電磁現(xiàn)象初中中專1第一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日§6.1電場教學(xué)目標(biāo):1.知道電荷電荷之間的相互作用2.知道基本電荷電量3.識記真空中的庫侖定律4.識記電場電場強(qiáng)度5.了解電場對電荷的作用2023/6/22第二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日一、真空中的庫侖定律自然界中正電荷負(fù)電荷1、電荷之間的相互作用力（靜電力庫侖力電場力）：①電量：物體所帶電荷的多少。用Qq表示，單位：庫侖（c）②一個基本電荷(元電荷)的電量q =1.6×10–19c③任何帶電體所帶電量都是基本電荷的整數(shù)倍.④點(diǎn)電荷:帶電體的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所研究問題的距離或帶電體的大小形狀不影響帶電體之間的相互作用力.2023/6/23第三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2.真空中的庫侖定律＋＋－＋rr

真空中,兩個點(diǎn)電荷之間的相互作用力的大小與兩個點(diǎn)電荷所帶電量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比;作用力的方向在兩點(diǎn)電荷之間的連線上.F=kq1q2/r2靜電力常數(shù)K=9.0×109Nm2/c22023/6/24第四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日思考＋＋超距＋＋特殊物質(zhì)二、電場強(qiáng)度1、電場：存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)。

（電荷通過這種物質(zhì)對另一個電荷的作用力叫電場力）2023/6/25第五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日＋檢驗(yàn)電荷：帶電量很小的正電荷，將其放入電場中不會影響原來電場的性質(zhì)r場強(qiáng)的大小：E=F/q場強(qiáng)的方向：正電荷所受電場力的方向場強(qiáng)的單位：N/c二、電強(qiáng)強(qiáng)度1、電場強(qiáng)度2023/6/26第六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日思考：正負(fù)電荷在電場力作用下的移動＋－2023/6/27第七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日電場線(電力線)2、勻強(qiáng)電場：各處場強(qiáng)大小相等，方向相同磁力線彼此平行且間距相等2023/6/28第八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日三、靜電感應(yīng)1、靜電感應(yīng)－－－－+----+++EEFF因外電場的作用使導(dǎo)體上的電荷重新分配的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)當(dāng)F=F時，電荷不在發(fā)生定向移動---靜電平衡狀態(tài)2023/6/29第九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體上電荷的分配靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的表面。其規(guī)律為：曲率大的地方，電荷密度大；曲率小的地方，電荷密度小。3、尖端放電現(xiàn)象：++--+2023/6/210第十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日（對孤立導(dǎo)體）導(dǎo)體表面有電荷堆積時，電荷密度與導(dǎo)體表面的形狀有關(guān)。在凹的部位電荷密度接近零，在平緩的部位小，在尖的部位最大。當(dāng)電荷密度達(dá)到一定的量值后，電荷產(chǎn)生的電場會很大，以至于把空氣擊穿（電離），空氣中的與導(dǎo)體帶電相反的離子會與導(dǎo)體的電荷中和，出現(xiàn)放電火花，并能聽到放電聲。

如高壓線有輪廓的地方，就會出現(xiàn)尖端放電。由于接到電源上，它一邊放電，一邊不停的提供放電需要的電荷，這種放電會持續(xù)下去。

避雷針是另外一個好的例子。高大建筑物上安裝避雷針，當(dāng)帶電云層靠近建筑物時，建筑物會感應(yīng)上與云層相反的電荷，這些電荷會聚集到避雷針的尖端，達(dá)到一定的值后便開始放電，這樣不停的將建筑物上的電荷中和掉，永遠(yuǎn)達(dá)不到會使建筑物遭到損壞的強(qiáng)烈放電所需要的電荷。雷電的實(shí)質(zhì)是2個帶電體間的強(qiáng)烈的放電，在放電的過程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端與大地相連，與云層相同的電荷就流入大地。2023/6/211第十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4、靜電屏蔽空腔內(nèi)導(dǎo)體不受外電場的影響接地的空腔導(dǎo)體可以隔離內(nèi)外電場的影響2023/6/212第十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日作業(yè)：P1021234P11522023/6/213第十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日§6.2磁場教學(xué)目標(biāo):1.掌握磁現(xiàn)象的基本知識2.識記直線電流通電螺旋管周圍的磁場方向的判斷3.識記通電直導(dǎo)線在磁場中所受磁場力方向的判斷4.記住描述磁場性質(zhì)的兩個物理量5.會計(jì)算通電直導(dǎo)線在磁場中受力的大小2023/6/214第十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日一、磁的基本知識１、磁性：能吸引鐵、鈷、鎳（或它們的合金）等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性２、磁體：具有磁性的物質(zhì)叫磁體ａ．天然磁體ｂ．人造磁體條形ＳＮ針型ＳＮ蹄型2023/6/215第十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日３、磁極：磁性最強(qiáng)的兩個端叫磁極指南的一端叫南極（Ｓ極）指北的一端叫北極（Ｎ極）４、磁力：磁極之間的相互作用力叫磁力同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引2023/6/216第十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日５、磁場：存在于磁鐵周圍的一種特殊物質(zhì)。ａ．磁場的方向：規(guī)定為自由小磁針靜止時Ｎ極的指向．ｂ．磁力線（磁感應(yīng)線）：磁鐵周圍假想的閉合曲線，曲線的疏密表示其強(qiáng)弱，曲線上任意一點(diǎn)的切線方向表示磁場的方向．（外部：由Ｎ指向Ｓ內(nèi)部：由Ｓ指向Ｎ）NS2023/6/217第十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日二、電流周圍的磁場１、直線電流周圍的磁場

安培定則：用右手握住導(dǎo)線，拇指指向電流的方向。那么四指的彎曲方向就是磁（力線）場的方向。注意：直線電流周圍的磁力線是以導(dǎo)線為圓心的同心圓離導(dǎo)線越近磁場越強(qiáng)（磁力線越密）離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱（磁力線越疏）2023/6/218第十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)：已知通電直導(dǎo)線中電流的方向或電流的磁場方向，試判斷另一者的方向。

電流的方向電流的方向磁場方向磁場方向2023/6/219第十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日２、通電螺旋管周圍的磁場

右手螺旋法則：用右手握住螺線管，四指握向電流的方向，則拇指所指的端就是螺線管的Ｎ極．2023/6/220第二十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日三、磁場對電流的作用

一、磁場對電流的作用力的方向左手定則：伸開左手，讓拇指和其余四指互相垂直，然后將左手放入磁場中，手心對準(zhǔn)N極（手心正對磁場的方向、讓磁力線穿過手心），四指指向電流的方向，那么拇指的指向就是通電導(dǎo)線所受磁場力的方向

2023/6/221第二十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)：已知通電導(dǎo)線中電流或磁場或電流受力方向其二，判斷第三者方向。說明:圓圈:表示導(dǎo)線的橫截面點(diǎn):表示電流向外叉:表示電流向里NSNSNSNS2023/6/222第二十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日說明:圓圈:表示導(dǎo)線的橫截面點(diǎn):表示電流向外叉:表示電流向里NS．NSNSFF2023/6/223第二十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日四、描述磁場性質(zhì)的兩個物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度：定義：磁場中某一點(diǎn)通電導(dǎo)線所受的磁場力與通電導(dǎo)線中電流和通電導(dǎo)線長度的乘積的比值，叫該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式：B=F/IL單位：若F：N、I：A；L：m

則：B：N/Am

叫T（特斯拉）2023/6/224第二十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日說明：a.磁場強(qiáng)的地方B大，磁場弱的地方B小。

b.B不僅有大小，也有方向，B的方向就是磁場的方向。即：自由小磁針靜止時N極的指向。

c.由B=F/IL知：F=BIL(三者相互垂直)

d.若磁場中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，則該磁場叫勻強(qiáng)磁場。用磁力線描述：磁力線疏密均勻且彼此平行。2023/6/225第二十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日規(guī)定：磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1特斯拉的區(qū)域，垂直穿過1平方米面積的磁力線條數(shù)為1條2、磁通（量）定義：垂直穿過某一面積的磁力線條數(shù)叫磁通（量）公式：Φ=ＢＳ單位：若Ｂ：Ｔ；Ｓ：ｍ2；則Φ：Ｗｂ（韋伯）2023/6/226第二十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日注意：a．由Φ=ＢＳ得：B=Φ/S即：磁感應(yīng)強(qiáng)度就是通過單位面積的磁通量（磁力線條數(shù)）所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度ｂ．在面積一定時，穿過面積的磁力線條數(shù)越多，磁通越大，磁場越強(qiáng)．ｃ．應(yīng)用：電動機(jī)變壓器電磁鐵等用硅鋼片制成，就是為了減少漏磁通2023/6/227第二十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日解：由B=F/IL得：

I=F/BL=10-2/４×１０-2

×0．1=2．5（A）由左手定則可知：由a到babB例題1：如圖所示的勻強(qiáng)磁場，設(shè)Ｂ＝４×１０-2T，長為10cm的通電直電線ab與磁場成90°角，所受的磁場力為10-2N，方向跟紙面垂直指向讀者，求導(dǎo)線中電流的大小和方向。2023/6/228第二十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日例題２．在一勻強(qiáng)磁場中，垂直穿過２cm2面積的磁通量為4Wb，求此勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：由Φ=ＢＳ得：

B=Φ/S=4/2×10-4

=2×104（T）2023/6/229第二十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日§6.3電磁感應(yīng)演示××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××兩種情況下,產(chǎn)生感生電流的區(qū)別及本質(zhì)2023/6/230第三十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合電路內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時，線路中產(chǎn)生感生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。說明：a．所產(chǎn)生的電流叫感生電流；電動勢叫感生電動勢。ｂ．切割磁力線的那段導(dǎo)體或線圈相當(dāng)于電源２、感生電流方向的判斷ａ．切割磁力線時，感生電流方向的判斷2023/6/231第三十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日-----右手定則

伸開右手讓四指和拇指相互垂直，然后將右手放在磁場中，讓手心正對磁場方向（手心對準(zhǔn)Ｎ極、讓磁力線穿過手心），拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，則四指所指的方向就是感生電流的方向。2023/6/232第三十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)1：下圖導(dǎo)體為閉合線路的一部分導(dǎo)體，標(biāo)出由于導(dǎo)體的運(yùn)動而產(chǎn)生的感生電流的方向VNSVSN××××××××××××××××××V．．．．．．．．．．．．．．．V2023/6/233第三十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)2：要使導(dǎo)體中產(chǎn)生如下圖所示的感生電流，導(dǎo)體應(yīng)如何運(yùn)動NSNSNS．NS2023/6/234第三十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)3：下圖所示ab、cd為在直金屬道軌上可以自由滑動的兩導(dǎo)體，問當(dāng)ab向右運(yùn)動時，cd如何運(yùn)動？××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××Vabcd2023/6/235第三十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日感生電流的磁場總是要阻礙引起產(chǎn)生感生電流的磁場的變化－－－楞次定律b．磁通量發(fā)生變化時，感生電流方向的判斷2023/6/236第三十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日用楞次定律判斷感生電流方向的方法（１）首先判斷原來磁場（引起產(chǎn)生感生電流的那個磁場）的方向及變化趨勢（增加還是減少）（2）根據(jù)楞次定律判斷感生電流所產(chǎn)生的磁場方向原來磁場增加感生電流的磁場與原來磁場相反原來磁場減少感生電流的磁場與原來磁場相同（進(jìn)而：確定感生電流在螺線管中產(chǎn)生的NS極）（3）由右手螺線法則判斷感生電流的方向特別注意楞次定律不能直接判斷感生電流的方向2023/6/237第三十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日練習(xí)：問當(dāng)磁鐵插入時，a圖線圈中產(chǎn)生的感生電流的方向；b圖中小磁針N極的轉(zhuǎn)向

簡易方法：------2023/6/238第三十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日８．下圖所示,當(dāng)A線圈中電流增大時,直導(dǎo)體MN將如何運(yùn)動?MNABi××××××××B

××××2023/6/239第三十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日3、感生電動勢的計(jì)算注意：切割磁力線的那段導(dǎo)體和線圈相當(dāng)于電源（1）磁通量變化時，感生電動勢的計(jì)算：

ａ．插入時，Φ由少到多

Φ2-Φ1=

ΔΦ

叫磁通變化量

b．Φ不變時，無ｉｃ．ΔΦ變化慢ｉ小（e小）ΔΦ變化快ｉ大（e大）ｄ．ΔΦ/Δt

叫磁通的變化率可見：電動勢e∝ΔΦ/Δt寫成等式

e=kΔΦ/Δt

在SI中k=1所以：e=ΔΦ/Δt

（一匝線圈）2023/6/240第四十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日線圈中感應(yīng)電動勢的大小與線圈中磁通的變化率成正比------法拉第電磁感應(yīng)定律即:e=NΔΦ/Δt（N匝線圈）說明：①磁通量的變化有增有減，所以ΔΦ=Φ2-Φ1

有正有負(fù)，一般情況下，取絕對值計(jì)算大小。即：e=NΔΦ/Δt=N|ΔΦ|/Δt=N|Φ2-Φ1|/Δt②e的方向用楞次定律判斷。2023/6/241第四十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日

例題：有一匝數(shù)為100匝的線圈，穿國它的磁通量在0.05ｓ內(nèi)改變了0.06Wb,求線圈中產(chǎn)生的感生電動勢的大小2023/6/242第四十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日(2)切割磁力線時感生電動勢大小的計(jì)算ab切割磁力線，實(shí)際上是磁通量發(fā)生變化設(shè)ab長為L，速度為v，由ab運(yùn)動到a1b1所用時間為t，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。則ΔΦ=Φ2-Φ1=BSa1b1dc-BSabdc=BSaa1b1b=BLV.Δt

所以e=ΔΦ/Δt=BLVcaa1××××××××××××××dｂb12023/6/243第四十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日例題：下圖所示，導(dǎo)體MN可在導(dǎo)電軌道CD、EF上垂直磁場滑動。（1）試在圖上標(biāo)出感生電流的方向。（2）M、N哪端電位高？（3）若B=0．６Ｔ，ｖ＝１０ｍ／ｓ，ＭＮ的長度為１０ｃｍ，整個導(dǎo)體回路的電阻Ｒ＝０．２Ω，則感生電流為多大？（４）磁場作用在導(dǎo)體上的磁場力為多大？方向如何？ＣＭＤ××××××××××××ＥＮＦ2023/6/244第四十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日解（１）感生電流的方向從Ｍ到Ｎ．（２）Ｎ點(diǎn)的電位高于Ｍ點(diǎn)的電位（ＭＮ相當(dāng)于電源，電流從正極流出，負(fù)極流入）（３）因?yàn)椋澹剑拢蹋郑?.6×0.1×10

＝0.6(V)

所以I=e/R=0.6/0.2=3(A)(4)又F=BIL所以F=0.6×3×0.1=0.18(N)

由左手定則可知:MN的受力方向垂直于MN向右

2023/6/245第四十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日5、變壓器一、變壓器的用途變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，主要用途是將在交流頻率不變的情況下，改變交變電壓、交變電流及阻抗，同時也能改變交流電的相位。二、主要構(gòu)造軟磁鐵心（硅鋼片迭壓而成）和兩個相互絕緣繞組組成。2023/6/246第四十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日說明：1、將與電源相接的繞組叫初級繞組（原邊繞組、一次側(cè)）；與負(fù)載相接的繞組叫次級繞組（付邊繞組、二次側(cè)）2、凡與初級繞組有關(guān)的各量標(biāo)有下標(biāo)“1”；與次級繞組有關(guān)的各量標(biāo)有下標(biāo)“2”。3、變壓器工作時，由于原付繞組都有電阻，因此工作時要放出熱量。所以要采取冷卻措施：小容量變壓器：空氣冷卻方式大容量變壓器：油浸自冷油浸風(fēng)冷強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷2023/6/247第四十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4、變壓器類型：芯式變壓器殼式變壓器2023/6/248第四十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日5、小型變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)山子形日子形F形C形2023/6/249第四十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日6、變壓器的符號: