第八章電與磁

1、精心整理、單元復(fù)習(xí)目的1、知識與技能目標(biāo):(1)知道磁體周圍存在磁場。知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的。(2)認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。理解電磁鐵的特性和工作原理。(3)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場；通電螺線管的磁場與條形鐵相似。(4) 了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。(5)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。(6)知道發(fā)電機(jī)的原理：能說出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知道發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。2、過程與方法目標(biāo):(1)探究通電螺線管外部磁場的方向。(2)經(jīng)歷制作模擬電動(dòng)機(jī)的過程，了解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。(3)探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解電和磁之間的

2、相互聯(lián)系。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：(1)通過認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生樂于探索自然界的奧秘。(2)通過了解物理知識的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理知識的興趣。(1)二、復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的o(2)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。(3)掌握通電螺線管外部磁場的方向。(4)磁極間相互作用規(guī)律，通電導(dǎo)線、通電螺線管的磁場三、知識梳理磁體的性質(zhì)磁極間的相互作用規(guī)律磁化磁場和磁場的方向電流的磁效應(yīng)通電螺線管(電磁鐵)磁場方向的判斷方法電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流和匝數(shù)的關(guān)系電磁繼電器通電導(dǎo)線在磁場中受力原理電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)影響受力方向的因素能量轉(zhuǎn)換電

3、與 電磁效應(yīng)現(xiàn)象S磁影響感應(yīng)電流方向的因素電磁效應(yīng)現(xiàn)象能量轉(zhuǎn)換原理發(fā)電機(jī) 結(jié)構(gòu)能量轉(zhuǎn)化四、教學(xué)課時(shí)：三課時(shí)第一課時(shí)一、復(fù)習(xí)內(nèi)容一、磁現(xiàn)象：1、磁性：磁鐵能吸引 鐵、鉆、饃 等物質(zhì)的性質(zhì)（吸鐵性）2、磁體：定義：具有磁性的物質(zhì)' V, '/ /分類：永磁體分為 天然磁體、人造磁體3、磁極：定義： 磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極 。（磁體兩端最強(qiáng)中間最弱）種類：水平面自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，指南的磁極叫南極（S）,指北的磁極叫 北極（N）作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。說明：最早的指南針叫 司南。一個(gè)永磁體分成多部分后，每一部分仍存在兩個(gè)磁極。兩物體相互吸引要考慮三種情況，兩物體

4、相互排斥要考慮四種情況。4、磁化： 定義：使原來沒有磁性的物體 獲得磁性的過程。磁鐵之所以吸引鐵釘是因?yàn)殍F釘被磁化后，鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成星邕磁極，異名磁極相互吸弓I的結(jié)果。鋼和軟鐵的磁化：軟鐵被磁化后，磁性容易消失，稱為軟磁材料。鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用 鋼，制造電磁鐵的鐵芯使用 軟鐵。5、物體是否具有磁性的判斷方法：根據(jù)磁體的 吸鐵性判斷。根據(jù)磁體的指向性判斷。根據(jù)磁體 相互作用規(guī)律 判斷。根據(jù) 磁極的磁性最強(qiáng) 判斷。二、磁場：1、定義：磁體周圍存在著的物質(zhì)，它是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。磁場看不見、摸不著我們可以根據(jù)它所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識它。

5、這里使用的是轉(zhuǎn)換法。通過電流的效應(yīng)認(rèn)識電流也運(yùn)用了這種方法。2.基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。3、方向規(guī)定：在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針北極靜止時(shí)所指的方向（小磁針北極所受磁力的方向）就是該點(diǎn)磁場的方向。4、磁感應(yīng)線：定義：在磁場中畫一些有方向的曲線。任何一點(diǎn)的曲線方向都跟放在該點(diǎn)的磁針北極所指的方向一致。_| ,' I-'廠？ I ? '7方向：磁體周圍的磁感線都是從磁體的迫出來，回到磁體的 南極。ISI三擊感為國_ .一IF=L 說明：_N.N _SiSA磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在

6、的。但磁場客觀存在。B、用磁感線描述磁場的方法叫 建立理想模型法。C、磁感線是封閉的曲線。（，二 X 二"尸D磁感線 立體的分布在磁體周圍,而不是平面的。E、磁感線不相交。F、磁感線的疏密程度表示 磁場的強(qiáng)弱。5、磁極受力：在磁場中的某點(diǎn)，史卷所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場方向一致，南極所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場方向相反。6、分類：I、地磁場： 定義：在地球 周圍的空間里存在的磁場，磁針指南北是因?yàn)?受到地磁場的作用。磁極：地磁場的北極在 地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近磁偏角：首先由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)。例1:小磁針在條形磁鐵的軸線上靜止，如圖二、典型例題4所示。請畫出條形磁

7、鐵的一條磁感線，并標(biāo)出小磁針的例2: （2006年泰州市） 個(gè)條形磁體及其它們之 線，請?jiān)趫D中標(biāo)出條形圖8 間的 磁體極以及磁感線的方向.例3:磁懸浮列磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成的新型交通工具,列車示范運(yùn)營線項(xiàng)目于 2006年4月26日正式通過國家竣工驗(yàn)收.正線全長約單向運(yùn)行時(shí)間7min20s .N S極。為兩 磁感 的N、S是高新技術(shù)的產(chǎn)物.上海磁懸浮 30km,設(shè)計(jì)最高運(yùn)行時(shí)速430km/h,（1）上海磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)如圖甲所示.要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是磁懸浮列車行駛時(shí)，強(qiáng)大的磁力使列車上升10mm那么上升過程中磁力對列車做功，極.若列車總質(zhì)量是20t ,

8、（2）如果列車在單向s（設(shè)磁懸 的速度行駛）.（3）圖乙是另一種磁 是磁性穩(wěn)定的電磁 裝在車身上（緊靠鐵 螺線管.B中電流方向 出通電螺線管的NB, 相互車身線疆 軌道慈浮同瞭J lOnun運(yùn)行過程中, 浮列車全只停靠一站，那么,-軌津踐網(wǎng)懸浮列車 鐵，安裝 軌上方） 如圖乙所 螺線管BJ. （g 取 10N/ kg）?？繒r(shí)間約為程均以360km/ h的設(shè)計(jì)原理圖，A在鐵軌上，B是安非常小的電磁鐵選填“排斥”或“吸引”），從而使列車懸 浮在鐵軌上方.四、堂上練習(xí)1、如圖3所示,將鐵釘放在某礦石附近，鐵釘立即被吸引到礦石上，此現(xiàn)象說明該礦A .磁性2、（麗水市課改區(qū)）" - . I &

9、#39;石具有.導(dǎo)電性 C.彈性地球是一個(gè)大磁體，它的周圍存在磁場。小青同學(xué)看了 “機(jī)遇號”器降落火星的電視新聞后，想到：“火星的周圍也存在磁場嗎？ "假若你能降落到火星,研究這個(gè)問題。你的做法是：3、（無錫市）我國古代勞動(dòng)人民有許多重大的發(fā)明創(chuàng)造.如圖甲是封觀星臺上的一個(gè)巨大圭表 ，太陽光照射到石柱（表）上，在石柱（表） 下石柱的影子，古人憑借影子的不同情況來判斷節(jié)氣和時(shí)辰。影子說明光是傳播的。如圖乙所示的司南是把天然磁石琢磨的形狀，放在一個(gè)水平光滑的“地盤”上制成的，靜止時(shí)它的長柄 方，說明長柄是磁體的4、（08年臨沂市）電冰箱門上裝有磁性密封條，是利用了 用了它們能夠被5、五、

10、請?jiān)趫D中標(biāo) 磁鐵A之間.絕緣性探測請用一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來河南登 上會(huì)留 的形成 成勺子 指向南,極。的原理，而磁帶和磁卡則是利 的原理。（福州市）磁懸浮列車是在車廂和鐵軌上分別安放磁體，利用同名磁極相互 減小列車運(yùn)行時(shí)的阻力，提高車速。，使列車離開地面,從而教學(xué)反思第二課時(shí)精心整理一、復(fù)習(xí)內(nèi)容電流的磁場：奧斯特實(shí)驗(yàn)：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場， 稱為電流的 險(xiǎn)效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學(xué)家 奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，且磁場與電流的方向有關(guān)。 通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關(guān),電流方向與磁極間的關(guān)系可由 安培定則 來判斷

11、。1. 右手螺旋定則一一用右手握住螺線管，讓四指彎曲且跟螺線管中電流的方向一致，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。應(yīng)用：電磁鐵(1)定義一一電磁鐵是一個(gè)帶有 鐵芯的螺線管。(2)構(gòu)造電磁鐵是由 線圈和鐵芯兩部分組成的。(3)特點(diǎn)電磁鐵通電時(shí) 有磁性，斷電時(shí)磁性消失；通過電磁鐵的 電流越大，電磁鐵的 磁性越強(qiáng)；當(dāng)電流一 定時(shí)，電磁鐵線圈的 匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。即，I./ .- I ' ,二.；一；2. 電磁鐵磁性的有無，可由 通斷電來控制。3. 電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，可由 電流大小和線圈 匝數(shù)來控制。4. 電磁鐵的極性位置，可由電流 方向來控制。D應(yīng)用：電磁繼電器、電話電磁繼電器：實(shí)質(zhì) 由

12、電磁鐵控制的開關(guān)。應(yīng)用：用低電壓弱電流控制高電壓強(qiáng)電流，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。(1)結(jié)構(gòu)一一電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和觸點(diǎn)。I (2)原理一一如圖所示，是一個(gè)利用電磁繼電器來操縱電動(dòng)機(jī)的電路。其中電源E1、電磁鐵線圈、開關(guān) S1組-f 、 I -成的控制電路;而電源E2、電動(dòng)機(jī)M開關(guān)S2和觸點(diǎn)、開關(guān)S組成工作電路。當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵線圈中有電流通過，電磁鐵將銜鐵吸下， 觸點(diǎn)開關(guān)接通，電動(dòng)機(jī)便轉(zhuǎn)動(dòng)起來；當(dāng)斷開S1時(shí)，電磁鐵中失去電流， 電磁鐵失去磁性，彈簧使銜鐵上升，觸點(diǎn)開關(guān)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(3)作用一一使用繼電器不僅可 保證操作人員的安全，而且能幫助人們實(shí)現(xiàn) 遙控和

13、生產(chǎn)自動(dòng)化。電話：組成：話筒、聽筒?；竟ぷ髟恚?振動(dòng)、變化的電流、振動(dòng)。二、技巧指導(dǎo)5. 【右手螺旋定則的應(yīng)用】6 .應(yīng)用右手螺旋定則的時(shí)候，要明確定則中的拇指和彎曲的四指分別表示什么。對于螺線管的繞制方向， 要求會(huì)看圖，能根據(jù)圖分析電流的方向。當(dāng)圖形是畫在紙上的，由于手不能直接握住螺線管，就給判定帶來了困 難。此時(shí)可按 下述的方法 進(jìn)行判斷:7 .為了便于想象，可以手握一支鋼筆或紙筒來與圖形對照。精心整理8 .標(biāo)出螺線管能看到的一面導(dǎo)線的電流方向；伸開右掌，掌心握住表示螺線管的鋼筆或紙筒，讓彎曲的9.此時(shí)拇指的指向就是螺線管的北極方向。四指與電流的方向一致。三、典型例題例1如圖所示，是研

14、究“通電螺線管周圍磁場強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)電路圖。(1) 要改變通電螺線管線圈中的電流大小，可通過 來實(shí)現(xiàn);(2) 要判斷通電螺線管周圍磁場強(qiáng)弱，可通過觀察 來確定。例2:根據(jù)如圖所示的小磁針指向，畫出通電螺線管的導(dǎo)線繞法.例3:在圖中標(biāo)出通電螺線管 A端和永磁體 琳的磁極極性，并標(biāo)出磁感線的方向.例4:小張同學(xué)在做“制作、研究電磁鐵”的實(shí)驗(yàn)中，猜想電磁鐵的磁性強(qiáng)弱應(yīng)該與電流大小有關(guān)，還與線圈的匝數(shù)有關(guān).為此他用鐵釘和漆包線繞制成匝數(shù)不同的甲、乙兩個(gè)電磁鐵，并找來了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材 如圖所示.請你將圖中器材連成一個(gè)電路，使該電路既能用來做探究磁性強(qiáng)弱與匝數(shù)多少有關(guān)，又能用來探究 與電流大小有關(guān)的實(shí)驗(yàn).(

15、1)研究磁性強(qiáng)弱跟線圈的匝數(shù)關(guān)系時(shí)，閉合開關(guān)S后，通過觀察比較 出結(jié)論；(2)在(1)的基礎(chǔ)上，再研究磁性強(qiáng)弱跟線圈中的電流關(guān)系時(shí)，只需移動(dòng)變阻器滑片的位置，通過觀察比較 得出結(jié)論；(3)實(shí)驗(yàn)中小張采用的研究方法是轉(zhuǎn)變成具有四、堂上練習(xí)。1、如圖所示為錄音機(jī)上的錄音磁頭簡圖。錄音時(shí)，聲音先強(qiáng)弱變化的電流，當(dāng)電流通過錄音磁頭上的線圈時(shí)，線圈就2、性，鐵芯縫隙a處就產(chǎn)生卜表列出的是在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的一卡唾即小映燈請你把解決問題的方法填寫在表中對應(yīng)時(shí)里 1-1 : _實(shí)際問題為探究光在空氣中的傳播情況，按亮激光小手但不能觀察到光的傳播路徑。解決方法在探究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)中，不能直接觀察到電磁鐵的磁性

16、強(qiáng)弱。精心整理3、如圖是動(dòng)圈式麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)你對著它說話或唱歌時(shí)，人聲帶由于 而產(chǎn)生的聲音，通過 傳播到膜片，使膜片以及與膜片相連的線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)，線圈的這種運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生隨著聲音變化而4、五、變化的 ,線圈在運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化情況是圖3是溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，它運(yùn)用了許多物理知識。以下說法 確的是A .溫度計(jì)中的水銀是導(dǎo)體.溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作.報(bào)警器中的電磁鐵運(yùn)用了電流的熱效應(yīng)D .電磁繼電器是一種電路開關(guān)教學(xué)反思電源電告圖3永磁障線圈O中不正第三課時(shí)復(fù)習(xí)過程10. 1、通電導(dǎo)體在磁場中受到(一)磁場對電流的作用:磁場力 的作用， 力的方向 與磁場方向 和 電流方向 有

17、關(guān)。11.2、通電線圈在磁場中，當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)線不垂直時(shí)，磁場力會(huì)使線圈 轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)線 垂皂時(shí)，也會(huì)受到磁場力的作用，但 不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這一位置叫做平衡位置。3、直流電動(dòng)機(jī)用 直流電源 供電的電動(dòng)機(jī)。（1）原理電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的基本原理制成的。（2）構(gòu)造一一直流電動(dòng)機(jī)模型主要由 空（定子）、迪（轉(zhuǎn)子）、換向器和電刷四部分組成,其中，最簡單的 換向器是兩個(gè)彼此 絕緣的金屬半環(huán),它的作用是當(dāng)通電線圈由于慣性剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，立刻改變線圈中的電流方向，以保持線圈的 持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）直流電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速可由電流大小 來控制;轉(zhuǎn)動(dòng)方向 可由電流方向 和磁極的位置 來控制。（二

18、）電磁感應(yīng)（磁生電）：1 .現(xiàn)象一一英國的物理學(xué)家 法拉第 在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 即閉合電路 的一部分導(dǎo)體 在磁場里做 切割磁 感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)電，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。2 .感應(yīng)電流電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：（1）電路必須是閉合電路;（2）必須有一部分導(dǎo)體做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。12.感應(yīng)電流的 方向跟磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。3 .發(fā)電機(jī)：（1）原理一一發(fā)電機(jī)是根據(jù) 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象制成的。（2）構(gòu)造一一交流發(fā)電機(jī)主要由 傕邊（定子）、線囿（轉(zhuǎn)子）、滑環(huán)和電刷。4 .方向不變的電流叫做直流電。13 .大小和方向作周期性改變

19、的電流叫做交流電。14 .交流電的周期一一電流發(fā)生一個(gè)周期性變化所用的時(shí)間，其單位就是時(shí)間的單位秒（s）。15 .交流電的頻率一一電流 每秒發(fā)生周期性變化的次數(shù)。其單位是赫茲,符號是Hz。頻率和周期的數(shù)值互為 倒數(shù)。、典型例題: " 'j '",例1 1、請根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)的指向，標(biāo)出通電螺線管的N S極和電源的正、負(fù)極。2、標(biāo)出圖15中通電螺線管的 N、S極。3、在圖9中，根據(jù)通電螺線管的 M S極，在圖中分別標(biāo)出電源的正負(fù)極和兩小磁針靜止時(shí)的N S極。4、小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示，請畫出通電螺線管的繞線情況.7、在圖7中根據(jù)電流方向標(biāo)出通電螺線管5、螺線管通電 通電螺線管的 6、根據(jù)小磁針后，小薇標(biāo)出電源的田、負(fù)極.串川3折后，請?jiān)趫D中標(biāo)出的指向標(biāo)出圖1_5中通電螺線管的電流方向。 的N，肝愣（如圖所示）8、請?jiān)趫D9中