_(选填“左”或“右”)运动图 144思维点拨：开关闭合时，导体在磁场中运动，导体运动的方向跟电流的方向和磁场的方向有关我的答案：磁场对通电导线的作用左左右(2010 年湘潭)如图 145 所示是直流电动机示意图，下列说法正确的是()CA只改变电流方向，不能改变其转动方向B只改变磁场方向，不能改变其转动方向C同时改变磁场和电流方

10、向，不能改变其转动方向D同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向图 145考点 5 电磁感应和发电机【例 5】(2010 年成都)图 146 是探究“怎样产生感应电流”的实验装置，ab 是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上图 146(1)本实验中，如果_，我们就认为有感应电流产生(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路_感应电流(选填“有”或“无”)(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关”请你根据图 146 所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证他的猜想，你设计的实验做法是：_.思维点拨

11、：感应电流的有无可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断，感应电流的大小可以通过观察灵敏电流计的指针偏转角度来判断在探究感应电流的大小跟导体切割磁感线运动的快慢关系时，一定要体现控制变量的思想我的答案：(1)灵敏电流计的指针偏转(2)有(3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线的速度，观察电流计的指针偏转程度(2010 年济宁)如图 147 所示，是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，下列说法中正确的是()图 147A.比较图(a)和图(b)可知，感应电流的方向与磁场方向有关B.比较图(b)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关

12、C.比较图(a)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向无关D.由图(d)可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关线柱流入答案：A解析：指针左偏表示电流从负接线柱流入，右偏则从正接1(2011 年广州)以下描述两个磁极间的磁感线分布图中，正确的是()C2(2011 年肇庆)如图 148 所示，以下四种措施不能使电流表指针偏转的是()CA将条形磁铁向下插入线圈B将条形磁铁从线圈中抽出C让条形磁铁静止在线圈中D条形磁铁静止而将线圈向上移动图 148)3(2010 年广东)如图 149 所示的实验装置，可以用来(图 149A研究感应电流的方向与磁场方向的关系B研究发电机的工作原理C研究通电导体在磁场

13、中所受的力与什么因素有关D研究电磁铁的磁性与什么因素有关解析：该实验装置可研究通电导体在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向改变时，通电导体受力方向也改变答案：C4(2010 年茂名)如图 1410 所示，对下列甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )图 1410A甲：磁场能产生电流B乙：闭合开关，小磁针 N 极向右偏转C丙：这个装置的实验原理，应用于制造电动机D丁：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强D5(2011 年肇庆)如图 1411 所示，请在图上标出通电螺线管周围 a、b、c 三点小磁针静止时的 N 极(用字母 N 表示)图 18图 1411答案：如图 18 所示6(2011 年广东)在“探究感应电流的产生”的实验中小颖同学的四次实验情况分别如图 1412 所示图 1412(1)有同学说：“只要闭合电路中的