《笫十六章电磁转换思维导图苏教版九年级下册》
中心主题：电磁转换
一、 电生磁效应
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1.1 奥斯特实验:
- 现象：通电导体周围存在磁场。
- 重要性：首次揭示电与磁的联系，开辟电磁学研究新方向。
- 磁场的方向：与电流方向有关，遵循安培定则（右手螺旋定则）。
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1.2 安培定则（右手螺旋定则）:
- 内容：用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是螺线管的N极。
- 应用：判断通电直导线、通电螺线管的磁场方向。
- 变体：通电直导线：右手握住导线，大拇指指向电流方向，弯曲的四指指向磁场方向。
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1.3 电磁铁:
- 结构：带铁芯的螺线管。
- 原理：通电螺线管磁场增强，铁芯被磁化，进一步增强磁场。
- 优点：
- 磁性可控制：电流大小控制磁性强弱，电流方向控制磁极方向。
- 磁性可调节：改变电流大小、线圈匝数控制磁性强弱。
- 应用广泛：电磁起重机、电磁继电器、扬声器等。
- 磁性强弱的影响因素：
- 电流大小：电流越大，磁性越强（饱和效应除外）。
- 线圈匝数：匝数越多，磁性越强。
- 铁芯：有铁芯比无铁芯磁性强。
- （注意：导线的粗细不影响电磁铁的磁性，除非影响了电路的电流）
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1.4 电磁继电器:
- 结构：低压控制电路、电磁铁、衔铁、高压工作电路。
- 原理：利用电磁铁控制工作电路的通断。
- 作用：用低电压、弱电流控制高电压、强电流；实现远距离控制、自动控制。
- 应用：自动控制电路、温控装置、光控装置等。
二、 磁生电效应（电磁感应）
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2.1 电磁感应现象:
- 发现者：法拉第。
- 条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
- 结果：电路中产生感应电流。
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2.2 感应电流的方向:
- 决定因素：导体运动方向和磁场方向。
- 右手定则：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
- 简化记忆：磁场方向固定时，改变运动方向，感应电流方向改变；运动方向固定时，改变磁场方向，感应电流方向改变。
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2.3 感应电流的大小:
- 决定因素：
- 磁场强弱：磁场越强，感应电流越大。
- 导体运动速度：速度越快，感应电流越大。
- 切割磁感线的有效长度：长度越长，感应电流越大。
- 决定因素：
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2.4 发电机:
- 原理：电磁感应。
- 能量转化：机械能转化为电能。
- 结构：线圈、磁铁（定子和转子，根据不同类型，位置可能互换）。
- 类型：交流发电机、直流发电机。
- 交流发电机：线圈每转动一周，电流方向改变两次。
三、 电动机
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3.1 磁场对通电导体的作用:
- 现象：通电导体在磁场中受到力的作用。
- 力的方向：与电流方向和磁场方向有关。
- 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导体受力的方向。
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3.2 电动机:
- 原理：磁场对通电导体有力的作用。
- 能量转化：电能转化为机械能。
- 结构：线圈、磁铁、换向器。
- 换向器作用：改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动。
- 直流电动机和交流电动机：根据使用电源的不同进行区分。
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3.3 电动机的转动方向:
- 决定因素：电流方向和磁场方向。
- 改变方法：改变电流方向或磁场方向（不能同时改变）。
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3.4 电动机的转速:
- 决定因素：磁场强弱、电流大小。
- 增强转速：增强磁场、增大电流。
四、 电磁转换的应用
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4.1 信息传递:
- 电话：利用电流的强弱变化来传递声音信号。
- 无线电广播：利用电磁波传递信息。
- 电视：将图像和声音信号转换成电磁波进行发射和接收。
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4.2 能源利用:
- 水力发电：利用水的势能转化为电能。
- 风力发电：利用风的动能转化为电能。
- 核电站：利用核能转化为电能。
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4.3 生活应用:
- 电磁炉：利用电磁感应原理加热食物。
- 电动自行车：利用电动机驱动车辆。
- 各种家用电器：洗衣机、冰箱、空调等都利用了电磁转换的原理。
五、 注意事项
- 明确区分“电生磁”和“磁生电”的条件和应用。
- 掌握安培定则、右手定则、左手定则，并能正确应用。
- 理解电磁铁、电磁继电器、发电机、电动机的原理和结构。
- 了解电磁转换在实际生活中的应用。
- 注意能量转化问题，例如：发电机将机械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能。
- 实验安全：在使用电器设备时，要注意安全用电，防止触电事故。
- 环境保护：合理利用电能，节约能源，保护环境。