小话初中物理——第十三章《电磁现象》
第十三章电磁现象
什么家用净水器好
—指南针为什么能指南?电流磁场什么样?发电机为什么能发电?
在漫威的片子《X战警》里面有一个大boss叫做万磁王,可以控制磁场什么的。这种人物设定我们就不去管它了,毕竟是文艺作品。不过,人类确实是很早就认识磁性了。物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。那具有磁性的物体呢,就叫做磁体了。有些物体能够长期保存磁性,这样的物体叫做永磁体227肖战事件全过程本科一批省控 是什么意思。永磁体分为天然的和人造的。当然啦,现在生产生活中用到的永磁体绝大多数都是人造的。地球本身就是一个巨大的磁体。
磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极。比如说常见的条形磁铁,它的磁极就在两端。如果你把一根条形磁铁从正中间用细线吊起来,静止后它的一段指向南方,一段指向北方。指向南方的那个磁极叫做南极,用S表示。而指向北方的那个磁极叫做北极,用N表示。你看,这就是指南针的工作原理。指南针就是一个磁体。前面我们说了,地球就是一个巨大的磁体,地球的地磁南极在地理北极附近。地磁北极在地理南极附近。而且地磁的磁极点和地理的南北极点是不重合的。
以前我们说电荷的时候说过,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。在磁极这里,也有类似的规律。那就是同名磁极相互推斥,异名磁极相互吸引。我们可以简单记成同极相斥、异极相吸。
有些物体本来没有磁性,但是在磁体或者电流的作用下具有了磁性。这种使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。物体被磁化后还可以消磁。喜欢军事的朋友可能会看过这样的照片,一艘军舰停泊在码头,军舰上规则地绕着很多圈电缆,这就是在对军舰做消磁处理。军舰在建造时大量采用钢铁材料,在航行的过程中会被地球的磁场磁化,这样军舰舰体的磁性就变强了,这样就容易被敌方的磁探测设备发现,所以军舰在航行一段时间后都要做消磁处理。
磁体周围的空间存在着磁场。这是一种看不见摸不着的物质,能使磁针偏转。人们用磁感线来形象地描述磁场。磁铁周围的磁感线都是从磁铁的北极出来,回到磁铁的南极。你可以想象一下,万磁王左手写着N,右手写着S,然后一条条弧线从左手发出,又钻进他的右手里。当然啦,这只是一个形象说明而已啦。
前面我们说到磁化的时候,说了这样一句,“有些物体本来没有磁性,但是在磁体或者电流
selina最新照片的作用下具有了磁性”,这句话里面,磁体的作用还好理解,电流的作用是怎么回事呢?
lisheng我们先说一个名词,电磁铁。这个词你熟悉吗?那么电磁起重机呢?电影《赛车总动员2》里面出现过,动画片《小猪佩奇》里面也出现过。一个大大的圆盘子,一通电,嗡的一下,就能把汽车从地上吸起来。这东西何德何能,难道是练成了天龙八部里面萧峰大侠的擒龙功么?那当然不是。圆盘子里面有一个装置,在通电的时候具有很强的磁性,所以能把汽车吸引过来。这个装置就是电磁铁。
电磁铁的原理说出来其实很简单:通电导线的周围存在磁场。这个是电流的磁场。当导线中的电流被切断时,磁场就没有了。电流磁场的方向与电流的方向有关。通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。但是咱们家里的各种电线附近为什么没有明显的磁力呢?俗话说,单丝不成线,孤木不成林。一根电线周围的磁场太弱了。我们都知道,团结的力量大。物理学家们把导线按顺序缠绕在一段铁心上,这种缠绕就像海螺壳上的螺线,所以叫螺线圈,或者螺线管,然后一通电,嗖的一声,附近的螺丝钉啥的都飞过来了,就像哈利波特喊飞来咒一样快。这是因为各圈导线产生的磁场叠加在一起,就变强了很多。像这样内部带铁心的螺线管就叫做电磁铁。在通电的情况下,电磁
铁也是具有磁性的。那么,电磁铁的南北极怎么确定呢?用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,那么拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。这个叫做安培定则,又叫右手螺旋法则。其实,单根通电导线周围的磁力线也可以用这个法则来判断,不过物理课本上已经不提了。
那电磁铁的磁性和哪些因素有关呢?通过螺线管的电流越强,磁性越强。通电螺线管的匝数越多,也就是缠绕的圈数越多,磁性越强。但是一定要记住,导线要同方向缠绕。
前面说了,通电导线的周围存在与电流方向有关的磁场,那么,通电导体在别的磁场里是不是会受到力的作用呢?答案是肯定的。电动机和扬声器就是这样工作的。
前面说的这一大段话,如果概括成三个字,那就是电生磁。你看,通电了,周围产生了磁场。那么反过来呢?磁生电,有没有这个可能呢?当然有啦。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应产生的电流叫做感应电流。发电机就是用这个原理工作的。发电机发电是能量转化的过程,是把动能转化为电能。这一块知识在初中阶段只是了解就可以,不会做太深入的要求。
说完了电生磁,磁生电,我们再来看一个名词,电磁波。初中阶段不深入介绍电磁波的本质,只是稍微介绍一下。电磁波可以在真空中传播。我们用耳朵听到的声音是声波,声波的传播需要介质,在真空中是听不见旁边的人说话的。但是电磁波可以在真空中传播。所以,太空中的卫星可以接受和发射电磁波,与地面进行联系。我们前面说过,光可以在真空中传播。因为光也是电磁波。
我们都看过水面上荡起的涟漪,当水面被敲打的时候,会有一圈圈水波扩散出去。水面最高的地方是波峰,最低的地方是波谷。不只是水波,所有波都是有波峰和波谷的。相邻两个波峰或者波谷的距离叫做波长。波长的单位是米。在某确定位置,1秒钟有多少波峰或者波谷通过,波的频率就是多少,所以频率的单位是“/秒”,读作每秒用来描述波传播快慢的物理量叫做波速倪雅伦离婚。真空中电磁波的波速为c,也就是真空光速。波速等于波长乘以频率。因为电磁波的波速是个常数,所以波长越长的电磁波,它的频率也就越低。换句话说,频率越高的,波长也就越短。