初中物理课件 电能与磁-电与磁（电动机·磁生电）.ppt

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1、,电磁铁,1.1,磁场对通电导线的作用与电动机,1.2,电磁感应与发电机,1.3,1.电磁铁的来源：通电螺线管有磁性，如果在一个通电螺线管中插入一根软铁棒，螺线管的磁性会更强。2.定义：插入了软铁棒的通电螺线管叫电磁铁。这根软铁棒称为电磁铁的铁芯，螺线管成为电磁铁的线圈。注意：电磁铁的铁棒(铁芯)是由软铁制成的，被磁化时显磁性，但失去外部磁场时，其磁性又立即消失。,1.1电磁铁,3.电磁铁中加铁芯的原因通电螺线管通电后产生磁场，该磁场使其内的铁棒被磁化，铁棒磁化后的磁场极性与通电螺线管的机型完全一致，使得电磁铁的磁性比螺线管的磁性大大地增强。4.影响电磁铁磁性强弱的因素(1)电磁铁通电时产生磁

2、性，断电时失去磁性。(2)电磁铁中的电流越大则电磁铁的磁性越强。(3)电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。(4)电磁铁中有铁芯比无铁芯时的磁性强。,1.1电磁铁,5.电磁铁的特点(1)可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无。(2)可以通过改变电流的方向改变磁场方向。(3)可以通过改变电流大小、铁芯的材质来控制磁性的强弱。6.电磁铁的应用电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电铃等。,1.1电磁铁,7.电磁继电器(1)电磁继电器的工作电路(2)电磁继电器的组成一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成。(3)电磁继电器的原理利用电磁铁在通断电的情况下有无磁性来间接控制工作电路通

3、断的开关。(4)电磁继电器的应用利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。实现远距离操作。,1.1电磁铁,【例1】通电螺线管的磁性强弱跟通过它的及的多少有关，另外，将_插入通电螺线管中它的磁性也会大大增强,1.1电磁铁,【例2】如图所示，若闭合电键S，则电磁铁的磁性将()A增强B减弱C不变D无法判断,1.1电磁铁,【例3】如图所示的电磁铁，要想磁性最强，正确的方法是()AS接D,P滑至B端BS接C,P滑至A端CS接C,P滑至B端DS接D,P滑至A端,1.1电磁铁,【例4】如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，悬挂磁铁的弹簧的长度()A将变长B将变短C先变长后变短D先变短后变长,1.1电磁铁,【

4、例5】如图所示，闭合开关S，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，将盛水的容器放在电磁铁上方，此时电磁铁A端为极，将滑片P向右滑动，空心小铁球将(填“上浮”“下沉”“静止”),1.1电磁铁,【例6】小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是()ABCD,1.1电磁铁,【例7】如图所示，下列说法正确的是()A当S1断开S2闭合时，红灯亮B当S1断开S2闭合时，绿灯亮C当S1闭合S2断开时，绿灯亮D当S1、S2均闭合时，绿灯亮,1.1电磁铁,1.当把通电导体放在磁场中时(1)如果通电导体中

5、的电流方向与磁场方向平行，则通电导体不受磁场的作用力。(2)如果通电导体中的电流方向与磁场方向不平行，则通电导体受磁场力的作用，当通电导体中的电流方向与磁场方向垂直时，通电导体在磁场中受到的磁场力最大。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,2.影响通电导体在磁场中受到的磁场力大小的决定因素(1)磁场强弱：磁场越强，则通电导体在磁场中受到的磁场力越大。(2)电流大小：电流越大，则通电导体在磁场中受到的磁场力越大。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,3.通电导体在磁场中受到的磁场力方向决定于磁场方向、电流的方向(1)保持磁场方向不改变，只改变电流方向，则通电导体受到的磁场力方向反向。(2)保持电

6、流方向不改变，只改变磁场方向，则通电导体受到的磁场力方向反向。(3)若磁场的方向、电流的方向二者同时反向，则通电导体受到的磁场力方向不变。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,4.左手定则当通电导体与磁感线垂直时，通电导体受力方向、磁感线方向、电流方向之间的关系可用左手定则判断：伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直传入手心，使四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受磁场力的方向，如下图所示。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,5.动圈式扬声器(1)结构：由固定的永磁体、作为银圈的线圈和锥形纸盒盆构成，如下图所示。(2)工作原理：当线圈通过上图中所

7、示的电流时，线圈受到的磁体的吸引向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁体的排斥而向右运动，由于通过线圈的电流是交变电流，它的大小和方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,6.直流电动机(1)工作原理直流电动机的工作原理如下图所示，其线圈两端各连一个铜制半环E和F，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动，A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源与线圈组成闭合电路。E和F叫做换向器，其作用是每当线圈转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中电流的方向。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,图甲是开始通电的状态，换向器与电刷

8、接触，换向器与电刷接触。线圈的电流如图所示，左边受到向上的磁场力，右边受到向下的磁场力，于是线圈开始沿顺时针方向转动。转过90就到了如图乙所示的状态，这是平衡位置。线圈的惯性使它冲过平衡位置，于是换向器就改变了所接触的电刷，与接触、与接触，如图丙所示。图丙中，线圈的电流方向如图所示，左边的受力方向变成向下，右边的受力方向变成向上。于是线圈就继续沿顺时针方向转动90。转到图丁中所示的位置时，又靠惯性冲过去，就回到了图甲的状态。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,(2)换向器作用：线圈在平衡位置时，停止对其供电。线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向。(3)转动方向和转速：转动方向与线圈中的电

9、流方向和磁场的方向有关；转速与电流的大小和磁场强弱有关。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,7.实用电动机(1)基本结构：电动机是由转子和定子两大部分组成的，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。(2)原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它在工作时将电能转化为机械能。(3)种类：直流电动机和交流电动机。,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,【例8】如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是()A只改变电流方向B只改变电流大小C换用磁性更强的磁铁D对换磁极同时改变电流方向,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,【例9】如

10、图为实验室常用电流表的内部结构。多匝金属线圈悬置在磁体两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（）电烙铁电铃发电机电动机,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,【例10】如图所示，在磁场中，一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处于静止状态，当开关断开后，则（）弹簧的长度增大弹簧的长度减小弹簧的长度不变弹簧受到一个扭力作用而转过一个角,1.2磁场对通电导线的作用与电动机,1.电磁感应(1)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，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。(2)发

11、现及意义：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，并进一步解释了电和磁的联系，导致了发电机的发明。(3)感应电流的产生条件电路是闭合的；导体要在磁场中做切割磁感线的运动；切割磁感线运动的导体只能是闭合电路的一部分。,1.3电磁感应与发电机,(4)能量转化：机械能转化为电能。(5)影响因素：导体中感应电流的方向决定于导体的运动方向、磁感线方向。两者中其一发生方向改变，感应电流方向发生改变。两者都发生改变，感应电流方向不发生改变。导体中感应电流的大小取决于磁场的强弱、导体切割磁感线的速度大小。磁场越强、切割磁感线的速度越大，则感应电流越大。,1.3电磁感应与发电机,2.动圈式话筒(1)结构图(2)作

12、用：把声音转换成电流。(3)原理：电磁感应(4)工作过程：当对着话筒讲话时膜片带动线圈在磁场里振动，使得线圈切割磁感线而产生感应电流，这种感应电流再通过扬声器被还原成声音播放。,1.3电磁感应与发电机,3.发电机(1)工作原理：利用电磁感应现象将机械能转化为电能。(2)交流发电机：电流大小和方向都周期性发生变化的发电机。(3)交流电频率：电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。频率的单位是赫兹，简称赫，符号位Hz。我国使用的交流电频率是50Hz，其意义是发电机的线圈1秒内转50周，而转动一周电流方向改变两次，故频率为50Hz的交流电1秒钟内电流方向改变100次。,1.3电磁感应与发电机,【例11

13、】如图所示是探究“感应电流产生条件”的实验装置图中a、b接线柱应连接()A电源B灵敏电流表C电压表D电流表,1.3电磁感应与发电机,【例12】如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使电流计指针发生偏转的是()Aab不动，磁体上下移动Bab不动，磁体左右移动C磁体不动，ab上下移动D磁体与ab一起向右移动,1.3电磁感应与发电机,【例13】如图所示，将同一根磁棒静置于甲、乙、丙三位置10秒后，比较三处的感应电流，下列叙述何者正确()A在甲位置感应电流最大B在乙位置感应电流最大C在丙位置感应电流最大D在三个位置都没有感应电流,1.3电磁感应与发电机,【例14】如图所示，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间闭合开关，当ab做切割磁感线运动时，观察到电流表的指针发生偏转利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是()A电动机B发电机C电磁继电器D电饭煲,1.3电磁感应与发电机,