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初中二年级 (13-14岁)

初中科学 磁场

在条形磁铁周围到处放上小磁针,每个位置的指针都指向不同方向。磁铁的作用所能达到的这片空间就是磁场。 磁场的方向就是小磁针N极所指的方向,把这些方向连起来画出的磁感线,在磁铁外部从N极出发、回到S极。 在上图中把小磁针绕着磁铁移动,可以看到指针沿着磁感线转动。 即使没有磁铁,导线中有电流时周围也会产生同心圆状的磁场;给线圈通电,它就成了像条形磁铁一样的电磁铁。

磁铁周围看不见的空间

🧲 用小磁针寻找磁场
①把小磁针放在磁铁附近,指针会转向一定的方向
②磁铁的作用所能达到的空间叫作磁场
③某点磁场的方向,就是放在该点的小磁针N极所指的方向
④在磁铁上盖一张纸再撒上铁屑,可以直接看到磁感线的形状

条形磁铁与小磁针

45°
💡 图中要看的地方
①小磁针红色一端(N极)顺着该处磁感线的方向
②靠近N极时,指针指向远离N极的方向
③靠近S极时,指针指向S极
④在磁铁中部旁边,指针与磁铁平行,指向S极一侧

电流产生的磁场

3A
右手螺旋定则(安培定则)
拇指 → 电流方向,弯曲的四指 → 磁场方向
直导线通电时,周围产生以导线为圆心的同心圆磁场,电流越大,磁场越强

电磁铁:用电流做成的磁铁

电磁铁的磁性强弱
线圈匝数 ↑ 或电流 ↑ → 磁场 ↑
线圈通电后像条形磁铁一样,两端出现N极和S极;在线圈中插入铁芯,磁性会强得多
💡 电磁铁与永磁体的区别
①电磁铁断电后磁性几乎消失,可以随时通断
②改变电流方向,电磁铁的N极和S极互换
③永磁体不需要电流,始终具有磁性
④电磁铁的应用:扬声器、电动机、搬运废铁的起重机、磁悬浮列车

总结

磁场一览
磁感线在磁铁外部由N到S;电流的磁场用右手螺旋定则判断
磁感线越密的地方,磁场越强
🎯 考试常考点
①磁感线从N极出发回到S极,互不相交,也不分叉
②小磁针N极所指的方向就是磁场方向
③右手螺旋定则:拇指指电流方向,弯曲的四指指磁场方向
④线圈匝数越多、电流越大,电磁铁磁性越强
⑤地球是个大磁体,地磁S极在地理北极附近,所以小磁针N极指北

例题与单元测评

例题 1
如下图,直导线中的电流从屏幕里流出,怎样用右手螺旋定则判断导线周围磁场的方向?
1
右手拇指指向电流方向,也就是从屏幕指向自己。
2
握住导线的四指弯曲的方向就是磁场方向,所以从屏幕上看,磁场是逆时针方向的同心圆。
▸ 以导线为圆心、沿逆时针方向的同心圆磁场
如果电流流进屏幕(⊗),磁场就变成顺时针方向。
例题 2
怎样使电磁铁的磁性更强?电磁铁与永磁体最大的不同是什么?
1
增加线圈匝数或增大电流,电磁铁的磁场就会增强;插入铁芯也能增强。
2
电磁铁断电后磁性几乎消失,而永磁体始终具有磁性。
▸ 增加匝数或电流可使磁性增强;它能用电流控制通断,这是与永磁体最大的不同
所以废品站的起重机用电磁铁吸起废铁搬走,再断电把它放下。
单元测验
关于磁场的说法,正确的是?
①磁感线从S极出发进入N极
②磁感线彼此交叉
③指南针的N极指向该点的磁场方向
④电磁铁切断电流后仍保留磁性
⑤直线电流周围的磁场是与导线平行的直线
▸ ③ 指南针的N极指向该点的磁场方向
1
磁感线从N极出发进入S极(①错),且彼此不交叉(②错)。
2
电磁铁切断电流后磁性消失(④错),直线电流的磁场是以导线为中心的同心圆(⑤错)。指南针N极指向该点的磁场方向(③对)。

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