第16章：电磁现象

这是一篇关于电磁现象的思维导图，主要内容包括：发电机，磁生电，电动机，电磁铁，电生磁，磁现象。适用于考试、预习！

电磁现象

• 磁现象
  • 磁性
    • 物体吸引 铁、鈷、镍等物质的性质
  • 磁体
    • 定义：
      • 具有磁性的物体
    • 磁体的分类
      • 按形状
        • 磁针磁体
        • 条形磁体
        • 蹄形磁体
      • 按来源
        • 天然磁体
        • 人造磁体
      • 依据磁性保持时间长短
        • 永磁体
        • 软磁体
  • 磁极
    • 定义
      • 磁体上磁性最强的部位
    • 判别磁极方法：
      • 悬吊着的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极,又叫S极.静止时指北的那个磁极叫做北极,又叫 N 极。
    • 任何一个磁体都有 2 个磁极。
    • N极和S极
    • 磁极间的作用规律
      • 同名磁极相互排斥
      • 异名磁极相互吸引
  • 磁化
    • 定义：
      • 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程
    • 方式
      • 在磁体或电流的作用 下
  • 磁场
    • 定义：
      • 磁体的周围空间确实存在着一种物质，物理学中把这种物质命名为“磁场”
    • 基本性质
      • 磁场对放入其中的磁体会产生力的作用
    • 方向
      • 小磁针在磁场中某点静止时，N极所指方向为该点磁场方向
    • 磁感线
      • 定义：
        • 我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线
      • 磁感线的特点
        • 方向
          • 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极
        • 大小
          • 磁感线越密集,磁性越强
      • 研究方法
        • 模型法
          • 研究“光线”，研究“磁感线”
    • 磁场与磁感线联系
      • 磁感线上任意一点的方向与该点的磁场方向相同。
      • 磁场真实存在；磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的物理模型,实际并不存在；
  • 地磁场
    • 定义
      • 地球周围存在着磁场——地磁场
    • 地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
    • 地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近
    • 磁偏角
      • 小磁针所指的南北方向与正南、正北 有一个偏差角度，称之为磁偏角
      • 最早准确记述这一现象的是我国宋代学者沈括
• 电生磁
  • 电流的磁效应 （电能够生磁）
    • 课本P9“观察与实验”
      • （1）由甲乙可知
        • 实验现象
          • 小磁针发生偏转
        • 结论
          • 通电导线周围存在磁场
      • （2）由甲丙可知
        • 实验现象
          • 小 磁针偏转的方向发生了改变
        • 结论
          • 磁场方向与电流方向有关
    • 电流的磁效应
      • 通电导线周围存在磁场
      • 磁场方向与电流方向有关
    • 第一个发现电流磁效应的物理学家是奥斯特
  • 通电螺线管的磁场
    • 通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场类似
    • 通电螺线管的两端就相当于条形磁铁的两个磁极
    • 磁场方向跟电流方向有关
  • 安培定则
    • 使用方式
      • 通电螺线管的磁性跟电流的方向之间的关系可用 安培定则 来判定
    • 判定方法
      • 右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极
• 电磁铁
  • 定义：
    • 我们把插入铁芯的通电螺线管内叫电磁铁
  • 原理：
    • 铁棒插入通电螺线管，铁芯被磁化，形成_磁体也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有螺线管产生的磁场，又有铁芯产生的磁场，因而磁场大大增强了
  • 实验：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
    • 研究方法
      • 控制变量法
      • 转换法
        • 通过吸引铁钉/大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱
    • 实验结论
      • 线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强
      • 电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强
    • 影响因素
      • 电流大小
      • 线圈匝数
  • 电磁铁优点
    • 电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制
    • 电磁铁磁极的极性（磁场的方向）可以通过改变电流的方向来控制
    • 电磁铁的磁性强弱可以通过改变电流的大小或线圈匝数来控制
  • 电磁铁的应用
    • 电磁起重机
    • 电磁继电器
    • 磁悬浮列车
    • 电铃
    • 扬声器
  • 电磁继电器
    • 构造
      • 电磁铁 、衔铁、弹簧、（动、静）触点等
    • 电路构成
      • 低压控制电路
      • 高压工作电路
    • 实质：
      • 利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
• 电动机
  • 实验：磁场对通电导线的作用
    • 通电导体在磁场中受力
    • 受力的方向跟磁场方向、电流方向有关
  • 电动机（直流）
    • 原理：
      • 通电线圈在磁场中受力转动
    • 基本构造
      • 转子
        • 能够转动的线圈
      • 定子
        • 固定不动的磁体
    • 换向器
      • 构造
        • 两个铜半环
      • 作用
        • 使线圈刚刚转过平衡位置时,就自动改变线圈中的电流方向,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动
    • 能量转换
      • 电能→机械能
  • 扬声器
    • 扬声器的原理与电动机的原理相同
    • 原理：
      • 通电导线在磁场中受力
• 磁生电
  • 实验：探究什么情况下磁能生电
    • 实验方法
      • 控制变量法
      • 转换法
        • 根据灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否有电流
    • 结论
      • 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流
      • 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关
  • 电磁感应
    • 定义：
      • 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应现象
    • 产生的电流叫感应电流
    • 发现者：
      • 法拉第
    • 应用：发电机
    • 产生感应电流的条件
      • 电路必须 闭合
      • 导体必须在磁场中做切割磁感线运动
    • 影响感应电流方向的因素
      • 导体切割磁感线的运动方向
      • 磁场方向
• 发电机
  • 发电机（交流）
    • 构造：磁体（定子）、线圈（转子）
    • 工作原理：电磁感应现象
    • 我国电网交流电频率为50Hz
    • 交流发电机发出的 交变 电流，线圈每转动一周，电流方向改变 2 次。（改变位置为平衡位置）
  • 动圈式话筒
    • 原理：电磁感应现象
    • 发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理