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1、第八章第八章电与磁电与磁一、单元复习目的一、单元复习目的1、知识与技能目标：（1）知道磁体周围存在磁场。知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。（2）认识电流的磁效应。（3）知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形铁相似。理解电磁铁的特性和工作原理。（4）了解磁场对通电导线的作用。（5）知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。（6）知道发电机的原理：能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。2、过程与方法目标：（1）探究通电螺线管外部磁场的方向。（2）经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。（3）探究磁生
2、电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。3、情感、态度与价值观目标：（1）通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥秘。（2）通过了解物理知识的实际应用，提高学习物理知识的兴趣。二、复习的重点和难点二、复习的重点和难点（1）知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。（2）知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。（3）掌握通电螺线管外部磁场的方向。（4）磁极间相互作用规律，通电导线、通电螺线管的磁场三、知识梳理三、知识梳理磁体的性质磁极间的相互作用规律磁场电磁化磁场和磁场的方向与电流的磁效应通电螺线管（电磁铁）磁场方向的判断方法电磁场磁电磁铁磁性强弱与电流和匝
3、数的关系通电导线在磁场中受力电磁继电器通电导线在磁场中受力影响受力方向的原理电动机结构能量转换因素电影响感应电流方向的因素电磁效应现象能量转换与电磁效应现象原理磁发电机结构能量转化四、教学课时四、教学课时：三课时第一课时第一课时一、复习内容一、复习内容一、磁现象：一、磁现象：1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）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
4、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。4、磁化：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。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：根据磁体的吸铁性判断。根据磁体的指向性判断。根据磁体相互作用规律判断。根据磁极的磁性最强判断。二、磁场：二、磁场：1、定义：磁体周围存在着的物质，它
5、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：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。4、磁感应线：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。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。典型磁感线：说明：NNNSSNSSNSA、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
6、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。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：、地磁场：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。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。磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。二、典型例题二、典型例题例例 1 1：小磁针在条形磁铁的轴线上静止，如图4 所示。请画出条形磁铁的一条磁
7、感线，并标出小磁针的 N、S 极。例例2 2：（2006年泰州市）图8为两个条形磁体及其它们之间的磁感线，请在图中标出条形磁体的N、S极以及磁感线的方向例例3 3：磁：磁 悬悬 浮浮 列列 车车磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收正线全长约30km，设计最高运行时速430kmh，单向运行时间7min20s(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是_极若列车总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升 10mm，那么上升过程中磁力对列车做功_J
8、(g取10Nkg)(2)如果列车在单向运行过程中，只停靠一站，那么，停靠时间约为_s(设磁悬浮列车全程均以360kmh的速度行驶)(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互_(选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方四、堂上练习四、堂上练习1、如图 3 所示，将铁钉放在某矿石附近，铁钉立即被吸引到矿石上，此现象说明该矿石具有A.磁性B.导电性C.弹性D.绝缘性2、（丽水市课改区）地球是一个大磁体，它的周围存在磁场。小青
9、同学看了“机遇号”探测器降落火星的电视新闻后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题。你的做法是：；3、（无锡市）我国古代劳动人民有许多重大的发明创造.如图甲是河南登封观星台上的一个巨大圭表,太阳光照射到石柱(表)上,在石柱(表)上会留下石柱的影子，古人凭借影子的不同情况来判断节气和时辰。影子的形成说明光是传播的。如图乙所示的司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方，说明长柄是磁体的极。4、（08年临沂市）电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了的原理，而磁带和磁卡则是利用了它们能够被的原理。5、（福
10、州市）磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，利用同名磁极相互，使列车离开地面，从而减小列车运行时的阻力，提高车速。五、教学反思五、教学反思第二课时第二课时一、复习内容一、复习内容电流的磁场：奥斯特实验：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。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。1.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。应用：电磁
11、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，2.3.4.电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制。电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。D、应用：电磁继电器、电话电磁继电器：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。
12、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。（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遥控和生产自动化。电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。二、技巧指导技巧指导5.5.【右手螺旋定则的应用】【右手螺旋定则的应用】6.应用右手螺旋定则的时候，要明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。对
13、于螺线管的绕制方向，要求会看图，能根据图分析电流的方向。当图形是画在纸上的，由于手不能直接握住螺线管，就给判定带来了困难。此时可按下述的方法进行判断：7.为了便于想象，可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。8.标出螺线管能看到的一面导线的电流方向；伸开右掌，掌心握住表示螺线管的钢笔或纸筒，让弯曲的四指与电流的方向一致。9.此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。三、典型例题典型例题例例1 1如图所示，是研究“通电螺线管周围磁场强弱”的实验电路图。(1)要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可通过来实现；(2)要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察来确定。例例2 2：根据如图所示的小磁针指向，画出通电螺
14、线管的导线绕法例例3 3：在图中标出通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性，并标出磁感线的方向.例例4 4：小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁，并找来了相关的实验器材,如图所示.请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验.（1）研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时，闭合开关S后，通过观察比较得出结论；（2）在（1）的基础上，再研究磁性强弱跟线圈中的电流关系时，只需移动变阻器滑片的位置，通过观察比较得出结论；（3）实验中小
15、张采用的研究方法是.四、堂上练习。四、堂上练习。1、如图所示为录音机上的录音磁头简图。录音时，声音先转变成强弱变化的电流，当电流通过录音磁头上的线圈时，线圈就具有性，铁芯缝隙a处就产生。2 2、下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题，请你把解决问题的方法填写在表中对应的空格里。实际问题铁芯为探究光在空气中的传播情况，按亮激光小手电，a但不能观察到光的传播路径。线圈解决方法线圈在探究电磁铁的实验中，不能直接观察到电磁铁的磁性强弱。3 3、如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时，人声带由于而产生的声音，通过传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能
16、产生随着声音变化而变化的，线圈在运动中能量的转化情况是。4 4、图 3 是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是A温度计中的水银是导体B温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C报警器中的电磁铁运用了电流的热效应D电磁继电器是一种电路开关五、教学反思五、教学反思第三课时第三课时一、一、复习过程复习过程(一一)磁场对电流的作用：磁场对电流的作用：10.1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向有关。11.2、通电线圈在磁场中，当线圈平面与磁感应线 不垂直时，磁场力会使线圈转动；当线圈平面与磁感应线垂直时，也会受到磁场力的作用，但不会转动，这一位置叫
17、做平衡位置。3、直流电动机用直流电源供电的电动机。（1）原理电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。（2）构造直流电动机模型主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷四部分组成，其中，最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。（3）直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。(二二)电磁感应电磁感应（磁生电）：1.现象英国的物理学家法拉第在 1831 年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做
18、电磁感应。2.感应电流电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。感应电流的产生条件：（1）电路必须是闭合电路；（2）必须有一部分导体做切割磁感应线运动。12.感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。3.发电机：（1）原理发电机是根据电磁感应现象制成的。（2）构造交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。4.方向不变的电流叫做 直流电。13.大小和方向作 周期性改变的电流叫做 交流电。14.交流电的周期电流发生 一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。15.交流电的频率电流 每秒发生周期性变化的 次数。其单位是 赫兹，符号是 Hz。频率和周期的数值互为
19、倒数。二、典型例题二、典型例题例例 1 1 1、请根据图中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N、S 极和电源的正、负极。2、标出图 15 中通电螺线管的 N、S 极。3、在图9中，根据通电螺线管的N、S极，在图中分别标出电源的正负极和两小磁针静止时的N、S极。4、小磁针静止时的指向如图所示，请画出通电螺线管的绕线情况5、螺线管通电后，小磁针静止时指向如图3 所示，请在图中标出通电螺线管的N、S 极，并标出电源的正、负极6、根据小磁针的指向标出图15 中通电螺线管的电流方向。7、在图 7 中根据电流方向标出通电螺线管的N，图S 极（如图所示）158、请在图 9 中标出螺线管 N、S 极。例例3
20、 3：小文同学学习了有关物理知识后，设想制作一个电动充气泵，她画出了如图15所示的图 9结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电（1）你认为小文的设想运用了哪些物理知识？（至少写出3个）；（2）若电流从电源的a端流入时，小磁铁向下运动，则此时电磁铁的上端为极，小磁铁的下端为极例例 4 4 小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时，猜想金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关，也可能与金属棒的运动方向有关。她设计了如下实验，装置如图22使金属棒向石运动，看到电流表指针向左偏把磁铁南、北极上下对调，金属棒变为向左运动，看到电流表指针仍向左偏根据以上现象，小芳得出感应电
21、流的方向与磁场的方向、棒的运动方向无关的结论你认为小芳的结论正确吗？若认为正确请说明现由若有错，分析小芳得出错误结论的原因三、堂上练习。三、堂上练习。1、图示四个演示实验中，能够说明电磁感应现象的是.2、下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是（）3、在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是（）A减少一节电池B调换磁性更强的磁铁C把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调D把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调4、下列将电能转化为机械能的是DA发电机B电视C日光灯D电动机5、图 4 是有关电与磁实验的装置图，其中用来研究磁场对电流作用的是四、教学反思