【教案】第十四章電磁現(xiàn)象

1、單元復(fù)習(xí)電磁現(xiàn)象一、知識(shí)與技能：1、知道磁極之間的相互作用，了解磁場(chǎng)也是一種物質(zhì)，用磁感應(yīng)線描述磁場(chǎng)，能判斷磁場(chǎng)方向。2、認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)，通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，會(huì)用右手螺線管定則判定螺線管極性或其中的電流方向。3、知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，會(huì)用左手定則判定通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受磁力的方向，能正確說(shuō)明通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，知道直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。4、知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，知道發(fā)電機(jī)的工作原理。二、過(guò)程與方法1、對(duì)比電磁現(xiàn)象中主要的三個(gè)實(shí)驗(yàn)：奧斯特實(shí)驗(yàn)、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用實(shí)驗(yàn)和電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，分析概括能力，解決問(wèn)題能

2、力。2、學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理問(wèn)題。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1、在解決問(wèn)題的過(guò)程中，能與同學(xué)交流與合作，體驗(yàn)戰(zhàn)勝困難、解決物理問(wèn)題時(shí)的喜悅。2、在復(fù)習(xí)過(guò)程中，能查缺補(bǔ)漏，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并把物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中去。教學(xué)過(guò)程（一）磁體和磁場(chǎng)：1. 磁體：（1）磁體：一些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。具有磁性的物體叫做磁體。（2）磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極。每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極，分別叫做南極（S極）和北極（N極）。（3）磁化：使沒(méi)有磁性的物體得到磁性的過(guò)程叫做磁化。（4）磁極之間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2. 磁場(chǎng)：（1）磁體和電流周?chē)嬖谥环N特殊

3、的物質(zhì)，叫做磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)就是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用。我們可以用小磁針是否受到磁力作用來(lái)檢驗(yàn)小磁針周?chē)臻g是否存在磁場(chǎng)。（2）磁場(chǎng)是有方向的。規(guī)定：小磁針北極在磁場(chǎng)中靜止時(shí)的指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。（3）磁感線是人們?yōu)榱嗣枥L磁場(chǎng)而人為地畫(huà)出來(lái)的一些假想的曲線，并不真實(shí)地存在于磁場(chǎng)之中。利用這些曲線可以形象地表示磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。（4）在畫(huà)磁感線時(shí)應(yīng)該注意：磁體周?chē)拇鸥芯€是從磁體的N極出來(lái)，從磁體的南極進(jìn)去；磁感線不能相交；磁感線可以是實(shí)線，也可以是虛線，但每條磁感線上必須畫(huà)上箭頭；幾種常見(jiàn)的磁感線要記牢。3. 地磁場(chǎng)：（1）地球本身是個(gè)大磁體，地球周?chē)拇艌?chǎng)叫做地磁

4、場(chǎng)。（2）地磁場(chǎng)的兩極和地理兩極并不重合，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。（二）電流的磁場(chǎng)（電生磁）：丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)（即電流的磁效應(yīng)）。通電螺線管：通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁鐵外部的磁場(chǎng)分布相似，通電螺線管的極性與電流方向間的關(guān)系可用右手螺旋定則（又叫安培定則）確定。螺線管的磁性有無(wú)可由通、斷電來(lái)控制；磁性的強(qiáng)弱與有無(wú)鐵芯、電流大小、線圈匝數(shù)有關(guān)；磁極的極性可由電流方向來(lái)改變。電磁繼電器：（1）電磁繼電器實(shí)際上是一個(gè)由電磁鐵控制的開(kāi)關(guān)，在電路中起著類似于開(kāi)關(guān)的作用。（2）電磁繼電器是利用低電壓、弱電流的通斷，來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流的電路的

5、裝置。（三）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（磁與電流的作用）：1. 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到磁力的作用。2. 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，不僅跟導(dǎo)體中的電流方向有關(guān)，還跟磁感線的方向有關(guān)。磁感線或電流只要有一個(gè)方向相反，受力的方向即相反；當(dāng)導(dǎo)體中的電流與磁感線平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體沒(méi)有力的作用。3. 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程。4. 應(yīng)用：直流電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)作用制造而成的。直流電動(dòng)機(jī)中的換向器能自動(dòng)改變線圈中電流的方向，使用線圈在磁場(chǎng)中繞一個(gè)方向不斷地旋轉(zhuǎn)。（四）電磁感應(yīng)（磁生電）：1. 現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流的

6、現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。這一現(xiàn)象是科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。2. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：導(dǎo)體所在的電路是閉合的；導(dǎo)體作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。3. 感應(yīng)電流的方向，不僅跟導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)，還跟磁感線的方向有關(guān)，兩者只要有一個(gè)方向相反，感應(yīng)電流的方向即相反。4. 應(yīng)用：發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。通過(guò)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（五）交流電和直流電：1. 交流電：電流的大小和方向隨時(shí)間作周期性變化。我國(guó)電網(wǎng)規(guī)定：交流電的頻率為50Hz，周期為0.02s。2. 直流電：電流方向保持不變?！镜湫屠}】例1. 如果通電螺線管的磁場(chǎng)使小磁針成如圖所示的指向，試標(biāo)出通電螺線管中電流方向

7、，以及電源的正、負(fù)極（小磁針的黑端為磁針的北極）。分析：通電螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵，由小磁針的指向可判定出通電螺線管左端為S極，右端為N極，運(yùn)用安培定則可判定出通電螺線管中的電流方向，再根據(jù)電流方向進(jìn)一步判定電源的正極和負(fù)極。解答：如圖所示。例2. 某同學(xué)在一個(gè)空心紙管上繞了一些漆包線，為了使導(dǎo)線通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)明顯增強(qiáng)，可以采用的方法是：A. 拆去若干圈導(dǎo)線，使所繞導(dǎo)線的電阻減小一些。B. 在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)盡量粗一些的鐵芯。C. 再多繞若干圈導(dǎo)線，并在空心紙管內(nèi)放入一個(gè)銅心。D. 在空心紙管內(nèi)部放入任意材料的金屬都可以。分析：通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與通入的電流大小、線圈匝數(shù)多少、是否插

8、入鐵芯等有關(guān)。如果拆去若干圈導(dǎo)線，所繞導(dǎo)線的電阻會(huì)減小一些，若電源電壓不變，電流會(huì)大一些，但線圈的匝數(shù)減少了，那么磁性可能還會(huì)減小，即使由于電流大一些使磁性強(qiáng)一些，也很不明顯。同時(shí)，增加匝數(shù)，如果電流減小一些，磁性也不一定增強(qiáng)。插入鐵芯來(lái)增強(qiáng)磁性，其道理是鐵芯被磁化，所以插入的應(yīng)是磁性金屬，而不能是銅或任意材料的金屬。綜上所述，可采用的方法是B。解答：B。例3. 如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，并給輕小線圈abcd通以電流，這時(shí)將觀察到什么現(xiàn)象？試用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)簡(jiǎn)要地予以解釋。分析：這時(shí)將觀察到輕小線圈abcd繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)。這是因?yàn)殚]合開(kāi)關(guān)S后，線圈處于電磁鐵的磁場(chǎng)中，所在處的磁感應(yīng)線自右向左。當(dāng)給線

9、圈通電后，磁場(chǎng)對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生力的作用。但因ab、cd兩邊電流的方向相反，故兩邊受到磁場(chǎng)作用力的方向也相反。這樣，線圈將受到兩個(gè)大小相等、方向相反，不在一條直線上的力的作用，于是繞OO軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。解答：當(dāng)線圈abcd中通以電流時(shí)，它會(huì)繞軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。例4. 如圖所示，圖中“”表示磁感線的方向垂直紙面向里，當(dāng)導(dǎo)體AB向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，（AB與CD、EF的接觸處都能通電），小磁鐵：（）A. 一定轉(zhuǎn)動(dòng)。B. 一定不轉(zhuǎn)動(dòng)。 C. 可能轉(zhuǎn)動(dòng)，也可能不轉(zhuǎn)動(dòng)。D. 無(wú)法判斷。分析：導(dǎo)體ABCDA組成一個(gè)閉合電路。根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知：本題中導(dǎo)體AB向左運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)這個(gè)電流通過(guò)螺線管時(shí)，螺線

10、管產(chǎn)生磁場(chǎng)，通電螺線管附近的磁場(chǎng)對(duì)小磁針作用，使其發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。解答：A?！灸M試題】（答題時(shí)間：80分鐘）一、選擇：1. 下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能 B. 話筒工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C. 變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造的 D. 蓄電池不能將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能2. 如下左圖所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)吊著一磁體，沿水平方向從水平放置的條形磁鐵的A端移到B端的過(guò)程中，能表示測(cè)力計(jì)示數(shù)與水平位置關(guān)系的是下右圖中的（ ） 3. 如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中，用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ）4. 發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是（ ）A. 奧斯特B. 安培C. 法拉第D. 焦耳5. 下列說(shuō)法中符合

11、實(shí)際的是（ ）A. 受地磁場(chǎng)的作用，靜止的小磁針的S極總是指向地球的北方B. 高層建筑物頂端裝有避雷針C. 行駛的汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，乘客會(huì)向后傾倒D. 陽(yáng)光下人們用近視眼鏡取火6. 如圖所示，在“山”字型鐵芯的B端繞有一通電線圈，則它的磁極位置（ ）A. A端為N極，C端為S極B. A端為b極，C端為N極C. A、C兩端均為N極，B端為S極D. A、C端均為S極，B端為N極7. 以下哪種物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和利用，實(shí)現(xiàn)了電能大規(guī)模生產(chǎn)（把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能）使人們從蒸氣時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代（ ）A. 電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱B. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象C. 電流的磁效應(yīng)D. 通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)8. 在如圖所示的四個(gè)通電螺線管中

12、，能正確地表示通電螺線管磁極極性的是 （ ）ABCD9. 下列實(shí)驗(yàn)裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ）10. 在一個(gè)圓紙盒里藏放著一個(gè)條形磁鐵，在盒子周?chē)胖靡恍┬〈裴槪ㄐ〈裴樛亢诙藶闃O），這些小磁針靜止時(shí)的指向如左圖所示，則右圖中能正確反映盒中條形磁鐵放置情況的是（）11. 請(qǐng)你想象一下，假如沒(méi)有磁（現(xiàn)象），下列可能發(fā)生的是（ ）A. 水電站的發(fā)電機(jī)照常發(fā)電B. 電風(fēng)扇照常工作C. 指南針不能指明方向D. 電動(dòng)機(jī)照常工作12. 要改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，以下方法可行的是 （ ）A. 改變電流的大小B. 改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱C. 同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向D. 改變電流方向或磁場(chǎng)方向二、填空：1. 為

13、了增強(qiáng)磁性，對(duì)通電螺線管可采取的措施是_；_；_.2. 如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，小磁針將向 （填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性將 （填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）3. 在“暢想家鄉(xiāng)美好未來(lái)”的主題班會(huì)上，同學(xué)們奇想妙設(shè)，紛紛出計(jì)獻(xiàn)策。王林同學(xué)設(shè)計(jì)了城市未來(lái)磁懸浮軌道列車(chē)交通方案，圖紙如圖所示，請(qǐng)你分析該方案中中應(yīng)用到的物理知識(shí)有：（只要求寫(xiě)出兩條）（1）_（2）_4. 發(fā)電機(jī)是利用_現(xiàn)象制成的，直流電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在_里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。5. 由圖中通電螺線管右端的小磁針靜止時(shí)的指向可知，螺線管所接電源的A端為_(kāi)極。6. 如圖所示，A

14、端是通電螺線管的極。7. 讓世人矚目的世界首條商業(yè)運(yùn)營(yíng)磁浮線于二二年十二月三十一日在滬通車(chē)，科學(xué)家們利用了磁極間相互作用的原理，使得列車(chē)與導(dǎo)軌脫離接觸，目的是為了_ _，從而提高車(chē)速。烏魯木齊到北京鐵路線長(zhǎng)約為3424km，若乘上平均速度為400kmh的磁懸浮列車(chē)，則需_h，就能到達(dá)北京。三、作圖與探究：1. 如圖所示，請(qǐng)分別標(biāo)出通電螺線管和小磁針的N、S極。2. 如圖是一個(gè)通電螺線管電路，開(kāi)關(guān)S合上時(shí)，小磁針靜止在圖示位置，請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合圖上提供的其它信息，標(biāo)出電源的“+”“-”負(fù)極，畫(huà)出螺線管的繞法。3. 小華探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他用相同的漆包線在相同的鐵釘上繞制成兩

15、個(gè)電磁鐵，它們的線圈匝數(shù)不同，同時(shí)用電源分別通電，小華根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng).（1）小華設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不妥之處是_。（2）請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法_。 4. 小芳用漆包線在筆桿上繞制了一只螺線管,接入如圖所示的電路.閉合開(kāi)關(guān)S后,要使螺線管吸引大頭針的數(shù)量增多,變阻器的滑片P應(yīng)向 _ 端移動(dòng)（填“a”或“b”）,此時(shí)燈泡的亮度 _ （ 填 “變亮”“變暗” 或“不變”）。 5. 隨著“神舟五號(hào)”載人飛船的成功巡天，華夏兒女的下一個(gè)目標(biāo)是登上月球。關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學(xué)們提出了很多問(wèn)題和猜想。有關(guān)月球周?chē)拇艌?chǎng)問(wèn)題，安琪同學(xué)提出了自己的猜想和檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方

16、案。安琪同學(xué)的猜想：月球可能像地球一樣，本身就是一個(gè)巨大的磁體，在它的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，并且也有“月磁”南極和“月磁”北極安琪同學(xué)為檢驗(yàn)上述猜想所擬定的實(shí)驗(yàn)方案：（1）取一個(gè)小磁針用細(xì)線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時(shí)指向某一方向，則可表明月球周?chē)嬖诖艌?chǎng)；（2）小磁針靜止時(shí)，它的N極所指的方向就是“月磁”的北極你認(rèn)為，安琪為檢驗(yàn)猜想所擬定的實(shí)驗(yàn)方案中應(yīng)該改進(jìn)或改正的是：6. 如圖甲表示一個(gè)放在磁場(chǎng)中的鐵質(zhì)球殼截面（截面有一定厚度），外磁場(chǎng)的絕大部分 將沿鐵質(zhì)球殼壁內(nèi)“通過(guò)”，極少部分“進(jìn)入”球內(nèi)空間。這種現(xiàn)象可以稱為“磁屏蔽”。試回答下列問(wèn)題。（1）類比于電流與電阻的關(guān)系，空氣與鐵這兩種物質(zhì)，“

17、導(dǎo)磁能力”強(qiáng)的是_；（2）為使精密儀器不受外面磁場(chǎng)的影響，可以將儀器放在鐵球_的空間中（選填“外部”或“內(nèi)部”），從而達(dá)到磁屏蔽的目的。（3）學(xué)完上述知識(shí)，用如圖乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。研究對(duì)象有：鐵片、鋁片、玻璃片、紙片、鋼片。將這些研究對(duì)象分別置于U形磁鐵與回形針之間，哪些物體插入后回形針不會(huì)下落？_【試題答案】一、1. C2. D3. A4. C5. B6. D7. B8. D9. B10. C11. C12. D二、1. 插入鐵芯增加線圈匝數(shù)增大電流（注：這三個(gè)答案的順序可顛倒）。順時(shí)針，增強(qiáng)。2. 利用電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁極間的相互作用；車(chē)體設(shè)計(jì)成流線型減小空氣阻力；進(jìn)站時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能