磁鐵和磁場(chǎng)的關(guān)系與定義

1、磁鐵和磁場(chǎng)的關(guān)系與定義 磁鐵的磁極 磁鐵意義 能吸引鐵器的物體 磁鐵磁極 以自由旋轉(zhuǎn)的磁鐵之指向判定 1.指北極：指向北方的一端 N 極 2.指南極：指向南方的一端 S 極 指向并非剛好正南北向（地理上的南北極） 121 磁鐵 磁鐵的性質(zhì)圖說 磁鐵磁性 同極相斥、異極相吸 121 磁鐵 磁鐵的性質(zhì)圖說 磁場(chǎng)強(qiáng)度 二端磁極磁場(chǎng)強(qiáng)、中央弱 棒形、馬蹄形甚至圓形的磁鐵如何決定N、S極？Q 小問題121 磁鐵 磁鐵的性質(zhì)圖說 磁鐵分割 N、S極必成對(duì)出現(xiàn) 切割方向 1.向N、S聯(lián)機(jī)縱切 會(huì)產(chǎn)生新磁極 2.向N、S聯(lián)機(jī)橫切 不會(huì)產(chǎn)生新磁極 N SN SN S2.橫切1.縱切121 磁鐵 磁鐵分割 N、S

2、極必成對(duì)出現(xiàn) 有新磁極產(chǎn)生 沒有新磁極產(chǎn)生折斷的磁鐵從斷面靠近，是會(huì)相吸引還是排斥呢？Q 小問題121 磁鐵 磁鐵的性質(zhì) 磁鐵磁性 同極相斥、異極相吸 磁場(chǎng)強(qiáng)度 二端磁極磁場(chǎng)強(qiáng)、中央弱 磁鐵分割 N、S極必成對(duì)出現(xiàn)（不單獨(dú)存在） 磁力與電力之比較 1.相同： 皆有排斥與吸引力。 皆屬超距力（非接觸力）。 2.相異：正、負(fù)電荷可單獨(dú)存在， 但N、S極必成對(duì)存在。 121 磁鐵 磁化與磁性物質(zhì) 磁化 使物質(zhì)具有磁性 磁性保留之久暫 1.永久磁鐵（硬磁鐵）：鋼釘（鋼） 不易磁化，但磁化后磁性不消失。 2.暫時(shí)磁鐵（軟磁鐵）：鐵釘（熟鐵） 易磁化，但磁化后磁性即刻消失。 磁性物質(zhì) 含有鐵、鈷、鎳金屬元

3、素 可被磁化 非磁性物質(zhì)：不可被磁化的物質(zhì) （不含有鐵、鈷、鎳金屬元素）電鈴構(gòu)造中，打鈴聲的材質(zhì)是鐵材？還是鋼材質(zhì)？Q 小問題121 磁鐵 磁化與磁性物質(zhì)圖說EXP小實(shí)驗(yàn)磁化：近端生異性極，遠(yuǎn)程生同性極將釘子從中拔開，發(fā)生？釘子是鐵？還是鋼材？ SNSN121 磁鐵 磁鐵范例eg1.兩根形狀、大小、長(zhǎng)短均相同，而且沒有任何標(biāo)記的金 屬棒。大雄不藉其他工具，判斷這兩根金屬棒是 否具有磁性，并能分辨出來，他的方法如下： 將兩根金屬棒貼標(biāo)簽，標(biāo)明甲、乙。 將兩根金屬棒互相靠近，發(fā)現(xiàn)兩棒僅能互相吸引，但 不能互相排斥。 將兩棒排成如（a），可互相吸引而不脫落。 將兩棒排成如（b）， 則不能相吸而脫落。

4、 則甲、乙兩棒何者具有磁性？ 。甲乙（a）甲乙（b）121 磁鐵 磁鐵范例eg2. （ ）如圖為一棒形磁鐵折成兩段的情形，何者錯(cuò)誤？ （A）一磁鐵折斷后的兩段磁力都消失了 （B）一磁鐵折斷后，變成兩個(gè)小磁鐵 （C）如圖，甲端為 N 極，乙端為 S 極 （D）一磁鐵被折斷后的磁力減弱eg3. 手持一磁鐵，將其N 極靠近鐵釘，鐵釘下方再置一小磁 針，則甲為 極 ，乙為 極，丙為 極。eg4.（ ）將一磁鐵靠近一鐵棒，能 使鐵棒變成暫時(shí)磁鐵，此現(xiàn)象為？ （A）靜電感應(yīng) （B）電磁感應(yīng) （C）電流的磁效應(yīng) （D） 磁化丙122 磁場(chǎng) 場(chǎng)的意義 超距力作用的空間；磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)。 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)形成 有

5、磁性者在其周圍建立磁場(chǎng) 距離近，磁場(chǎng)強(qiáng)（F 與 r2 反比）。 磁場(chǎng)影響 只有磁性物質(zhì)進(jìn)入磁場(chǎng)中，才會(huì)受影響122 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)的物像化一 以鐵粉灑在磁場(chǎng)中，形成的圖樣比擬之 磁力線Q 小問題只看鐵粉排列，能分出磁鐵哪一端是N、S極嗎？122 磁場(chǎng) 磁力線圖說 從圖中，只看到鐵粉的排列情形NSNSNSSNQ 小問題12圖1、2的磁極方向排列不同，磁力線的差異為何？122 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)的物像化二 建立磁力的方向性 以小磁針擺置磁場(chǎng)中，形成的圖樣比擬之 定義：磁場(chǎng)的方向 磁針在磁場(chǎng)中的 N 極指向?yàn)槠涫芰Ψ较?磁力線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)槠淝芯€方向 由磁鐵 N 極指向S 極（磁鐵內(nèi)部由S極指向N極） 1

6、22 磁場(chǎng) 磁力線磁場(chǎng)方向圖說 從圖中，只看到鐵粉的排列情形Q 小問題標(biāo)示出圖中A、B、C、D四位置的磁場(chǎng)方向？ABCD122 磁場(chǎng) 磁力線磁場(chǎng)方向圖說 122 磁場(chǎng) 磁力線性質(zhì) 封閉平滑曲線（形成立體結(jié)構(gòu)） 疏密程度表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱 磁力線密集處，該處磁場(chǎng)強(qiáng)。 任二條磁力線絕不相交 磁場(chǎng)的方向：由 N 極指向 S 極（切線方向） 122 磁場(chǎng) 地磁的存在 假想地球內(nèi)部有一個(gè)大磁鐵，這便是影響指 南針能指向南、北向的原因。NS地磁南極地磁北極地理北極地理南極122 磁場(chǎng) 地球磁場(chǎng)（注意：內(nèi)部假想磁鐵的N、S極）122 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)范例eg1.一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近，A、B、C、D分別為 兩磁鐵

7、的磁極，箭頭表示磁力線方向，如圖所示，若于此 情況下，鐵釘?shù)?E 極會(huì)吸引指南針的 S 極，則： A是 極，B是 極，C是 極，D是 極。eg2.磁力線分布情形，如圖，將A、B、C、D三磁針置于磁 場(chǎng)中，磁針N極的指向?yàn)楹?？BCD122 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)范例eg3. （ ）地球具有磁場(chǎng)，何圖可表示地球之磁力線圖形？eg4. 甲乙丙為磁力線圖樣，是由圖二的磁鐵排列而成，則： 甲圖是 排列的。 乙圖是 排列的。 丙圖是 排列的。 （以a、b、c填答）123 電流的磁效應(yīng) 歷史 公元1820年丹麥人厄司特發(fā)現(xiàn) 意義 通有電流的導(dǎo)線，周圍有磁場(chǎng)產(chǎn)生Q 小問題鋁是非磁性金屬，通以電流。周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)？123

8、電流的磁效應(yīng) 長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)大小 法國(guó)人安培發(fā)現(xiàn)：安培定律 磁場(chǎng)強(qiáng)度（B）與導(dǎo)線的電流大?。↖）成正比 磁場(chǎng)強(qiáng)度與該點(diǎn)與導(dǎo)線間（r）的距離成反比 磁力線封閉同心圓柱體 123 電流的磁效應(yīng) 長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向 安培右手定則判斷出 N 指向（逆時(shí)針或順時(shí)針） 磁力線上任一位置的磁場(chǎng)方向是切線方向123 電流的磁效應(yīng) 載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)圖說（同心圓柱）磁針在導(dǎo)線上方磁針在導(dǎo)線下方A B CDEQ 小問題如圖的A、B、C、D、E五位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度順序？ 123 電流的磁效應(yīng) 長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向 安培右手定則（右手握導(dǎo)線） 大拇指指向電流方向，四指彎曲的方向?yàn)榇艌?chǎng)方向 （電流方向與磁場(chǎng)方向垂

9、直） 123 電流的磁效應(yīng) 安培右手定則圖說（向著電流直視） 表電流垂直射入紙內(nèi) 表電流垂直射出紙外 順時(shí)針方向逆時(shí)針方向123 電流的磁效應(yīng) 載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)圖說（同心圓柱）IIIINNNNSSSSQ 小問題如圖的磁針指向，你會(huì)判斷？123 電流的磁效應(yīng) 小磁針在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度【補(bǔ)充】 偏轉(zhuǎn)的方向是合力綜合的凈效果 應(yīng)考慮地磁 與電磁場(chǎng) 對(duì)磁針的影響 磁針只受地磁時(shí) 指向南北向S 磁針受地磁與電磁時(shí) 合力指向?qū)蔷€方向 NSNS N123 電流的磁效應(yīng) 電流的磁效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)122 圖說Q 小問題磁針偏轉(zhuǎn)角度受電流影響？如何增加電流大?。恳曂膱A兩側(cè)的磁場(chǎng)視同心圓上、下的磁場(chǎng)123 電流的磁

10、效應(yīng) 電流的磁效應(yīng)范例eg1. （ ）下列各圖中磁力線的繪圖，何者正確？eg2. 如圖，甲丙磁針放在導(dǎo)線正上方，乙磁針放在導(dǎo)線正下 方，當(dāng)開關(guān)接通后： 磁針會(huì)順時(shí)針偏轉(zhuǎn)。 磁針偏轉(zhuǎn)角度最大。 改變圖中導(dǎo)線匝數(shù)，雖然 匝數(shù)一直增加，但甲磁針 N極偏轉(zhuǎn)的角度最多不會(huì)超 過幾度？ 。123 電流的磁效應(yīng) 電流的磁效應(yīng)范例eg3. 導(dǎo)線垂直穿過水平紙板，紙板上 放置甲、乙、丙三磁針，當(dāng)電路 接通后，則： 三磁針的偏向如何？ 把甲磁針垂直上提至P點(diǎn)， 偏轉(zhuǎn)角度變化？ 。 可變電阻滑鍵往M滑動(dòng)， 甲磁針的偏轉(zhuǎn)角度變化？eg4. 羅盤置于導(dǎo)線束正上方，電路接 通后： 磁針N極向 偏轉(zhuǎn)。 （ ）五匝線束產(chǎn)生的

11、偏轉(zhuǎn) 角度是單匝線束的偏轉(zhuǎn)角度 之五倍。（是非） 124 電磁鐵 螺旋形線圈 將長(zhǎng)直導(dǎo)線彎曲，磁場(chǎng)增強(qiáng)。（磁力線密集） 單位長(zhǎng)度的匝數(shù)愈多，磁場(chǎng)愈強(qiáng)。 124 電磁鐵 螺線形線圈的磁場(chǎng) 磁力線（灑小鐵粉、再換小磁針 ） 螺旋形線圈的磁場(chǎng)近似長(zhǎng)棒狀磁鐵NSNS 螺旋形線圈因電流磁效應(yīng)，形成了電磁鐵 所以也具有N、S 極 124 電磁鐵 如何增加螺線形線圈的磁場(chǎng) 增加電流（增加電池?cái)?shù)）（B I） 增加單位長(zhǎng)度的匝數(shù)（B N） 線圈內(nèi)部放入易于磁化的物質(zhì) ABCDEFGHQ 小問題A H 八個(gè)線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度順序？ 124 電磁鐵 決定螺線形線圈的 N、S 極 右手握線圈，四指彎曲指向電流方向，大拇

12、指指向磁場(chǎng)方向（N 極方向） （螺線形線圈右手定則與安培右手定則不同）逆時(shí)針電流順時(shí)針電流 124 電磁鐵 電磁鐵的應(yīng)用電鈴當(dāng)通電時(shí)，附有鐵片的彈簧片受電磁鐵吸引，而使鈴聲作響。鈴聲敲響后，成為斷路，磁性消失，彈簧片因彈力回復(fù)原位置，再度形成通路。124 電磁鐵 電磁鐵范例eg1. （ ）如下左圖，線圈內(nèi)插有軟鐵棒，當(dāng)電路接通后， 則置于線圈左側(cè)之磁棒將（A）被排斥（B）被吸引（C） 不受影響（D）被吸住后再推開。eg2. 如上右圖，當(dāng)按下開關(guān)，甲乙二磁針之N 極偏轉(zhuǎn) 方向?yàn)?？?時(shí)針偏轉(zhuǎn)；乙 時(shí)針偏轉(zhuǎn)。eg3. 使電磁鐵的磁場(chǎng)增強(qiáng)的方法有哪些？eg4. 在一中空的線圈內(nèi)分別插入木棒、鐵棒、鋼

13、棒，何者之磁？ 場(chǎng)最強(qiáng)？何者最弱？乙 125 馬達(dá)與 馬達(dá)的意義：因電流磁效應(yīng)，使物轉(zhuǎn)動(dòng)。 電風(fēng)扇、吸塵器、吹風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、洗衣機(jī) 馬達(dá)的構(gòu)思：二個(gè)磁場(chǎng)因同性相斥而轉(zhuǎn)動(dòng) 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，但只轉(zhuǎn)了半圈（180度）即停止 如何解決這個(gè)問題呢？ 125 馬達(dá)與 馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī) 線圈每轉(zhuǎn)半圈（180度）即要改變電流方向一次 半圓形金屬環(huán)及電刷之設(shè)計(jì)（電流的流入方向不變） 125 馬達(dá)與 馬達(dá)的結(jié)構(gòu) 使用直流電 電能轉(zhuǎn)成力學(xué)能 1.場(chǎng)磁鐵：定子 （永久磁鐵） 2.電樞：轉(zhuǎn)子 （可轉(zhuǎn)動(dòng)之線圈） 3.集電環(huán) （半圓形金屬環(huán)）4.電刷（碳刷） （不隨之轉(zhuǎn)動(dòng)）1234微微接觸 125 馬達(dá)與 導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力（

14、電流與磁場(chǎng)的交互作用） 右手開掌定則 四指為磁場(chǎng)方向，大拇指為電流方向，掌心所朝的方向即為導(dǎo)線的受力方向BFI載流長(zhǎng)直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力 B與I平行 導(dǎo)線不受力 B與I不平行 導(dǎo)線受力 其中以B與I成90度時(shí)受力 最大 125 馬達(dá)與 馬達(dá)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程 （甲）：直導(dǎo)線 A部分向上， B 部分向下 合力矩為順時(shí)針，向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（乙）：線圈轉(zhuǎn)至鉛直面，因物體慣性 向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（丙）：剛轉(zhuǎn)過90度，集電環(huán)接到另一電刷，線圈各 邊電流反向流動(dòng)，此后每轉(zhuǎn)半圈，電流方向 反轉(zhuǎn)一次，直導(dǎo)線 A部分向下， B 部分向上 合力矩為順時(shí)針，向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 直流電動(dòng)機(jī)的圖示 螺線形線圈右手定則 125 馬達(dá)與 的

15、發(fā)明：1876 年 美國(guó)人 貝爾 的原理 藉話筒之碳粉調(diào)節(jié)電流大小，來影響聽筒 中電磁鐵的磁力，使金屬薄片振動(dòng)。聲音大，碳粉緊密，電阻小，電流大聲音小，碳粉疏松，電阻大，電流小 125 馬達(dá)與 的圖標(biāo)：話筒聽筒 125 馬達(dá)與 光纖通訊原理： 利用雷射光發(fā)送訊號(hào)，光沿光纖線路反射訊號(hào) 至遠(yuǎn)方（光行進(jìn)符合光反射定律）125 馬達(dá)與 馬達(dá)與 范例eg1. （ ）圖為 聽筒與話筒的構(gòu)造示意圖，何者正確？ （A）聽筒與話筒內(nèi)皆具有電磁鐵 （B）講話愈大聲，通過碳粉的電流愈小 （C）碳粉盒被壓縮得較為疏松時(shí)，電阻較大 （D）聽筒上的金屬薄片振動(dòng)，能產(chǎn)生電流eg2. 如圖（一）、圖（二）通電后，轉(zhuǎn)動(dòng)情形？

16、 （A）靜止不動(dòng) （B）轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈即停止 （C）轉(zhuǎn)動(dòng)1/2圈即停止（D）不停地轉(zhuǎn)動(dòng)圖一圖二 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 電能生磁 電流的磁效應(yīng) 磁能生電 1831年英國(guó)人法拉第發(fā)現(xiàn) 1.電磁感應(yīng)：磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象 磁場(chǎng)發(fā)生變化磁力線數(shù)目有增減（B 0） 2.感應(yīng)電流：因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流 實(shí)驗(yàn)中，常以檢流計(jì)檢驗(yàn)有無電流產(chǎn)生檢流計(jì) 刻度零位在中間 偏轉(zhuǎn)方向是電子流的 方向G 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 電磁感應(yīng)圖說一磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)減少，有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B 0 I 0磁鐵向左移動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B 0 I 0 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 電磁感應(yīng)圖說二磁鐵向

17、右移動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)減少，有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B 0 I 0磁鐵靜置于線圈旁，線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B 0 I0Q 小問題感應(yīng)電流的有無如何判斷？電流方向如何判斷 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 電磁感應(yīng)圖說三Q 小問題圖中眼所見感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針或逆時(shí)針？ 電磁感應(yīng)圖說 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 電磁感應(yīng)圖說四 磁能生電的二角色： 磁鐵 回路電磁感應(yīng)原磁場(chǎng)B 0二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)使回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，回路于是形成電磁鐵感應(yīng)磁場(chǎng)冷次發(fā)現(xiàn)了此二磁場(chǎng)間的關(guān)系. 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 感應(yīng)電流 1.有無 B 0 2.方向 冷次定律：產(chǎn)生新磁場(chǎng)恒反抗原磁場(chǎng) 線圈右手定則反推電流方向 法拉第定律 感應(yīng)電流大小與磁場(chǎng)變化速率成正比 磁場(chǎng)變化速率愈快，感應(yīng)電流愈大 增加感應(yīng)電流的方法 1.增加線圈圈數(shù) 2.使線圈內(nèi)磁場(chǎng)變化速率加快 3.增加相對(duì)運(yùn)動(dòng)磁鐵的磁場(chǎng) 126 磁可以產(chǎn)生電嗎？ 發(fā)電機(jī)歷史：第一個(gè)發(fā)電機(jī)是法拉第制造的 發(fā)電機(jī)原理：電磁感應(yīng)原理 以動(dòng)力使線圈在兩極間轉(zhuǎn)動(dòng)，以產(chǎn)生感應(yīng)電流 力學(xué)能轉(zhuǎn)成電能的裝置1.場(chǎng)磁鐵：定子 （永久磁鐵） 2.電樞：轉(zhuǎn)子 （可轉(zhuǎn)動(dòng)之線圈） 3.集