初中物理 20 电与磁:磁现象、磁场、电动机
磁现象
磁性与磁体
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。具有磁性的物体叫做磁体。磁体有天然磁体和人造磁体之分,常见的人造磁体有条形磁体、蹄形磁体和磁针等。
磁极及其相互作用规律
磁体上磁性最强的部分叫磁极,一个磁体有两个磁极,分别是南极(\(S\)极)和北极(\(N\)极)。磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。例如,将两个条形磁体的\(N\)极相互靠近时,它们会互相排斥;而将一个磁体的\(N\)极与另一个磁体的\(S\)极靠近时,则会互相吸引。
磁化
一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。例如,原来没有磁性的钢针,靠近磁体时会被磁体吸引,并且在磁体的作用下获得磁性,能够吸引其他的铁制品。
磁场
磁场的概念
磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质,叫做磁场。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
磁场的方向
在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。为了形象地描述磁场,人们引入了磁感线。磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线,磁感线上某一点的切线方向与该点的磁场方向一致,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。例如,在条形磁体周围,磁感线从磁体的\(N\)极出发,回到磁体的\(S\)极,且在磁体两端的磁感线较密集,表示磁场较强。
地磁场
地球周围存在着磁场,叫做地磁场。地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。小磁针能够指示南北方向就是受到地磁场的作用。不过,地磁场的北极与地理的南极并不完全重合,它们之间有一个夹角,叫做磁偏角。
电动机
电动机的原理
电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。当给电动机的线圈中通以电流时,线圈在磁场中会受到力的作用而发生转动。
电动机的构造
电动机主要由定子和转子两部分组成。定子是电动机中固定不动的部分,由磁体组成,其作用是产生磁场;转子是电动机中能够转动的部分,一般由线圈和铁芯组成,是电动机的转动部分。此外,电动机还包括电刷、换向器等部件,电刷的作用是与电源相连,将电流引入到转子的线圈中,换向器则是在电动机转动时,及时改变线圈中的电流方向,使线圈能够持续转动下去。
电动机的能量转化
电动机工作时,消耗电能,使电动机的转子转动,从而带动其他机械做功,将电能转化为机械能。电动机在现代社会中有着广泛的应用,如电风扇、洗衣机、电动自行车等都是利用电动机来工作的。
磁现象、磁场和电动机是初中物理电与磁部分的重要内容,它们之间相互联系,共同构成了对电磁现象的初步认识,为进一步学习电磁感应等更复杂的电磁学知识奠定了基础。