一、磁现象: 1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性) 2、磁体: 定义:具有磁性的物质 分类:永磁体分为 天然磁体、人造磁体 3、磁极:定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极.(磁体两端最强中间最弱) 种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N) 作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引. 说明:最早的指南针叫司南 .一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极. 4、磁化: ① 定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程. 磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极,异名磁极相互吸引的结果. ②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料.钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料.所以制造永磁体使用钢 ,制造电磁铁的铁芯使用软铁. 5、物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断.②根据磁体的指向性判断.③根据磁体相互作用规律判断.④根据磁极的磁性最强判断. 练习:☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性.( 填“软”和“硬”) ☆\x09磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体,利用磁体之间的相互作用,使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度,这种相互作用是指:同名磁极的相互排斥作用. ☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后,靠近磁铁南极的一端是磁北极. ☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次 钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成 S极. 二、磁场: 1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质. 磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它.这里使用的是转换法.通过电流的效应认识电流也运用了这种方法. 2、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用.磁极间的相互作用是通过磁场而发生的. 3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向. 4、磁感应线: ①定义:在磁场中画一些有方向的曲线.任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致. ②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极. ③典型磁感线: ④说明:A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的.但磁场客观存在. B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法. C、磁感线是封闭的曲线. D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的. E、磁感线不相交. F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱. 5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反. 6、分类: Ι、地磁场: ①\x09定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用. ②\x09磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近. ③\x09磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现. Ⅱ、电流的磁场: ①\x09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. ②\x09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来判断. 练习: 1、标出N、S极. 2、标出电流方向或电源的正负极. 3、绕导线: ③应用:电磁铁 A、定义:内部插入铁芯的通电螺线管. B、工作原理:电流的磁效应,通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强. C、优点:磁性有无由通断电来控制,磁极由电流方向来控制,磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制. D、应用:电磁继电器、电话 电磁继电器:实质由电磁铁控制的开关.应用:用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制. 电话:组成:话筒、听筒.基本工作原理:振动、变化的电流、振动. 三、电磁感应: 1、学史:该现象是 1831 年被 英国 国物理学家 法拉第发现. 2、定义: 由于导体在磁场中运动而产生电流的这种现象叫做电磁感应现象 3、感应电流: ①\x09定义: 电磁感应现象中产的电流 ②\x09产生的条件:闭合电路 、部分导体、做切割磁感线的运动 . ③导体中感应电流的方向,跟 磁感方向 和 导体的运动方向 有关三者的关系可用 右手安培 定则判定. 4、应用——交流发电机 ①\x09构造: ②\x09工作原理: .工作过程中, 能转化为 . ③\x09工作过程:交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电.交流发电机通过 向外电路输出交流电.直流发电机通过 向外输出直流电. ④\x09交流发电机主要由 和 两部分组成. 不动 旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机. 5、交流电和直流电: ①\x09交流电: 定义: 我国家庭电路使用的是 电.电压是 周期是 频率是 电流方向1s改变 次. ②\x09直流电: 定义: 四、磁场对电流的作用: 1、通电导体在磁场里 . 通电导体在磁场里受力的方向,跟 和 有关.三者关系可用 定则判断. 2、应用——直流电动机 ①\x09定义: ②\x09构造: ③\x09工作原理: ④\x09。
电磁学是研究电磁和电磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。根据近代物理学的观点,磁的现象是由运动电荷所产生的,因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。所以,电磁学和电学的内容很难截然划分,而“电学”有时也就作为“电磁学”的简称。
早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
和电磁学密切相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原则的区别。一般说来,电磁学偏重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。
公元前七世纪
发现磁石
管子(中国) thale(泰勒斯 希腊)
公元前二世纪
静电吸引
西汉初年
1600年
《地磁论》论述磁并导入“电的”electric
William Gilbert(吉尔伯特)
英国女王的御臣
1745年
莱顿瓶
电容器的原形,存贮电
Pieter van musschenbrock
(穆欣布罗克 荷兰莱顿)
Ewald Georg Von Kleit
(克莱斯特 德国)
1747年
电荷守恒定律
(正,负电的引入)
Benjamim Franktin
(富兰克林 美国)
1754年
避雷针
(电的实际应用)
Procopius Dirisch
(狄维施)
1785年
库仑定律
电磁学进入科学行列
Charles Auguste de Coulom
(库仑 法国)
1799年
发明电池
提供较长时间的电流
Alessandro Graf Volta
(伏打 意大利)
1820年
电流的磁效应
(电产生磁)
安培分子电流说
毕奥-萨伐尔定律
Hans Chanstan Oersted
(奥斯特 丹麦)
Andre Marie Ampere
(安培 法国)
Jean-Baptute Biot,Felix Savart
(毕奥,萨伐尔)
1826年
欧姆定律
Georg Simon ohm(欧姆)
1831年
电磁感应现象
(磁产生电)
Michael Faraday
(法拉第 英国)
1834年
楞次定律
楞次
1865年
麦克斯韦方程组
建立了电磁学理论,
预言了电磁波
Maxwell(麦克斯韦)
1888年
实验证实电磁波存在
Heinrich Hertz
(赫兹 德国)
1896年
光速公式
Hendrik Anoen Lorentz
(洛仑兹)
谢谢
(一)磁学中的重要实验:
1.奥斯特实验。
2.通电导体在磁场中受力实验。
3.电动机原理实验。
4.电磁感应实验。
5.电磁铁磁性与哪些因素有关。
(二)记住某些原理:
1.电动机工作原理。
2.发电机工作原理。
3.电磁继电器工作原理。
4.扬声器工作原理
5.话筒工作原理
(三)活学活用一些定则:
1.安培定则(判断通电螺线管磁极,电流方向。)
2.左手定则(判断通电导体在磁场中受力方向,电流方向,磁感线方向。)
3.右手定则(判断感应电流方向)
其它概念:
1.磁性:物体具有吸引铁钴镍等物质的性质,叫磁性。
2.磁现象:物体具有吸引铁钴镍等物质的现象。
3.磁体:具有磁性的物体。
4.磁极:磁体上次新最强的部分(每个磁体都有两个磁极:N极、S极)
5.磁化:使本来不具有磁性的物体获得磁性的过程。
6.磁极间的相互作用:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
7.磁场:磁体周围存在的某种物质。
8.磁感线:为了形象描述磁场假想出来的一组曲线。
(1)是假想的曲线。 (2)任何磁感线都不相交。
(3)有方向,从N极回到S极. (4)都是闭合曲线
9.地磁场:与条形磁体磁场相似。
(四)牢记物理学家
1.丹麦物理学家奥斯特。
2.英国物理学家法拉第。
(好不容易打完了~~)
注:(一)了解实验过程,所需器材,实验结论。
(二)能简述原理,有条不紊。
(三)了解基础概念,应付自如。
(四)知道这些物理学家对磁学的贡献。
(我可是把老师教我的全部交给你了,打字累死我了,虽然我是学生,但好歹也是物理课代表,总结性的东西都在这了,好好学吧。)
1、基本概念: 电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速 2、基本规律: 电量平分原理(电荷守恒) 库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力) 电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场) 电场力做功的特点及与电势能变化的关系 电容的定义式及平行板电容器的决定式 部分电路欧姆定律(适用条件) 电阻定律 串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系) 焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围 闭合电路欧姆定律 基本电路的动态分析(串反并同) 电场线(磁感线)的特点 等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点 常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管) 电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率) 电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率) 电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义) 安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则 电磁感应想象的判定条件 感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线 通电自感现象和断电自感现象 正弦交流电的产生原理 电阻、感抗、容抗对交变电流的作用 变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题) 3、常见仪器: 示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
4、实验部分: (1)描绘电场中的等势线:各种静电场的模拟;各点电势高低的判定; (2)电阻的测量:①分类:定值电阻的测量;电源电动势和内电阻的测量;电表内阻的测量;②方法:伏安法(电流表的内接、外接;接法的判定;误差分析);欧姆表测电阻(欧姆表的使用方法、操作步骤、读数);半偏法(并联半偏、串联半偏、误差分析);替代法;*电桥法(桥为电阻、灵敏电流计、电容器的情况分析); (3)测定金属的电阻率(电流表外接、滑动变阻器限流式接法、螺旋测微器、游标卡尺的读数); (4)小灯泡伏安特性曲线的测定(电流表外接、滑动变阻器分压式接法、注意曲线的变化); (5)测定电源电动势和内电阻(电流表内接、数据处理:解析法、图像法); (6)电流表和电压表的改装(分流电阻、分压电阻阻值的计算、刻度的修改); (7)用多用电表测电阻及黑箱问题; (8)练习使用示波器; (9)仪器及连接方式的选择:①电流表、电压表:主要看量程(电路中可能提供的最大电流和最大电压);②滑动变阻器:没特殊要求按限流式接法,如有下列情况则用分压式接法:要求测量范围大、多测几组数据、滑动变阻器总阻值太小、测伏安特性曲线; (10)传感器的应用(光敏电阻:阻值随光照而减小、热敏电阻:阻值随温度升高而减小) 5、常见题型: 电场中移动电荷时的功能关系; 一条直线上三个点电荷的平衡问题; 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转(示波器问题); 全电路中一部分电路电阻发生变化时的电路分析(应用闭合电路欧姆定律、欧姆定律;或应用“串反并同”;若两部分电路阻值发生变化,可考虑用极值法); 电路中连接有电容器的问题(注意电容器两极板间的电压、电路变化时电容器的充放电过程); 通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题;(注意磁感线的分布及磁场力的变化); 通电导线在匀强磁场中的平衡问题; 带电粒子在匀强磁场中的运动(匀速圆周运动的半径、周期;在有界匀强磁场中的一段圆弧运动:找圆心-画轨迹-确定半径-作辅助线-应用几何知识求解;在有界磁场中的运动时间); 闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题; 两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况(左右手定则及楞次定律的应用、动量观点的应用); 带电粒子在复合场中的运动(正交、平行两种情况): ①重力场、匀强电场的复合场; ②重力场、匀强磁场的复合场; ③匀强电场、匀强磁场的复合场; ④三场合一; 复合场中的摆类问题(利用等效法处理:类单摆、类竖直面内圆周运动); LC振荡电路的有关问题;。
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