电磁相互作用及应用思维导图

接下来是电磁感应，电磁感应是一种磁声电的现象，更具体一点是变化的磁动量产生感应电动式想形成电流还要有闭合的回路，这里又会结合之前的电路知识。 另外电流在磁场中又会受到安培的作用，所以又是之前磁场的支持。定性判断感应电动式感应电流的方向可以使用棱次定律。定量计算，感应电动式则需要使用法拉利电磁感应定律。这里面又可以分为感声电动式和动声电动式。 切割磁感线产生的动声电动式可以用 b、 l、 v 计算。最后是一类综合问题，导棒切割磁感线 分析设立判断运动状态可以用扭二计算。安排力所做的工和电路产热需要用到功能，使用微原法计算安排力的充量则会用到动量抖音。

同学们你们好，我是来自南京市第十三中学洪山分校的吴老师，今天就由我和同学们一起来学习第十六章第一节磁体与磁场第一课时。 小时候啊，你可能也玩过磁铁啊，那下面就请你思考以下两个问题。第一， 磁铁只能吸引铁吗？我们知道啊，磁铁它俗称叫做吸铁石啊， 所以他呢，是能够吸引铁的，除了铁之外，他是不是还能吸引其他的物质呢？那当然也不一定，可能会有同学认为磁铁能够吸引所有的金属， 想判断这个猜想是否正确，很简单，你可以拿一块磁铁啊，去吸引一下铜、铝等其他的金属试试看，你会发现磁铁无法吸引铜、铝等这些金属。但是呢，我们看这幅图片， 你看到磁铁是不是吸引起了缝衣针、回形针。当然，磁铁啊，他还能吸引一块钱的硬币 这些物体呢，为了防止他们生锈，就会在表面镀上一层物质，叫做孽。磁铁能够吸引孽。另外啊，还有一种 种稀有的金属叫做骨，也能被磁铁吸引。因此，我们把能够吸引铁、骨孽等物质的性质就叫做雌性， 把具有磁性的物体叫做磁体。在实验室，同学们会经常见到这样三种磁体，第一个叫条形磁体，第二个叫马蹄形磁体， 第三个叫针型磁体，也叫磁针，这是根据他们的形状来进行的分类。如果按照来源来分类的话呢，磁体也可以分成 天然磁体和人造磁体。那么在实验室，同学们见到的都是人造磁体。 第二个问题，磁铁的各个部位磁性一样强吗？ 也不是的，我们啊，可以做这样一个实验来观察一下，将一个条形磁体平放在铺有铁屑的白纸上面，很快啊，我们就会发现铁屑被吸起来了， 而且绝大多数的铁屑啊，就像这张图片一样，会被吸在两端。这就说明啊，磁铁的两端磁性是最强的，所以我们 把磁体两端磁性最强的部分就叫做磁集，那么一个磁体他就有两个磁集。 如果我们用一根线将条形磁体从中间悬挂起来， 让这个条形磁体呢能在水平面内自由的旋转，一旦静止，你会发现他总是指向两个方向，一个呢就指向南方，一个就指向北方。 因此我们就给慈集呢起了两个名字，指向南方的这一端就叫南极，指向北方的这一端呢，我们就称为北极。用符号来表示的话， 南和北分别选取了英文单词的首字母，所以南级也叫 s 级，北级也叫 n 级。我们来看如图所示的这个实验， 当在小车上面绑上一个磁铁之后，拿另外一个条形磁铁的 n 级去靠近小车，我们啊会看到小车会往后退。 反之，如果我们拿条形磁体的 s 级去靠近小车的 n 级时呢，我们会发现小车会被吸引，这个现象呀，说明磁级和磁级之 间是存在着相互作用的，这种作用的规律是同名词集相互排斥，艺名词集相互吸引。 我们再来看这样一个实验， 这枚铁钉现在并不能吸引回形针，说明这枚铁钉他是没有磁性的。 现在这枚铁钉又能吸引回形针了，说明他已经获得了磁性。 我们把原来没有表现出 磁性的物体获得磁性的过程就称为磁化， 那请你想一想，如果我们把铁钉啊碾磨成粉碎的样子，那铁钉是不是又变成了铁屑？铁钉可以被磁化，那铁屑可不可以被磁化呢？ 当然也是可以的，刚才其实我们就看到了磁化了的铁屑，你看此时的铁屑就好像一个一个微小的小磁针一样，吸引着周围更多的铁屑了。 好总结一下。关于词体，我们了解了几个概念，词性、 词集，词集之间的相互作用规律，还有词化。那下面我们就来巩固一下，请看第一道练习， 如图所示，三个词环先后的套在了同一根光滑的原木杆上， 那我们读到光滑这个词的时候，就要考虑到，其实磁环和这个原木杆之间就不用考虑摩擦了。 上面两个词环呢，处于悬浮状态，所以读到悬浮这个关键词的时候，我们会考虑两个词环，他们都受力平衡，那是分析产生这种现象的原因是什么呢？ 我们取最上面的词环作为研究的对象，我们知道他此时受力平衡，那他受哪几个力 的作用呢？首先我们分析他受到了数值向下的重力，其次他还受到了一个数值向上的力，那这个力其实就是下面的磁环对他施加的排斥力。 因此产生这个现象的原因就是同名词集相互排斥。 若中间词环的下表面是 n 级的话，那么最上面的词环的下表面的词集是什么词集呢？我们可以这样倒推一下， 如果中间词环的下表面是 n 级，那么上表面就应该是 s 级，根据同名词级相互排斥，所以最上面的词环下表面也应该是 s 级，所以答案是 last。 一起看第二题，小磁针禁止在磁体旁，如图所示，请你标出小磁针的 n 几 根据艺名词集才会互相吸引的原则，马蹄型词体的 s 级跟他相互吸引的一端，一定是小磁针的 n 级。 好，这里我们可以看到三个支撑着的小磁针，他们都静止在了桌面上。 当我用手去推第一个小字针的时候，请大家看一下， 请思考。第一个问题，小磁针的运动状态改变的原因是什么呢？我们同学都知道力可以改变物体的运动状态，所以小磁针的运动状态改变了，一定是受到了力的作用， 那谁施加了这个力呢？当然是手。我们再看第二个实验， 当我用电吹风去吹这枚小磁针的时候，我们也看到了类似的现象，那这里谁施加了这个力呢？ 应该是流动的空气。第三个实验， 此时的小磁针也受到力的作用而发生了偏转， 这里小磁针受到的力失利，物体又是谁呢？可能你会说是磁铁，那磁铁和磁针直接接触了吗？ 我们知道不直接接触的两个物体之间也有力的作用，比如初二我们学过的重力，正负电荷之间的相互作用力等等，他们都属于非接触力。 那么磁铁和磁针之间的这种作用是通过什么物质来传递的呢？ 这就是今天我们要研究的磁场。那什么是磁场呀？ 磁场其实就是眼睛看不见也摸不着的一种客观存在的物质，这种物质存在于磁体的周围。 好，那请大家看一下，视频当中现在放了一个条形磁体，那我想知道他的周围，比如说 老师红笔点的这个位置，这个位置有没有磁场存在呢？你有没有办法？ 可能你也会想到了，可以取一枚小磁针过来， 小时针啊，由于受到了力而偏转了，我们不难想到证明磁场存在的办法，其实磁场就有这样的一种特性，什么特性呢？ 磁场对放入其中的磁体有利的作用，我们把这种特性就叫磁场的基本性质。 好，那回到刚才的这个视频当中，如果老师 想要知道另外这个地方有没有磁场，那我们可以怎么做呢？ 很简单，我们可以再放一个小磁针，放在这个位置，观察一下小磁针有没有因为受到力的作用而发生了偏转。 好，下面老师有个问题要请你思考，假如我把这两枚小字针都拿走，请问这里的磁场还存在吗？ 那放小磁针的目的是什么呢？ 我们知道磁场是看不见也是摸不着的，但是现在我们用看得见的磁针去研究看不见的磁场，这其实就是一种研究问题的方法呀。这是一种什么研究方法呢？ 对了，就是转换的思想，你以前肯定也运用过转换法，比方说我们将一个乒乓球去靠近发生的阴差，通过乒乓球的弹动可以将阴差的震动显现出来。 再比如说我们利用温度计世术的变化，去反映电流经过导体的时候产生的电热的多少等等。好，那回到我们刚才的这个视频当中来，你是否留 遇到刚才的这枚小磁针，红色的磁级，也就是北极的指向是怎样的？视频当中的小磁针北极是指向条形磁体的 s 级的，那下面我用手去拨动一下他， 再拨动一次， 你有没有发现他的指向总是这样两个方向。刚刚我们说啊，小字针是受到力的作用而偏转了一定的角度的，那指针的指向总是不变，说明 他受到的力的什么就是固定不变的呀，应该是力的方向。由此我们就说明小磁针受到的力的方向是一定的，也就说明磁场他也是有方向的。 每一个磁针呢，都有两个磁级，所以其实一个小磁针他就有了两个指向。我们啊，规定北极所指的这个方向就定义为该处的磁场方向， 那么 s 级所指的方向呢？就与之相反。 那接下来我们是不是可以用笔将这两处的小磁针北极的位置给标记下， 那这个箭头其实就表示的是该处的磁场方向， 那这些位置，比如说这里， 这里还有这里这些位置的磁场方向又是怎样的呢？ 我们可以怎么办？我们再放小字针，分别把小字针一一放到这几个位置上去，然后啊，我们就用刚才的方法 也一一记录下来。 好，我们记录了这些地方的磁场方向了。那如果我想要研究磁体更多的地方的磁场情况，那你会怎么办呀？ 我们是不是要考虑要有更多的更小的小资？真了呀，哪来那么多的更多更小的小资，真呢？ 你可能也猜到了，就是铁屑，我们知道铁屑在磁场当中被磁化了之后，就会变成无数个微小的小字针，那接下来我们是不是就可以用铁屑来进一步研究磁场了？ 好，那问题就又出现了，这么多的铁屑，怎么把它们均匀的放在磁体的周围呢？ 我们可以看到铁屑一旦靠近磁体的话，他就会被吸起来，所以我们得考虑找 一样东西，既能够将他们呢隔开，又不影响实验本身以及我们的观察。所以老师在这里选择了一块薄的玻璃板，我们一起来看这样一个实验。 放上玻璃板， 那铁线应该怎么撒呢？是往上一倒吗？还是应该均匀的撒在玻璃板上面？ 好，我们选择这样一个沙漏，把铁屑放在上面， 然后像筛筛子一样，把铁线呢均匀的撒在玻璃板上。 撒完铁屑之后呢，我们还需要轻轻的去敲击这个玻璃板，为什么要敲呀？ 我们知道，因为在敲击的过程中啊，铁屑就会被弹起来，他们呢就可以在空中自由的旋转了，就好像支撑起来的一个个小磁针一样，按照他们所受到的力的方向有了一定的排列。 好，现在请你仔细的观察一下铁屑的分布。 老师呢之前也做了这个实验，同时把条形磁体和马蹄形磁体呢分别拍了照片，我们一起来看一下， 这是条形子体的周围的铁屑分布， 这张是马蹄型磁体的铁屑分布。铁屑像不像一条一条连起来的链条啊，一串串项链的感觉。看来啊，我们用撒铁屑的办法可以帮助我们进一步研究磁场的分布了。 那课后留给同学们一个思考题， 这节课呢，我们从认识磁场到研究磁场，用到了什么研究问题的方法呢？ 今天这节课就上到这里，谢谢大家。

八下物理思维导图，拿走，不谢。

如果没有电磁力，就无法产生电磁波，我们将无法看到任何物体。从物理的角度上看，我们也从来没有真实触摸过任何东西。当我们推动一个小球的时候，推力实际上并不存在，他只是构成手和小球的原子之间的电磁力，这种力会使得两个物体之间产生排斥。 电磁相互作用是自然界的四大基本力之一，带电力子之间是通过传递虚光子来产生相互作用的。这种力遵循库伦定律，也就是距离越远，相互作用力越小。就像两个人在传球的过程中，随着距离的增加，他们受到的力会不断减小。 只不过在量子尺度上，电子传递的是虚光子，这是一种不可被直接观测的光子，他们具有一定的能量，能量越大，寿命越短。因此虚光子的 能量越少，所传播的距离就越大。微观上的电磁相互作用涉及到了量子电动力学，它主要研究了电磁场与带电粒子的基本相互作用。为了方便理解他们是如何相互作用的，我们用线条来表示粒子的运动。 电子和正电子的运动方向相反，波浪线则代表光子，那么电子可以发射光子，也可以吸收光子。 而电子与正电子是一对反粒子，他们会互相湮灭或者成对。产生这些相互作用的总动量和电荷量均守恒。所有的这些可能性构成的图像被称为费曼图， 每个费满图都对应一个方程。为了简单描述电子的行为，通常只需要考虑其中几个最简单的图，那就是电子由于虚光子的传递而相互排斥。

电路的连接方式有两种，分别是串联和并联， 他们呢，有很多不一样的地方，我们从定义来看，串联呢，使用电器首尾依次连接在电路当中，而并联呢，它是指在构成并联的电路元间间电流有一条或以上的相互独立的通路。 串联的通路呢，只有一条，而并联呢，由一条或一条以上 串联的开关呢，它能够控制整个电路的通断，而并联的开关呢，我们可以设置开关，独立控制每条电路的通断。串联 电路当中，如果一个用电器坏了，那其他的也不亮了，也不能工作了。而并联电路当中呢，用电器之间彼此不受影响， 一个坏了是不会影响其他用电器的。串联电路当中呢，电流会因为被用电器分摊而变小，但是并联电路当中，每条电路的电流是不会改变的。串联电路当中， 用电器是灯泡的情况，下面灯泡的亮度会变低，那并联的电路当中，灯泡的亮度是不会发生变化的。 最后我们要进行检测，检测会用到电路检测器，电路检测器 我们来了解它的结构，它其实就是这样的，一个正常的电路，其中某一段导线把它掐断之后留两个接线头。 那从功能上来看，书本上介绍了电路检测器的三个功能，第一个他能够检测故障电路， 就是用电路检测器去检测电路的时候，哪里坏了，那么电路检测器的灯就不亮了。第二个电路检测器呢，能检测导体和绝缘体， 那什么叫导体呢？就是容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。第三个功能就是检测暗箱， 一个表面看上去看不到里面内部的线路连接的，这样的一个箱子可以用电路检测器检测出他可能的连接方式。接下去和大家分享词的这部分， 我们首先从磁铁开始切入，磁铁有两个磁极，分别是南极和北极。 磁铁有很多特点，第一它具有磁性，能吸引铁的性质，我们就叫它磁性 磁铁，除了吸引铁之外，还能吸引菇和念。那磁铁还有特点，同极相斥，异极相欺，能指示南北 两个磁极磁力最强，隔着物体呢也能够吸引铁， 如果用一种相吸的方式将磁铁捆在一起，磁力会增加，而用同级相似的方式硬生生的把它叠在一起， 磁铁的磁力会减少。接下去呢，我们来了解什么叫磁化以及磁化的过程。 磁化呢，就是将一个磁铁通过一种方式来使得另外一个不带磁性的金属获得磁性的过程，就叫做磁化。 那步骤是这样子的，用磁铁的磁极在钢针上沿一个方向摩擦，重复做二十到 三十次，使得这个钢针最终能够吸引起轻小的大头针，那么证明了他已经被磁化。

大家好，今天跟大家分享义务教育小学科学知识整理第五专题，电和词专题。 这个专题涉及三册书的内容，分别是三年级下册第四单元，四年级下册第一单元、六年级上册第三单元。我从三个方面来和大家分享，分别是电词 和电能产生磁。首先我们来说一下电这个板块，电呢，我们要从电贺开始说起。 电荷有两种，分别是正电荷和负电荷，他们的特点是同种电荷相互排斥，一种电荷相互吸引。 那根据电荷是否来运动呢？可以分为两种情况，一个呢是电荷不运动，也就不流动的时候，那么他会产生静电这种现象。静电形成的条件呢？有三个两个绝缘的物体， 然后在干燥的时候进行摩擦，就能够产生静电，吸引比较轻小的物体。 书上有一个经典的实验，用毛皮摩擦两个气球，最后气球会分开， 而电赫的定向移动呢，他会形成电流。 电流形成需要两个条件， 一个他需要动力，也就说他要有电源。第二个他必须在电路当中形成一个回路。 电路呢，主要有四个部分组成，分别是电源、用电器、导线和像开关这样的一些电器元件。 用电器呢，它其实是指一些用电的设备， 比如灯泡、电风扇和电视机。这里我们要注意灯泡，我们要了解它的结构， 灯泡呢是由玻璃泡、灯丝、金属架和连接点组成。那么用电器从另外一个角度，从能量的 角度来看的话，它其实是一个电能的转换器，把输入的电能转化成其他形式的能。 比如说我们家里的电灯，它就是将电能转化成光能和热能，而电视机它能够将电能转化成光能、深能和热能，电话从电能转化成深能等等。 电路有三个类型，分别是通路、断路和短路。 我们一般来说，用电器能够正常工作，那他就是出现了通路。而如果电路里面有一个元件或某一个部分出现问题， 他就断开来了，形成了断路。而短路是一种非常特殊的情况，他是电池的正极， 通过导线直接与电池的负极相连，此时大量的电流从正极出发直接回到负极，容易使电池发热、发烫、烧毁电路，这样是非常危险的。

欢迎来到物理课堂，这节课我们学习电磁作图。 常见的电磁作图有以下两类，第一类，由磁体周围磁感线的分布情况判断磁体的磁极，这个是根据磁体周围磁感线分布的特点来判断的。 知道了磁体的磁极，根据磁极间的相互作用规律就可以判断出磁体周围小磁针的指向。 反过来已知小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律可以判断出磁体的磁极。根据磁体周围磁感线的分布特点进而判断出磁体周围磁感线的分布情 况。若已知磁体周围磁感线的分布情况，由小磁针静止时， n 级指向为该点的磁场方向，也可以直接判断出某点小磁针的指向，反过来我们也可以判断。 第二类是已知小磁针的指向。依据磁极间的相互作用规律，可以判断通电螺线管的磁极，进而根据安配定则可以判断出通电螺线管中的电流方向或电源的正负极。 反之，已知通电螺线管中的电流方向或电源的正负极，根据安配定则可以判断通电螺线管的磁极，进而根据磁极 的相互作用规律可以判断出小词真的指向。下面我们来看一下例题。先来看第一类例一，同学们可以按下暂停键来审一下题。 由体可知磁感线的方向，根据在磁体外部，磁感线总是从 n 级出发，指向 s 级，可以得出这端为地磁北极 n， 这端为地磁南极 s。 然后根据同名词级相互排斥，艺名词级相互吸引，可以判断出小磁针的 n 级指向地磁南极。若已知磁感线的方向有小磁针静止时， n 级指向为该点的 磁场方向，也可以直接判断出小磁针的指向。这道题中，小磁针所在处的磁场方向是这样的，小磁针静止时， n 级也指向这个方向。 下面来看例二，本题已知小词真的指向。根据同名词级相互排斥、艺名词级相互吸引，可知这端为题型磁铁的 s 级，这端为 n 级。 又因为在磁体外部，磁感线总是从 n 级出发，指向 s 级，可知磁感线的方向是这样的。 我们再来看第二类。第三，请同学们按下暂停键自己审 题。本题已知小词真的指向，由同名词级相互排斥，异名词级相互吸引，可知这端为通电螺线管的 n 级，这端为 s 级。 根据安配定则，用右手握住通电螺线管，大拇指指向通电螺线管的 n 级。我们看到四指的指向是向下的，也就是通电螺线管中的电流方向是向下的。 画螺线管的绕向时，要注意电源的正负极，不要画反了。下面我们来看例四，请同学们按下暂停键自己审题。 本题已知电源的正负极，可以由这个思路判断小时针的 n 级。 由于电流从电源正极出发回到负极，所以螺线管中的电流方向是这样的。根据安配定则，伸出右手握住螺线管， 让四指弯曲的方向与电流方向一致，则大拇指指向右侧。 因此，这端为通电螺线管的 n g， 这端为 s g。 由同名词级相互排斥，异名词级相互吸引，就可以判断出这端为小词真的 n 级，这端为 s 级。本题还 要求画出通电螺线管周围的磁感线方向，我们已经判断出了通电螺线管的磁极。由于在磁体外部，磁感线总是从 n 级出发，指向 s 级，由此可做出磁感线的方向。 下面我们对此类作图题进行一下小结。根据以上例题可知，常见的判定有四点，依据 已知磁体的磁极。依据磁感线的分布特点可知磁感线的方向。 已知磁感线的方向，根据小磁针静止时， n 级指向为该点的磁场方向，可知磁场中某点的小磁针 n 级的指向。已 知词集，依据同名词集相互排斥，艺名词集相互吸引，可知小词真的指向 已知螺线管中的电流方向。依据安配定则可知螺线管的磁极。同时利用这四点依据也可倒推，熟练掌握这四个依据，并能熟练应用。此类题万变不离其宗，都可以迎刃而解。 下面请同学们按下暂停键来做两道题，自我测试一下，来看一下答案。 这节课就讲到这里，我们下节课再见。

在十九世纪二十年代之前漫长的岁月里，电核磁始终孤立的发展着， 虽然在此之前有人发现过雷电是得刀叉磁化，来电瓶放电是得缝一针磁化，但是都因为库伦这个家伙说过，电和磁有本质的区别，所以几乎没有人去考虑电和磁之间的联系了。 可是因为哲学家总是不断念叨，各种自然现象都是互相联系，可以互相转化的。久而久之，有个小伙奥斯特坚信电和磁一定存在某种联系，于是做了大量的实验耐探究这种关系，可惜都没有成功。 但是在一八二零年四月的一次演讲中，他碰巧在南北方向放置的导线下放了一枚小磁针，当电源接通的瞬间，小磁针居然转动了。 这个现象虽然没有引起听众的注意，但是却让奥斯特险些发狂，这不就是他探索已久的电声词吗？ 随便结束了演讲，飞奔回家。经过三个月深入的研究，实验在同年七月宣布了实验结论， 像这种在流电盒能使磁人偏转的这种作用就叫电流的磁效应。这一伟大的发现就把电现象和磁现象连接起来了。 刚才提到阿斯特偶然发现小私人偏转，是因为上面恰好有一个南北放置的导线。那么问题来了，为什么只有南北放置的导线才能展示出电流的此效应呢？ 嘿嘿，那是因为地球磁场本来就是南北的，小责任本身就指向南北，而南北放置的导线会产生东西方向的磁场，在这个磁场的作用下，片准 指向东西了。但是如果那会导线是东西放置，就会产生南北方向的磁场，和第四场相同，就无法观察到实验现象了。 来灌满鸡汤，那就是际遇。总是垂青那些有准备的头脑。奥斯特发现了电能生磁出生，铁匠世家的法拉利就不高兴了，为了扳回一局，他就坚信此也能生电。 于是从一八二二年开始，他进行了将近十年锲而不舍、艰苦卓绝、宁死不屈、百折不挠的实验，反复在磁场中寻求电的踪影，可惜都以失败而告终。 直到一八三零年八月，又是一次偶然的实验，他把两个线圈绕在同一个铁环上，一个线圈接电源，一个接入简易电流表中。忽然他发现给一个线圈通电和断电的 瞬间，另一个线圈中出现了电流。这一瞬间他也要疯了。他忽然意识到，原来磁声电是一种变化的运动的过程中才能出现的一种效应。于是他赶紧又做了几十个实验，发现了各种深藏不露的磁声电现象，总结起来是这么五类， 关键词就是变化或者运动。并且他把这些现象命名为电磁感应，在这种现象下产生的电流叫做感应电流。又到冠军堂时间，你要坚信，苦心人天不负，坚持不懈终能成功。 法拉利的这一伟大发现，完善了电与斯纳内在联系，所以便有了电磁学这一门学科的诞生。接下来我们学习的种种关于电磁学烧脑变态的题目，都源于这两位伟大科学家的发现研究，请牢记他们。