电与磁
一、磁现象：
1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）我们可以通过磁体的吸铁（钴、镍）性、指向性和磁极间的相互作用规律来判断一个物体是否具有磁性。 2、磁体： 定义：具有磁性的物质
分类：永磁体分为 天然磁体、人造磁体
3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）
种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
说明：最早的指南针叫司南 。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。两物体相互吸引要考虑六种情况，两物体相互排斥要考虑四种情况。
磁体总有两极：自然界中的磁体总有N和S两个磁极。如图1所示，一根条形磁铁断为三截以后，立即变成三根磁铁，每一段都有N、S极。只有单个磁极的磁体在自然界里是不存在的。
4、磁化： ① 定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 5、物体是否具有磁性的判断方法：
①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。将小磁针靠近磁体，就能判别磁铁的极性。如图2所示，由静止在磁体旁小磁针甲的指向，可以断定条形磁铁的A端是N极，B端是S极；同时也可以判定小磁针乙的左端是N极，右端是S极。
二、磁场：
1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
2.基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 3.方向规定：在磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
4、磁感应线：①定义：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。 ③典型磁感线：
N S N S N S N N S S ④说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。C、磁感线是封闭的曲线。D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。E、磁感线不相交。F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
怎样理解磁感线可以“形象地描述磁场？”
①磁感线虽然是一些假想的曲线，但并非主观臆想出来的线，它是根据无数小磁针（被磁化的铁屑）在磁场里的分布和排列的情况，模仿画出的曲线，因而能反映磁场的有关特性。 ②磁感线可以帮助我们方便、形象地确定磁场里任意一点的磁场方向。例如，在图3中要确定小磁针在A点处的N极指向，我们只需根据条形磁铁的磁感线，找出A点的曲线方向（如图3中所表示的箭头）。这个方向就是A点的磁场方向，就是小磁针在A点时N极所受到的磁场力的方向，也就是小磁针静止在A点时的N极的指向。应当指出：表示A点的曲线方向时，就是过A点作曲线的切线（与曲线只有一个交点），切线线段的箭头方向要顺着磁感线的方向。
③磁感线还可以帮助我们认识磁场中磁性强弱的分布情况。磁感线越密的地方，也就是被磁化的铁屑分布越密的地方，也就是磁性越强的地方，反之亦然。在图3中可以看出，磁体两端的磁感线特别密，而磁体正中部分的磁感线特别疏，这很好地说明了磁体两端磁性最强，中间最弱的情况。
④磁体周围的磁感线有无数条，我们可以只画出有代表性的部分磁感线，也可以根据问题的需要增画出能帮助我们解决问题的磁感线。例如，图3中确定B点的磁场方向，就可以增画出经过B点的磁感线。
在认识磁感线时还应注意，它在空间的分布是立体的。 记住五种基本磁场的磁感线描述。
条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布如图4所示。
两个磁体之间的磁场中磁感线分布如图5所示。
5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。 6、分类：
Ι、地磁场：地球本身是一个巨大的磁体
① 定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。 ② 磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。
③ 磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。注意区别地磁南极跟地理南极、地磁北极跟地理
北极的概念：一是要注意地磁两极与地理两极的方位是相反的；二是要注意地磁北极与地理南极二者的位置稍有偏离，同样，地磁南极与地理北极二者的位置亦稍有偏离。 3、电生磁 电流的磁场：
①奥斯特实验---直线电流的磁场：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在
1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样（通电螺线管对外相当于一个条形磁体）。其两端的极性跟电流方向有关， ② 电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
右手螺旋定则――用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
怎样根据安培定则判断通电螺线管的磁场？首先应该知道，安培定则表明，决定螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是螺线管的绕法和电源正、负极的接法。其次，安培定则中的“电流的方向”指的是螺线管中电流的环绕方向，要让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流环绕方向相一致。 具体运用时可分三步进行：①标出螺线管上电流的环绕方向；②由环绕方向确定右手的
握法；③由握法确定大拇指的指向，大拇指所指的这一端就是螺线管的N极，如图6所示。
4、电磁铁
（1）定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。 （2）构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。
（3）特点――电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的
磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。即， ①电磁铁磁性的有无，可由电流的通断来控制。 ②电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。 ③电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。 应用：电磁继电器、电话
对电磁铁原理的理解：通电螺线管内插有铁心后，它周围的磁场比未插入铁心时要强得多，其原因是铁心被磁化后产生了与原螺线管方向一致的磁场，它的N，S极同样可以用安培定则来判定。电磁铁的铁心为什么应选用软铁而不用钢？这是因为电磁铁要求其磁性强弱随着通入电流大小的变化而发生明显变化。软铁属软磁体，被磁化后磁性很容易消失；而钢是硬磁体，通电后会磁化成为永磁体，用钢作铁心的电磁铁，其磁性强弱随电流大小的变化就不明显了。使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，由实验可知，含有铁、钴、镍等物质的物体（磁性材料），能够被磁化，成为磁体，这就是磁体能吸引铁、钴、镍的原因。 软磁体和硬磁体：铁棒被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁体；钢棒被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体。
5、电磁继电器：
电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。
（1）结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。
（2）原理――如图所示，是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。其中电源E1、电磁
铁线圈、开关S1组成的控制电路；而电源E2、电动机M、开关S2和触点、开关S组成工作电路。当S1闭合时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开S1时，电磁铁中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。
电磁继电器的结构如图7所示，它的基本组成部分有电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）
和动触点（D）等。电磁继电器是根据电磁铁的优点;通断电流可控制电磁铁磁性有无来工作。
（3）作用――使用继电器不仅可保证操作人员的安全，而且能帮助人们实现远距离操纵和
自动控制。
电磁继电器的工作原理是通过控制通过电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。因此，一般的继电器电路由（低压）控制电路和（高压）工作电路两部分组成。利用继电器电路可以实现远距离操作和自动控制。 电磁继电器的工作过程：
电磁继电器的工作电路和控制电路的组成和特点：电磁继电器的工作电路由用电器（如电动机）、（高压）电源和电磁继电器的触点组成，主要特点是高电压、强电流；控制电路由电磁继电器的线圈、（低压）电源和开关组成，主要特点是低电压、弱电流。 6、电动机
(一) 磁场对电流的作用：
1. 磁场对电流的作用从以下几个方面加深理解。 （1）实验装置如图8所示。
（2）实验现象：置于磁场中的导体AB内有电流通过时，原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动，实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用。（安培力）
（3）实验现象分析：导体AB的运动方向表示磁场对导体AB的作用力的方向。磁场对电流的作用中的能量转化情况是由电能转化为机械能，通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（左手定则）
2. 通电线圈在磁场中为什么会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？ 如图9所示，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上，在这两个力作用下线圈会发生转动。当线圈从图示位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。线圈的这一位置叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线