《九年級(jí)物理全冊(cè) 第20章 電與磁教案 （新版）新人教版 (2)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《九年級(jí)物理全冊(cè) 第20章 電與磁教案 （新版）新人教版 (2)（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第二十章　電與磁 第1節(jié)　磁現(xiàn)象　磁場(chǎng) 導(dǎo)入一:問(wèn)題導(dǎo)入 教師把一盒大頭針撒在桌面上. 師:如何迅速拾起桌面上撒落的大頭針? 生:用磁鐵吸. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　你對(duì)磁鐵了解多少,你見(jiàn)過(guò)或者用過(guò)哪些用磁鐵做的物品?從這節(jié)課開(kāi)始,我們就進(jìn)入磁的世界,學(xué)習(xí)有關(guān)電與磁的知識(shí). 導(dǎo)入二:情境導(dǎo)入 播放視頻:死亡之島——世百爾島 師:在加拿大東海岸,有一個(gè)神奇而令人生畏的世百爾島,島上,草不生長(zhǎng),鳥(niǎo)不歇腳,沒(méi)有任何動(dòng)物和植物,光禿禿,只有堅(jiān)硬無(wú)比的青石頭.奇怪的是,每當(dāng)海輪駛近小島附近,船上的指南針便會(huì)突然失靈,整只船就像著了魔似的被小島吸引過(guò)去,使船只觸礁沉沒(méi),好像有死神在操縱!這是為什么呢? 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　其實(shí)這種現(xiàn)象與磁場(chǎng)有關(guān),那么什么是磁場(chǎng),磁場(chǎng)有什么性質(zhì),學(xué)完本節(jié),你的疑惑就會(huì)迎刃而解. 一、磁現(xiàn)象 思路一 在2000多年前的春秋時(shí)期,我們的祖先就發(fā)現(xiàn)天然磁鐵礦石吸鐵的性質(zhì),現(xiàn)在人們利用這些磁性材料做成各種形狀的磁體. 展示各種形狀的磁體. 師:磁體只能吸鐵嗎? 學(xué)生利用磁鐵靠近鐵及含鐵的合金、回形針等,發(fā)現(xiàn)都能吸引.實(shí)驗(yàn)證明,磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì). 師:你們已經(jīng)觀(guān)察到磁體吸引回形針,吸引數(shù)量的多少在位置上有什么特點(diǎn)?這說(shuō)明了什么問(wèn)題? 學(xué)生觀(guān)察,發(fā)現(xiàn)回形針主要集中在磁體的兩端.說(shuō)明磁體的兩端磁性最強(qiáng). 師:磁體中磁性最強(qiáng)的兩個(gè)部分叫磁極.一個(gè)磁體有幾個(gè)磁極呢?這些磁極相同嗎? 生:一個(gè)磁體有兩個(gè)磁極.這兩個(gè)磁極不同. 【實(shí)驗(yàn)】　轉(zhuǎn)動(dòng)小磁針,記錄當(dāng)小磁針靜止時(shí)的位置,有什么特點(diǎn)? 【分析】　小磁針靜止時(shí),總是指向南北方向. 師:我們規(guī)定小磁針靜止時(shí)指南的一端叫南極(S極);指北的一端叫北極(N極). 【實(shí)驗(yàn)】　用一個(gè)磁體的兩個(gè)磁極分別靠近小磁針的同一極.看到什么現(xiàn)象?得到什么結(jié)論? 【分析總結(jié)】　磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引. 問(wèn)題:磁極間有相互作用,那么被磁體吸引的硬幣為什么也能吸引硬幣呢? 分析:一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性,這種現(xiàn)象叫磁化.被吸引的硬幣成了一個(gè)小磁體,具有磁性,所以能吸引其他硬幣. 問(wèn)題:你知道生活中還有哪些磁化現(xiàn)象嗎?磁現(xiàn)象在生活中有哪些應(yīng)用及危害? 舉例分析:結(jié)合生活實(shí)例解釋磁化的應(yīng)用及危害.比如磁帶的錄音、利用鋼針磁化做小磁針、銀行卡不能靠近磁體、機(jī)械手表靠近磁體后走時(shí)不準(zhǔn)等. [知識(shí)拓展]　磁化方法:1.將物體燒到紅熾狀態(tài),放在南北方向上自然冷卻;2.用磁體的南極或北極,沿物體向一個(gè)方向摩擦幾次;3.在物體上繞上絕緣導(dǎo)線(xiàn),通入直流電,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后取下即可;4.使物體與磁體吸引,一段時(shí)間后物體將具有磁性.　 思路二 1.體驗(yàn)磁現(xiàn)象的存在 演示:將磁鐵分別靠近1角、5角、1元硬幣,觀(guān)察有什么現(xiàn)象發(fā)生.再與塑料、陶瓷片、鐵片、紙片、小鐵釘、鋼鋸條等靠近,有什么現(xiàn)象發(fā)生?再取上面的其他任意兩個(gè)東西靠近時(shí),是否還有磁鐵與鐵釘靠近時(shí)的感覺(jué)? 小結(jié):能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性,具有磁性的物體叫磁體. 2.磁體間的相互作用規(guī)律 演示:把兩塊條形磁體用線(xiàn)吊起來(lái),其中一塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的S極,觀(guān)察現(xiàn)象;再用這塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的N極,觀(guān)察現(xiàn)象. 思考:條形磁鐵的南極與南極靠近和與北極靠近時(shí),作用效果一樣嗎? 討論:磁體的N極靠近另一塊條形磁體的S極相互吸引,磁體的N極靠近另一塊條形磁體的N極相互排斥.用磁體的S極分別靠近另一塊條形磁體的S極和N極,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 總結(jié):磁極間的相互作用規(guī)律是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引. 3.磁體的指向性 演示:用細(xì)線(xiàn)將一條形磁體水平懸掛起來(lái),觀(guān)察它靜止時(shí)的指向.取一小磁針,讓它靜止時(shí),觀(guān)察它的指向.再取一指南針,將其指針撥動(dòng),觀(guān)察它靜止時(shí)的指向. 思考:它們靜止時(shí)的指向有什么規(guī)律? 分析總結(jié):條形磁體和小磁針靜止時(shí)與指南針靜止時(shí)的指向一樣,都是一端指南,一端指北.我們把它們的這種性質(zhì)叫做磁體的指向性. 4.磁化 師:條形磁體是鋼做的,原來(lái)沒(méi)有磁性,怎樣使它具有磁性呢? 生:使鋼棒具有磁性的方法很多.鋼棒原來(lái)沒(méi)有磁性,現(xiàn)在獲得磁性,我們把它獲得磁性的過(guò)程叫做磁化. 演示:鋼針原來(lái)沒(méi)有磁性,在磁鐵上按一定的方向摩擦幾下,它就具有了磁性,能單獨(dú)吸引一些小的曲別針.軟鐵原來(lái)也沒(méi)有磁性,在軟鐵上方旋轉(zhuǎn)磁鐵,此時(shí)軟鐵具有了吸引小曲別針的性質(zhì),軟鐵具有了磁性,將磁鐵取下后,軟鐵就不能吸引曲別針了,證明此時(shí)它失去磁性. 結(jié)論:能夠被磁化的材料叫做磁性材料.如鋼、鐵等. 5.磁體的分類(lèi) (1)按磁體的來(lái)源可分為天然磁體和人造磁體.天然磁體:就是從自然界直接獲得的磁體.人造磁體:經(jīng)過(guò)人們加工而成的磁體. (2)按形狀來(lái)分可分為條形磁體、蹄形磁體、小磁針.條形磁體:長(zhǎng)條形狀的磁體.蹄形磁體:馬蹄形的磁體.小磁針:針狀的磁體. (3)按磁化后保持時(shí)間的長(zhǎng)短可分為永久性磁體和暫時(shí)性磁體,也叫硬磁體和軟磁體.能長(zhǎng)時(shí)間保持磁性的,稱(chēng)之為硬磁體;不能長(zhǎng)時(shí)間保持磁性的,稱(chēng)之為軟磁體. [知識(shí)拓展]　1.利用磁體的吸鐵性、指向性、磁極間相互作用規(guī)律和磁極的性質(zhì)是判斷某一物體是否是磁體的常用方法.2.在利用磁極間相互作用規(guī)律時(shí),應(yīng)注意僅依靠吸引是不能作出結(jié)論的,還應(yīng)將被檢物的兩端分別去靠近同一磁極看是否有排斥的現(xiàn)象.3.條形磁體可近似認(rèn)為兩極有磁性,中間無(wú)磁性. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　如果把磁針拿到一個(gè)磁體附近,它會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).磁針和磁體間并沒(méi)有接觸,怎么會(huì)有力的作用呢? 二、磁場(chǎng) 1.磁場(chǎng) 師:磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著的,可以通過(guò)它對(duì)其他物體的作用來(lái)認(rèn)識(shí).磁場(chǎng)能對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用.磁體間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,我們就通過(guò)這種作用來(lái)研究磁場(chǎng).在前面的學(xué)習(xí)中還有哪些知識(shí)利用了類(lèi)似的方法? 生:電流使電燈發(fā)光,空氣流動(dòng)形成的風(fēng)等. 【實(shí)驗(yàn)】　研究磁體周?chē)拇艌?chǎng)方向. 在桌面上放一些小磁針,觀(guān)察小磁針的N極指向,在中間放入一條形磁體,觀(guān)察小磁針N極的指向,并記錄下來(lái). 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí)均指南北,在中間放一條形磁體,發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn). 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.那么磁體周?chē)拇艌?chǎng)是如何分布的呢? 　　2.磁感線(xiàn) 小磁針?lè)较虬l(fā)生改變是由于受到磁體磁場(chǎng)的作用,在磁體周?chē)胖玫男〈裴樤蕉?、越?就能越清晰地看出磁場(chǎng)的分布. 【演示實(shí)驗(yàn)】　在玻璃板上均勻地撒上一些鐵屑,把玻璃板放在條形磁體上,然后輕敲玻璃板.將一些小磁針?lè)旁阼F屑排列的一條曲線(xiàn)上. 現(xiàn)象:鐵屑有規(guī)則地排成一條條曲線(xiàn),小磁針的N極指向一致地沿著曲線(xiàn)的切線(xiàn)方向. 師:小磁針?biāo)诘奈恢镁褪谴艌?chǎng)方向,就是N極所指方向.有沒(méi)有辦法來(lái)形象、直觀(guān)地描述磁體周?chē)拇艌?chǎng)? 生:可以在磁場(chǎng)中沿著鐵屑的痕跡畫(huà)出曲線(xiàn),曲線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向就是磁場(chǎng)方向.在磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)的曲線(xiàn)切線(xiàn)方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致,這樣的曲線(xiàn)就叫磁感線(xiàn). 學(xué)生畫(huà)出條形磁體的磁感線(xiàn). 利用類(lèi)似的方法讓學(xué)生畫(huà)出蹄形磁體周?chē)拇鸥芯€(xiàn). [知識(shí)拓展]　1.磁場(chǎng)是實(shí)際存在的,磁體周?chē)淮嬖诖鸥芯€(xiàn).2.磁感線(xiàn)只是用來(lái)表示磁體周?chē)艌?chǎng)的假想曲線(xiàn),利用磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.3.磁體周?chē)骋晃恢么艌?chǎng)只有一個(gè)方向,如果磁感線(xiàn)在此處相交,則該點(diǎn)可以表示出兩個(gè)不同方向的磁場(chǎng),所以磁感線(xiàn)不能相交. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　你知道我國(guó)的四大發(fā)明嗎?其中就有指南針.那么指南針為什么指南北呢? 三、地磁場(chǎng) 閱讀課本,思考: 問(wèn)題1:我國(guó)古代四大發(fā)明之一的指南針能夠指南北,它肯定受到了力的作用,誰(shuí)對(duì)它施加了力呢? 回答1:地球周?chē)嬖诖艌?chǎng),使指南針指南北. 問(wèn)題2:指南針在地球的大部分地區(qū)都能指南北,地球相當(dāng)于一個(gè)大的條形磁體,你能根據(jù)指南針的方向畫(huà)出地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)嗎? 回答2:學(xué)生確定地磁場(chǎng)的磁極,畫(huà)出地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn). 問(wèn)題3:地理的兩極和地磁場(chǎng)的兩極重合嗎?這一發(fā)現(xiàn)最早是由誰(shuí)記述的? 回答3:地球南北極與地理的南北極不重合,它們略有偏離,世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國(guó)宋代學(xué)者沈括. [知識(shí)拓展]　地磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向已經(jīng)過(guò)多次的循環(huán)變化,其強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)?以至消失變?yōu)榱?然后地磁方向倒轉(zhuǎn),強(qiáng)度再由弱變強(qiáng)至反方向的最大值.已知在過(guò)去4000000年內(nèi),地球磁場(chǎng)的方向倒轉(zhuǎn)已經(jīng)有9次,而在近3000000年內(nèi),地球磁極也曾3次南北移位.地磁場(chǎng)局限在地球周?chē)挠邢迏^(qū)域之內(nèi),這個(gè)區(qū)域稱(chēng)為地磁層,它隨地球一起運(yùn)動(dòng),就是這個(gè)地磁層擋住了由宇宙空間射來(lái)的、足以使生物致命的高能粒子流,使所有生物得以安全地棲息在地球上.地球上的生命是伴隨著地磁場(chǎng)的形成并增強(qiáng)到足以對(duì)生命起保護(hù)作用時(shí)才出現(xiàn)的,即生命與地磁兩者是緊緊地聯(lián)系在一起的. 1.磁現(xiàn)象及磁場(chǎng),磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng). 2.同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引. 3.磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng),利用磁感線(xiàn)可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. 4.地球是一個(gè)巨大的磁體,使指南針受到磁力作用而指南北. 1.如圖是條形磁體的磁感線(xiàn)分布,圖中的E,F,P,Q四點(diǎn),磁場(chǎng)最強(qiáng)的是 (　　) A.E點(diǎn)　　B.F點(diǎn)　　C.P點(diǎn)　　D.Q點(diǎn) 解析:條形磁鐵的兩端是磁極,磁性最強(qiáng),中間磁性最弱,因此E點(diǎn)磁性最強(qiáng).故選A. 2.關(guān)于磁體、磁場(chǎng)和磁感線(xiàn),以下說(shuō)法中正確的是 (　　) A.鐵和鋁都能夠被磁體所吸引 B.磁感線(xiàn)是磁場(chǎng)中真實(shí)存在的曲線(xiàn) C.磁體之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 D.小磁針的北極在任何情況下都指向地理的南極 解析:磁體只能吸引磁性材料,所以磁體能吸引鐵,不能吸引鋁,A錯(cuò)誤;磁感線(xiàn)是為了方便研究磁場(chǎng),在磁體周?chē)?huà)的帶箭頭的曲線(xiàn),這些曲線(xiàn)在磁場(chǎng)中不存在,B錯(cuò)誤;磁體之間的排斥和吸引是通過(guò)磁體周?chē)拇艌?chǎng)相互作用完成的,C正確;小磁針的北極在任何情況下都指向地磁南極,也就是地理北極附近,D錯(cuò)誤.故選C. 3.小明發(fā)現(xiàn)賓館里的“插卡取電器”有兩種類(lèi)型,第一種無(wú)論插入哪種卡片都能使房間通電,第二種用專(zhuān)門(mén)的磁卡插入或靠近都能使房間通電,小明設(shè)計(jì)了如下三種方法用 于判斷取電器類(lèi)型:①將硬紙片插入,看能否通電;②將專(zhuān)用磁卡貼在面板上不插入,看能否通電;③將專(zhuān)用磁卡插入,看能否通電.其中可行的方法是(填序號(hào))　　　　. 解析:①紙片沒(méi)有磁性,將紙片插入,如果通電說(shuō)明取電器屬于第一種類(lèi)型,可行;②磁卡貼在面板上,如果通電說(shuō)明取電器屬于第二種類(lèi)型,可行;③專(zhuān)業(yè)磁卡插入,第一種取電器會(huì)通電,第二種也會(huì)通電,所以無(wú)法判斷是哪種類(lèi)型,不可行. 【答案】　①② 4.如圖所示,將載有條形磁鐵的兩輛小車(chē)同時(shí)由靜止釋放后,兩小車(chē)將迅速分離.此現(xiàn)象說(shuō)明:(只要寫(xiě)出兩條) (1)　; (2)　. 解析:兩輛小車(chē)上裝有磁鐵,兩磁鐵相對(duì)的磁極是N極.由于同名磁極相互排斥,兩個(gè)小車(chē)受到排斥力的作用,力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),小車(chē)會(huì)由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng). 【答案】　(1)同名磁極互相排斥　(2)力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 1.磁現(xiàn)象 2.磁場(chǎng) (1)磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng),磁場(chǎng)是客觀(guān)存在的物質(zhì). (2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用. (3)磁體間通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用. (4)用磁感線(xiàn)描述磁場(chǎng). 3.地磁場(chǎng) 一、教材作業(yè) 【必做題】　 教材第123頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,4題. 【選做題】　 教材第123頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的3題. 第2節(jié)　電生磁 導(dǎo)入一:實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入 問(wèn)題:小磁針靜止時(shí)能指南北,把一個(gè)磁鐵靠近小磁針,觀(guān)察小磁針有什么變化?為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象? 回答:小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn).因?yàn)榇盆F周?chē)嬖诖艌?chǎng),對(duì)小磁針有力的作用. 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)磁極間相互作用的規(guī)律. 回答:磁極間相互作用規(guī)律是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　小磁針只有放在磁體周?chē)艜?huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?只有磁體周?chē)嬖谥艌?chǎng)嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?如何判斷磁場(chǎng)的存在?學(xué)習(xí)完本節(jié)課,你的疑問(wèn)就會(huì)迎刃而解. 導(dǎo)入二:情景導(dǎo)入 師:上課之前,老師先給大家表演一個(gè)魔術(shù)——紙盒吸鐵. 問(wèn)題:此盒中可能是什么?你猜想的依據(jù)是什么? 教師斷開(kāi)開(kāi)關(guān),再去接觸鐵屑,紙盒不再吸引鐵屑.此時(shí)教師將紙盒打開(kāi),讓學(xué)生明白,剛才產(chǎn)生的磁跟電有關(guān). 問(wèn)題:電和磁從現(xiàn)象上看有非常相似的地方,它們之間有沒(méi)有一定的聯(lián)系呢? 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　從哲學(xué)角度看,電和磁應(yīng)該是有聯(lián)系的,但是很多年都沒(méi)發(fā)現(xiàn).直到從丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特的一個(gè)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,揭開(kāi)了電與磁聯(lián)系的發(fā)展史.那么奧斯特做了什么實(shí)驗(yàn)?對(duì)發(fā)現(xiàn)電與磁之間的聯(lián)系起到怎樣的作用?學(xué)習(xí)完本節(jié)課,你的疑問(wèn)會(huì)迎刃而解. 一、電流的磁效應(yīng) 思路一 在桌面上放一個(gè)小磁針,小磁針能指南北,在靠近小磁針且與其平行的方向放置一直導(dǎo)線(xiàn),如圖所示. 連接電路,檢查完畢,觀(guān)察小磁針在開(kāi)關(guān)閉合前后的變化.這說(shuō)明了什么? 回答:閉合開(kāi)關(guān),有電流通過(guò)直導(dǎo)線(xiàn),小磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng). 改變導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向,觀(guān)察小磁針的變化,說(shuō)明了什么? 回答:改變導(dǎo)線(xiàn)中電流方向,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變,說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān). 總結(jié):這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是由丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特做的,也叫奧斯特實(shí)驗(yàn),它說(shuō)明了通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖谂c電流方向有關(guān)的磁場(chǎng),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng). 通過(guò)奧斯特實(shí)驗(yàn)可以總結(jié)出哪些結(jié)論? 學(xué)生總結(jié):1.通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng).2.電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān). [知識(shí)拓展]　在奧斯特研究的最初,他受到力總是沿著物體連線(xiàn)方向這個(gè)觀(guān)念的影響,總是沿電流的方向放置磁針,使磁針在導(dǎo)線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上,結(jié)果實(shí)驗(yàn)均以失敗告終.1820年4月,在一次講課中,他偶然把導(dǎo)線(xiàn)沿南北放置在一個(gè)帶玻璃罩的指南針上方,通電時(shí)磁針竟然轉(zhuǎn)動(dòng)了,從而獲得成功. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　既然電能生磁,為什么電線(xiàn)連一根大頭針都吸不動(dòng)? 　　思路二 1.探究奧斯特實(shí)驗(yàn)——通電導(dǎo)體周?chē)写艌?chǎng) 師:我們?cè)鯓优袛嘁粋€(gè)物體是否具有磁性呢? 生:看它能否吸引鐵屑.利用磁體間的相互作用來(lái)檢驗(yàn). 師:一個(gè)電池能吸引鐵屑嗎?我們?cè)鯓幼霾庞锌赡墚a(chǎn)生磁呢? 生:要有電流,要形成一個(gè)電路,電路閉合才有電流. 師:我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪? 小組討論后交流. 師:根據(jù)學(xué)生所述對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示. 學(xué)生實(shí)驗(yàn),并將觀(guān)察到的現(xiàn)象與全班同學(xué)交流. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　其實(shí)我們今天研究的問(wèn)題,早在1820年丹麥偉大的物理學(xué)家?jiàn)W斯特在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中就發(fā)現(xiàn)了,從而揭示電和磁之間是有聯(lián)系的.他是怎樣做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的呢?我們一起來(lái)看看視頻吧! 2.播放奧斯特實(shí)驗(yàn)的操作方法. 現(xiàn)象: (1)通電時(shí)小磁針N極向內(nèi)(或向外)偏轉(zhuǎn). (2)斷電后小磁針回到原來(lái)的位置,分別指向地理的南北方向. (3)改變電流方向重新通電,小磁針又偏轉(zhuǎn),但與上次偏轉(zhuǎn)情況不同. 結(jié)論:通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖谥艌?chǎng);磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān). 師:看了這個(gè)實(shí)驗(yàn)后,大家覺(jué)得與我們剛才做的實(shí)驗(yàn)相比,有哪些不同? 生:視頻中的小磁針偏轉(zhuǎn)的角度大,而我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻很小. 師:這是什么原因呢? 學(xué)生思考后回答. 師:在實(shí)驗(yàn)中利用短路能獲得較強(qiáng)的電流來(lái)增加磁性,但是在一般情況下是不允許的.那么在實(shí)際生活中我們用什么辦法來(lái)增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場(chǎng)呢? [知識(shí)拓展]　在制造精密電阻時(shí),常常采用雙線(xiàn)繞法.即把電阻絲從螺線(xiàn)管一端繞到另一端,再?gòu)牧硪欢死@回來(lái),如圖所示.單線(xiàn)繞法線(xiàn)圈中通電后,線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng).雙線(xiàn)繞法線(xiàn)圈中通電后,為什么線(xiàn)圈周?chē)蜎](méi)有磁場(chǎng)呢?因?yàn)槔@線(xiàn)是從中間對(duì)折后并繞的,相當(dāng)于兩個(gè)匝數(shù)相等,繞向相反的螺線(xiàn)管套在一起,給它們通電后,由于兩螺線(xiàn)管中電流方向相反,根據(jù)安培定則可知,兩個(gè)螺線(xiàn)管產(chǎn)生了方向相反的磁場(chǎng),又因?yàn)閮蓚€(gè)螺線(xiàn)管的匝數(shù)相等,通過(guò)的電流大小也一樣,所以產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消了,因此對(duì)外不再顯示磁性. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中把導(dǎo)線(xiàn)彎成各種形狀,其中發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線(xiàn)繞成一圈一圈的螺線(xiàn)管狀,磁場(chǎng)會(huì)強(qiáng)很多,在生產(chǎn)生活中的用途很大,下面讓我們也來(lái)制作一個(gè)螺線(xiàn)管,該怎樣做呢? 二、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng) 1.通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng) 把導(dǎo)線(xiàn)繞在圓筒上,做成螺線(xiàn)管,各圈導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起,磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)很多. 展示一個(gè)螺線(xiàn)管,給螺線(xiàn)管通電,能使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng). 拿一個(gè)小磁針在通電螺線(xiàn)管周?chē)苿?dòng),觀(guān)察小磁針的變化. 問(wèn)題:我們?nèi)绾窝芯客娐菥€(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)呢? 回答:通電螺線(xiàn)管周?chē)嬖诖艌?chǎng),不同位置磁場(chǎng)的方向不同,在螺線(xiàn)管的兩端磁極不同. 我們已經(jīng)知道借助鐵粉可以研究磁體周?chē)艌?chǎng)的分布情況,也可以利用類(lèi)似的方法來(lái)研究通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng). 在螺線(xiàn)管的兩端各放一個(gè)小磁針,并在硬紙板上均勻地撒滿(mǎn)鐵屑.通電后觀(guān)察小磁針的指向,輕敲紙板,觀(guān)察鐵屑的排列情況.改變電流方向,再觀(guān)察一次.用線(xiàn)畫(huà)出鐵粉的形狀. 學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn),畫(huà)出通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn). 問(wèn)題:對(duì)比通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)以及前面學(xué)過(guò)的磁體周?chē)拇艌?chǎng),它的形狀與哪種磁體相似? 回答:通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)分布與條形磁體相似,它也有兩個(gè)磁極. 2.探究通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)分布 提出問(wèn)題:通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似,它的兩端就相當(dāng)于條形磁鐵的兩個(gè)磁極.那么通電螺線(xiàn)管的磁極與哪些因素有關(guān)呢? 學(xué)生進(jìn)行猜想:磁極可能與電流方向有關(guān),可能還與螺線(xiàn)管的繞向有關(guān)等. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):在通電螺線(xiàn)管的外部放一些小磁針,利用漆包線(xiàn)在瓷筒上繞成螺線(xiàn)管,改變電流方向,確定通電螺線(xiàn)管的磁極. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn):按照課本中的圖進(jìn)行繞線(xiàn),給螺線(xiàn)管通電,在圖中標(biāo)出通電螺線(xiàn)管的N,S極. 螺線(xiàn)管有兩種繞法,每種繞法電流有兩個(gè)方向,如下圖所示.嘗試確定通電螺線(xiàn)管的磁極. 歸納分析:當(dāng)通電螺線(xiàn)管的電流方向改變時(shí),小磁針N極指向也發(fā)生改變. 結(jié)論:說(shuō)明通電螺線(xiàn)管的極性與電流方向有關(guān). [知識(shí)拓展]　通電螺線(xiàn)管外部的磁感線(xiàn)是從螺線(xiàn)管的北極發(fā)出回到南極.但是,在通電螺線(xiàn)管內(nèi)部,磁場(chǎng)方向是從螺線(xiàn)管的南極指向北極.如圖所示. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　我們已經(jīng)知道,通電螺線(xiàn)管的極性與電流方向有關(guān),那么有什么樣的具體法則呢? 三、安培定則 師:通電螺線(xiàn)管兩端的極性跟螺線(xiàn)管中電流的方向有關(guān).當(dāng)電流方向變化時(shí),通電螺線(xiàn)管的磁性也發(fā)生改變.用什么辦法可以很簡(jiǎn)便地判定通電螺線(xiàn)管的磁性與電流方向的關(guān)系呢? 生:閱讀課本關(guān)于安培定則的描述,結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)用右手來(lái)判定通電螺線(xiàn)管的磁極. 下面請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出判斷通電螺線(xiàn)管磁極的方法. 生:用右手握螺線(xiàn)管,讓四指指向螺線(xiàn)管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線(xiàn)管的N極.如圖所示. [知識(shí)拓展]　以通電螺線(xiàn)管正面電流為例,電流方向與螺線(xiàn)管N,S極關(guān)系記憶口訣:電流向上,N極在左;電流向下,N極在右.可簡(jiǎn)化為“上左,下右”. 1.電流的磁場(chǎng),通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng),通電螺線(xiàn)管就是它的應(yīng)用. 2.奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)写艌?chǎng),并且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān). 3.通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)與條形磁體相似,都有磁極. 4.利用安培定則來(lái)判定通電螺線(xiàn)管的磁極. 1.研究“通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)”的實(shí)驗(yàn)如圖所示,以下觀(guān)點(diǎn)正確的是 (　　) A.斷電時(shí),靜止的小磁針N極指向地理南極附近 B.通電時(shí),導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鎸?shí)存在著磁感線(xiàn) C.法拉第通過(guò)此實(shí)驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)電與磁之間存在聯(lián)系 D.要使小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反,將電池正負(fù)極對(duì)調(diào)即可 解析:斷電時(shí),靜止的小磁針N極指向地理北極附近,A錯(cuò)誤;磁感線(xiàn)不是真實(shí)存在的,是理想模型,B錯(cuò)誤;奧斯特通過(guò)此實(shí)驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)電與磁之間存在聯(lián)系,C錯(cuò)誤;要使小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反,可將電池正負(fù)極對(duì)調(diào),D正確.故選D. 2.某同學(xué)為了增強(qiáng)通電螺線(xiàn)管的磁性,下列做法錯(cuò)誤的是 (　　) A.增加通電螺線(xiàn)管的匝數(shù) B.在通電螺線(xiàn)管中插入鐵芯 C.增大通電螺線(xiàn)管中的電流 D.改變通電螺線(xiàn)管中的電流方向 解析:在相同條件下,增加螺線(xiàn)管的匝數(shù),磁性增強(qiáng),A正確;在相同條件下插入鐵芯,磁性增強(qiáng),B正確;在相同條件下,增大電流磁性增強(qiáng),C正確;改變電流的方向,只能改變通電螺線(xiàn)管的磁極,D錯(cuò)誤.故選D. 3.如圖所示,將一條形磁體放在小車(chē)上,并靠近螺線(xiàn)管.開(kāi)關(guān)閉合,當(dāng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)小車(chē)也向右運(yùn)動(dòng),則條形磁體的左端為　　　　極,圖中電阻R2的作用是　　　　. 解析:由安培定則可知,螺線(xiàn)管右端為N極,左端為S極.當(dāng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),小車(chē)也向右運(yùn)動(dòng),由同名磁極相互排斥可確定條形磁體的左端為N極.滑動(dòng)變阻器連入電路中,當(dāng)滑片滑到最小阻值處,電源電壓不變,電流最大,此時(shí)R2起到保護(hù)電路的作用. 【答案】　N　保護(hù)電路 4.如圖,閉合開(kāi)關(guān)后,標(biāo)出螺線(xiàn)管的N極和S極. 解析:電流由左側(cè)流入,右手握住導(dǎo)線(xiàn),四指指向電流方向,大拇指指向右方,即電磁鐵的右側(cè)為N極,左側(cè)為S極,答案如圖所示. 【答案】　如圖所示. 1.電流的磁效應(yīng) (1)通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng). (2)磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān). 2.通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng) (1)通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似. (2)通電螺線(xiàn)管兩端的極性跟螺線(xiàn)管中電流的方向有關(guān).當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線(xiàn)管的極性也發(fā)生改變. (3)安培定則——右手握住螺線(xiàn)管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向N極端. 一、教材作業(yè) 【必做題】　 教材第127~128頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,3,4題. 【選做題】　 教材第128頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的5題. 第3節(jié)　電磁鐵　電磁繼電器 導(dǎo)入一:實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入 電與磁之間是有聯(lián)系的,它是由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的? 回答:奧斯特. 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)與條形磁體相似,它的磁極如何來(lái)判斷? 回答:利用安培定則. 演示:利用磁鐵吸引大頭針. 師:磁鐵能夠吸引大頭針,那么還有沒(méi)有別的物體也能吸引大頭針? 生:通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)灿写艌?chǎng),對(duì)大頭針也會(huì)有力的作用. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　螺線(xiàn)管的磁性足以吸引大頭針,但是如果有幾十、數(shù)百斤重的鐵塊,螺線(xiàn)管無(wú)能為力,有什么辦法能大大增強(qiáng)螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)呢?學(xué)完本節(jié)課,就能解決這個(gè)問(wèn)題. 導(dǎo)入二:情境導(dǎo)入 實(shí)驗(yàn)演示:“小貓釣魚(yú)” 師:誰(shuí)能說(shuō)出其中的道理? 在實(shí)物展示臺(tái)上拆開(kāi)看:魚(yú)嘴里有一個(gè)鐵釘;魚(yú)竿里有一個(gè)裝置:“鐵塊+線(xiàn)圈”.通電后能吸引魚(yú),斷電后不能吸引魚(yú). 師:“鐵塊+線(xiàn)圈”是磁鐵嗎?怎樣驗(yàn)證呢? 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　其實(shí)“鐵塊+線(xiàn)圈”是一個(gè)電磁鐵,這節(jié)課我們就來(lái)研究一下電磁鐵的性質(zhì),以及電磁鐵磁力的大小與哪些因素有關(guān). 一、電磁鐵 演示實(shí)驗(yàn):取一根鐵釘,讓它接觸曲別針,發(fā)現(xiàn)不能吸引,將漆包線(xiàn)繞在上面制成線(xiàn)圈,通電后發(fā)現(xiàn)它能夠吸引大頭針了.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),可以看到大頭針又掉下來(lái)了. 問(wèn)題:這種現(xiàn)象說(shuō)明了什么? 回答:插入鐵釘?shù)耐娐菥€(xiàn)管具有磁性,并且有電流通過(guò)時(shí)有磁性,沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性. 把一根導(dǎo)線(xiàn)繞成螺線(xiàn)管,在螺線(xiàn)管內(nèi)插入鐵芯,當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)有磁性.這種磁鐵就叫電磁鐵. 問(wèn)題:你能總結(jié)出電磁鐵磁性的特點(diǎn)嗎? 回答:電磁鐵有電流通過(guò)時(shí)有磁性,沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性. 展示電磁鐵在實(shí)際應(yīng)用中的圖片及視頻. [知識(shí)拓展]　電磁鐵的鐵芯用軟鐵制造,不能用鋼制作.因?yàn)檐涜F是軟磁性材料,容易獲得磁性,沒(méi)有外部磁場(chǎng)時(shí)磁性就會(huì)很快消失,磁性保存時(shí)間較短.而鋼是硬磁性材料,難獲得磁性,一旦獲得磁性,磁性能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間不退磁,其磁性的強(qiáng)弱就不能用電流的大小來(lái)控制,失去電磁鐵應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn). 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　電磁鐵的磁性強(qiáng)弱受什么因素影響?怎樣才能增強(qiáng)電磁鐵的磁性呢? 二、電磁鐵的磁性 1.電磁鐵的磁性: 思路一 【演示實(shí)驗(yàn)】　按如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材,記錄鐵塊的位置;閉合開(kāi)關(guān),記錄鐵塊的位置;從螺線(xiàn)管B端插入鐵芯,記錄此時(shí)鐵塊位置.觀(guān)察現(xiàn)象,思考說(shuō)明了什么問(wèn)題? 【分析總結(jié)】　接通電源,彈簧會(huì)伸長(zhǎng),說(shuō)明通電螺線(xiàn)管周?chē)写艌?chǎng),對(duì)鐵塊有引力.插入鐵芯,彈簧會(huì)伸得更長(zhǎng),引力增強(qiáng),說(shuō)明在通電螺線(xiàn)管中插入鐵芯,可以使磁性增強(qiáng). 【提出問(wèn)題】　在實(shí)際使用中,我們需要電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同,那么電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢? 【學(xué)生猜想】　電流的大小、線(xiàn)圈匝數(shù)、鐵芯的大小等. 小組討論猜想的合理性. 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】 師:要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱,首先要確定如何判斷其磁性的強(qiáng)弱,那么如何判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱呢? 生:磁性的強(qiáng)弱不同,對(duì)磁性物質(zhì)的吸引力大小不同,可以把比較磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化成比較吸引大頭針的數(shù)量. 師:如何改變磁性的強(qiáng)弱? 生:利用漆包線(xiàn)繞成一個(gè)電磁鐵,利用滑動(dòng)變阻器改變流過(guò)它的電流,從而改變其磁性的強(qiáng)弱. 師:如果要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系,如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?如何利用實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系? 實(shí)驗(yàn)電路圖: 分析:把兩個(gè)線(xiàn)圈匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián),控制電流相等,可以研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變電路中的電流,可以研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系. 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo). 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】　在匝數(shù)相同時(shí),通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強(qiáng);電流一定時(shí),外形相同的螺線(xiàn)管,匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強(qiáng). 思路二 提出問(wèn)題:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)? 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)提出猜想并說(shuō)明理由. 對(duì)學(xué)生的猜想進(jìn)行歸納:1.線(xiàn)圈的匝數(shù);2.電流的大小;3.有無(wú)鐵芯. 師:有這么多變量都可能影響電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,那么我們采用什么方法進(jìn)行探究?在探究過(guò)程中要注意什么?由于受器材的限制,我們先來(lái)探究電流和匝數(shù)這兩個(gè)變量對(duì)電磁鐵磁性的影響. 將學(xué)生按座位分為A,B兩個(gè)大組,分別分配任務(wù),進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn). 請(qǐng)各個(gè)小組在制訂計(jì)劃時(shí)著重思考并討論如下問(wèn)題: A組: 1.如何改變電磁鐵線(xiàn)圈中電流的大小? 2.如何測(cè)量電磁鐵線(xiàn)圈中電流的大小? B組: 1.如何改變電磁鐵線(xiàn)圈的匝數(shù)? 2.當(dāng)線(xiàn)圈匝數(shù)改變時(shí),電磁鐵線(xiàn)圈中的電流也會(huì)發(fā)生變化,如何控制線(xiàn)圈中的電流不變呢? 鼓勵(lì)學(xué)生大膽說(shuō)出自己的設(shè)計(jì)方案,并對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程: A組過(guò)程:保持線(xiàn)圈匝數(shù)不變,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,改變通過(guò)線(xiàn)圈中的電流,觀(guān)察大鐵釘吸起大頭針的多少. B組過(guò)程:保持通過(guò)線(xiàn)圈中的電流不變,改變線(xiàn)圈的匝數(shù),觀(guān)察大鐵釘吸起大頭針的多少. 實(shí)驗(yàn)記錄表格: 探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 小組 次數(shù) 電流 /A 吸引大頭針 的個(gè)數(shù)/個(gè) 小組 次數(shù) 匝數(shù) /匝 吸引大頭針的個(gè)數(shù)/個(gè) A B 　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈的匝數(shù)和電流大小有關(guān).匝數(shù)相同,通過(guò)電磁鐵的電流越大,它的磁性越強(qiáng).在電流一定時(shí),外形相同的螺線(xiàn)管,線(xiàn)圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng). 2.電磁鐵的應(yīng)用: 視頻展示電磁起重機(jī)的工作過(guò)程,以及其余使用電磁鐵的地方. 討論:電磁鐵在使用上有什么優(yōu)點(diǎn)? 分析總結(jié): 電磁鐵的優(yōu)點(diǎn):可以通過(guò)通斷電路來(lái)控制磁性;可以通過(guò)改變電流的強(qiáng)弱控制磁性的強(qiáng)弱;可以通過(guò)改變電流的方向來(lái)改變磁極的極性. 問(wèn)題:你能說(shuō)出一些使用電磁鐵和永磁體的應(yīng)用實(shí)例嗎? 回答:電磁鐵的應(yīng)用:電鈴、電話(huà)、電磁選礦機(jī)、電磁起重機(jī)等.永磁體的應(yīng)用:電視機(jī)、揚(yáng)聲器、音響喇叭、收音機(jī)、皮包扣等. [知識(shí)拓展]　在通電螺線(xiàn)管內(nèi)部插入鐵芯后,鐵芯被通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)磁化.磁化后的鐵芯變成了一個(gè)磁體,這樣由于電磁鐵兩個(gè)磁場(chǎng)互相疊加,從而使螺線(xiàn)管的磁性大大增強(qiáng).為了使電磁鐵的磁性更強(qiáng),通常將鐵芯制成蹄形.但要注意蹄形鐵芯上線(xiàn)圈的繞向相反,一邊順時(shí)針,另一邊必須逆時(shí)針.如果繞向相同,兩線(xiàn)圈對(duì)鐵芯的磁化作用將相互抵消,使鐵芯不顯磁性. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　有些情況下工作環(huán)境十分惡劣,如粉塵多、高壓等環(huán)境,不適合施工人員工作,這就可以發(fā)揮電磁鐵的優(yōu)勢(shì),制成繼電器,你知道電磁繼電器的工作原理嗎? 三、電磁繼電器 播放視頻:巨型機(jī)器工作. 在生活中我們經(jīng)?？吹揭恍┐笮蜋C(jī)器在工作,如大型吊車(chē),它們的工作電流非常大,直接來(lái)控制或操作是很危險(xiǎn)的,怎么才能控制這些強(qiáng)大的電流? 電磁繼電器就是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開(kāi)關(guān).展示電磁繼電器實(shí)物,同時(shí)利用投影儀介紹電磁繼電器的構(gòu)造. 展示一個(gè)利用電磁繼電器的控制電路. 分析總結(jié)電磁繼電器的工作原理: 電磁鐵通電時(shí),把銜鐵吸下來(lái),使D,E接觸,工作電路閉合.電磁鐵斷電時(shí)失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來(lái),切斷工作電路. 總結(jié)一下,使用電磁繼電器的優(yōu)點(diǎn): 學(xué)生討論回答:可以利用低電壓、弱電流的通斷,來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流的通斷; 可以實(shí)行遠(yuǎn)距離控制;低壓控制電路可以使用溫控、光控等傳感器,實(shí)行自動(dòng)控制. [知識(shí)拓展]　1.在自制電磁鐵時(shí),應(yīng)選擇鐵釘,不宜選擇鋼釘.在鐵釘?shù)耐饷嫦裙粚蛹?再在紙外側(cè)繞漆包線(xiàn),鐵釘可以從線(xiàn)圈中抽動(dòng),這樣操作方便.2.電磁鐵工作時(shí),線(xiàn)圈電阻較小,電路中電流較大,利用電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),連續(xù)工作時(shí)間不宜太長(zhǎng). 1.電磁鐵及其磁性強(qiáng)弱的影響因素,使用電磁繼電器控制電路等. 2.電磁鐵磁性強(qiáng)弱與通過(guò)電流的大小、線(xiàn)圈的匝數(shù)有關(guān). 3.電磁鐵和普通磁鐵相比磁性的強(qiáng)弱、磁極的改變更容易控制. 4.電磁繼電器可用于低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流;可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制等. 1.下列裝置中,沒(méi)有用到電磁鐵的是 (　　) A.電磁起重機(jī)　　　　B.電磁繼電器 C.電鈴 D.電熱毯 解析:電磁鐵利用了電流的磁效應(yīng),電磁起重機(jī)、電磁繼電器及電鈴都利用了電磁鐵.電熱毯利用了電流的熱效應(yīng).故選D. 2.下列方法中,不能增強(qiáng)螺線(xiàn)管磁性的是 (　　) A.增加螺線(xiàn)管的匝數(shù) B.在通電螺線(xiàn)管內(nèi)插入鐵棒 C.增大螺線(xiàn)管線(xiàn)圈中的電流 D.增大螺線(xiàn)管本身的直徑 解析:通電螺線(xiàn)管的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線(xiàn)圈匝數(shù)等因素有關(guān).在螺線(xiàn)管中間插入鐵芯后就變成了電磁鐵,它的磁性比螺線(xiàn)管的磁性強(qiáng),增大螺線(xiàn)管本身的直徑不能增強(qiáng)磁性.故選D. 3.小聰同學(xué)在做“探究電磁鐵”實(shí)驗(yàn)中,使用兩個(gè)相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A.要使電磁鐵磁性增強(qiáng),應(yīng)將變阻器的滑動(dòng)片向右滑動(dòng) B.電磁鐵能吸引的大頭針越多,表明它的磁性越強(qiáng) C.電磁鐵B磁性較強(qiáng),所以通過(guò)它的電流較大 D.若將兩電磁鐵上部靠近,會(huì)相互吸引 解析:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小和線(xiàn)圈匝數(shù)的多少有關(guān).電流越大,線(xiàn)圈匝數(shù)越多,其磁性越強(qiáng),要使電磁鐵磁性增強(qiáng),應(yīng)將變阻器滑片向左滑動(dòng).磁性的強(qiáng)弱無(wú)法用肉眼直接看出來(lái),可以通過(guò)它對(duì)外表現(xiàn)的性質(zhì)來(lái)判斷.在D中,利用安培定則判斷出兩電磁鐵上部的磁極,A,B上端為N極,所以它們相互排斥.電磁鐵B的磁性較強(qiáng)是因?yàn)锽的線(xiàn)圈匝數(shù)多.A和B兩個(gè)電磁鐵是串聯(lián)的,電流大小相同,如果比較A和B磁性強(qiáng)弱,只能比較線(xiàn)圈匝數(shù).故選B. 4.如圖所示,在電磁鐵的正上方用彈簧掛一塊條形磁鐵.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為　　　　(填“吸引”或“排斥”).在滑片P從b端滑到a端的過(guò)程中,彈簧的長(zhǎng)度會(huì)變　　　　(填“長(zhǎng)”或“短”). 解析:根據(jù)安培定則可以判斷出電磁鐵的磁極,電磁鐵上端為S極,與條形磁鐵下端屬于同名磁極,相互排斥.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流有關(guān),電流越大,磁性越強(qiáng).當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b向a移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,電路中電流減小,磁性變?nèi)?條形磁鐵受到向上的排斥力變小,所以彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng). 【答案】　排斥　長(zhǎng) 1.電磁鐵:通電螺線(xiàn)管中插入鐵芯. 2.電磁鐵的磁性:與電流大小和線(xiàn)圈匝數(shù)有關(guān). 3.電磁繼電器:實(shí)現(xiàn)低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流. 一、教材作業(yè) 【必做題】　 教材第132頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,3題. 【選做題】　 教材第132頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的4題. 第4節(jié)　電動(dòng)機(jī) 導(dǎo)入一:問(wèn)題導(dǎo)入 師:我們上課前先來(lái)欣賞一些圖片.用多媒體展示電梯、電扇、電動(dòng)玩具、冰箱等使用電動(dòng)機(jī)的電器,并播放它們由停止到運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),這些圖片里的東西有什么共同特點(diǎn). 生甲:它們都是電器. 生乙:它們的運(yùn)轉(zhuǎn)都需要用到電. 生丙:它們都是靠電動(dòng)機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)的. 師:這些同學(xué)說(shuō)得都很好.(用課件形式顯示幾種機(jī)器如電扇、電梯、電冰箱的結(jié)構(gòu)圖,并圈出電動(dòng)機(jī)的位置.)這些機(jī)器都有一個(gè)很重要的設(shè)備——電動(dòng)機(jī). 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　為什么給電動(dòng)機(jī)通電,它就能轉(zhuǎn)動(dòng)呢?電動(dòng)機(jī)工作的原理是怎樣的呢?這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)電動(dòng)機(jī)的知識(shí). 導(dǎo)入二:情境導(dǎo)入 多媒體視頻 展示各種電動(dòng)機(jī),了解電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用.比如機(jī)床、電力機(jī)車(chē)、洗衣機(jī)、風(fēng)扇等. 學(xué)生觀(guān)察各種圖片,知道電動(dòng)機(jī)在生活中應(yīng)用非常廣泛! 展示一個(gè)小電動(dòng)機(jī),給電動(dòng)機(jī)通電,可以看到電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng). 思考:電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸入了什么能?獲得了什么能? 回答:電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要消耗電能,輸出機(jī)械能,工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　電動(dòng)機(jī)為什么能轉(zhuǎn)動(dòng)?學(xué)了這節(jié)內(nèi)容,你的疑問(wèn)就迎刃而解了. 一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用 思路一 提出問(wèn)題:磁體在磁場(chǎng)中會(huì)受力的作用,磁體間通過(guò)磁場(chǎng)相互作用,那么通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng),它是否會(huì)受到力的作用呢? 猜想:通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):在磁場(chǎng)中放一通電直導(dǎo)線(xiàn),觀(guān)察直導(dǎo)線(xiàn)是否受力運(yùn)動(dòng). 進(jìn)行實(shí)驗(yàn):連接電路,快速閉合開(kāi)關(guān)再斷開(kāi),觀(guān)察現(xiàn)象. 現(xiàn)象:閉合開(kāi)關(guān),直導(dǎo)線(xiàn)會(huì)運(yùn)動(dòng).說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用. 問(wèn)題:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向是固定的嗎?可能與什么因素有關(guān)? 回答:運(yùn)動(dòng)方向不固定.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用,作用方向可能與電流方向有關(guān),也可能與磁場(chǎng)方向有關(guān). 演示實(shí)驗(yàn):在前面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,只改變電流方向,再改變磁場(chǎng)方向.觀(guān)察導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向. 分析總結(jié):當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向改變或磁場(chǎng)方向改變,通電導(dǎo)線(xiàn)的受力方向會(huì)發(fā)生改變,若同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向,受力方向不變. 如果把一個(gè)通電的線(xiàn)框放到磁場(chǎng)中,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢? 演示:如圖所示,利用此裝置進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)了起來(lái). 討論:為什么線(xiàn)圈是轉(zhuǎn)動(dòng)而不是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢? 討論總結(jié):由于線(xiàn)圈兩邊的導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向不一樣,所以它們受到力的方向也就不一樣,受到方向相反的力,所以轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái). 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):“讓線(xiàn)圈轉(zhuǎn)起來(lái)”,提醒學(xué)生刮漆包線(xiàn)的方法及位置. 注意:線(xiàn)圈兩端的漆包線(xiàn),一端的絕緣漆全部刮掉,另一端只刮半周.可以看到線(xiàn)圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái). [知識(shí)拓展]　小圓圈“○”表示導(dǎo)體的橫截面,“☉”表示感應(yīng)電流方向垂直紙面向外,“”表示感應(yīng)電流方向垂直紙面向里.同理,磁場(chǎng)、電場(chǎng)也可以用、?表示垂直紙面向外向內(nèi)的方向. 思路二 教師:先讓我們一起來(lái)回憶一下奧斯特電生磁的實(shí)驗(yàn).哪位同學(xué)可以敘述一下奧斯特的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果? 學(xué)生:丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特在做實(shí)驗(yàn)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中有電流通過(guò)時(shí),它附近的磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn),這個(gè)意外的現(xiàn)象引起了奧斯特極大的興趣,他又繼續(xù)做了許多實(shí)驗(yàn),終于證實(shí)了電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng). 教師:回答得很好.讓我們一起回過(guò)頭來(lái)看看奧斯特的實(shí)驗(yàn)(用多媒體課件展示奧斯特實(shí)驗(yàn)).奧斯特是用一根小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線(xiàn)的旁邊發(fā)現(xiàn)了小磁針會(huì)受到力的作用,而且電流方向改變,小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也改變.那么我們反過(guò)來(lái)想一下,假如通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中會(huì)不會(huì)也受到磁場(chǎng)的作用力呢? 學(xué)生:我想會(huì).因?yàn)閵W斯特的實(shí)驗(yàn)證明了通電導(dǎo)線(xiàn)可以產(chǎn)生磁場(chǎng),而且我們也知道通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵的磁場(chǎng).那么把通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中就相當(dāng)于把兩個(gè)磁鐵放在一起,肯定會(huì)有力的作用.因?yàn)閮蓚€(gè)磁體之間是可以相吸或相斥的. 教師:這個(gè)同學(xué)的猜想聽(tīng)起來(lái)很有道理,但是是否正確呢?我們應(yīng)該怎樣去判斷? 學(xué)生:用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證. 教師:我們應(yīng)該怎樣去設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?請(qǐng)同學(xué)們討論一下,給出一個(gè)比較好的方案來(lái). 生甲:因?yàn)榭紤]到是要驗(yàn)證通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中有沒(méi)有受到力的作用.所以我們想到實(shí)驗(yàn)必須有一條通電的導(dǎo)線(xiàn),選擇器材時(shí)就應(yīng)該有導(dǎo)線(xiàn),電源和開(kāi)關(guān);另外還要有提供磁場(chǎng)的條形磁鐵.把通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中看它能不能受到力的作用. 生乙:我們的方案和他們的大致相同.但是我們覺(jué)得用U形磁鐵可能更好些,因?yàn)閁形磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)集中些.還有我們覺(jué)得那根通電導(dǎo)線(xiàn)最好能用一個(gè)支架把它支起來(lái),使它可以自由地轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才能更好地觀(guān)察. 教師:同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的方案都很好,特別是這組的同學(xué)考慮得非常全面,而且有根有據(jù).那么同學(xué)們看看我的這套實(shí)驗(yàn)儀器能不能驗(yàn)證你們的猜想呢?像剛才那位同學(xué)說(shuō)的,為了使通電導(dǎo)線(xiàn)能自由地?cái)[動(dòng),我們給它做了個(gè)導(dǎo)軌.導(dǎo)線(xiàn)ab放在磁場(chǎng)里,我們把開(kāi)關(guān)合上,請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀(guān)察這根導(dǎo)線(xiàn)看它會(huì)怎么樣? 學(xué)生:導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)了. 教師:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題? 學(xué)生:說(shuō)明了導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中可以運(yùn)動(dòng). 教師:能不能說(shuō)得更完善一些. 生甲:應(yīng)該是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中可以運(yùn)動(dòng). 生乙:說(shuō)明了通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用,沒(méi)有力的作用導(dǎo)線(xiàn)就不會(huì)運(yùn)動(dòng). 教師:這位同學(xué)總結(jié)得很好,得到的結(jié)論也比較全面.剛才我們用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也很明顯,導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)了,而且是向右運(yùn)動(dòng)的.那么同學(xué)們?cè)偎伎家幌?奧斯特改變電流方向,小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也改變了,我們這里的導(dǎo)線(xiàn)是不是永遠(yuǎn)向右運(yùn)動(dòng)的呢?怎么樣去驗(yàn)證你的想法. 生甲:可以改變電流的方向來(lái)看看導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向有沒(méi)有改變. 生乙:可以保持電流方向不變,改變磁場(chǎng)方向來(lái)看看導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向有沒(méi)有改變. 教師:那我們?cè)儆脤?shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些同學(xué)的想法.先改變電流方向,示意學(xué)生看現(xiàn)象;然后保持原來(lái)的電流方向不變,再改變磁場(chǎng)方向.同學(xué)們觀(guān)察到了什么現(xiàn)象?說(shuō)明了什么? 生甲:看到導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向改變了,說(shuō)明改變電流或者磁場(chǎng)的方向,通電導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)改變. 生乙:換句話(huà)說(shuō)就是通電導(dǎo)線(xiàn)受到磁場(chǎng)力的方向跟電流和磁場(chǎng)的方向都有關(guān)系. 師:剛才我們是把一根通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)它會(huì)受到力的作用.那么如果我們把整個(gè)線(xiàn)圈放到磁場(chǎng)中,又會(huì)怎么樣呢? 學(xué)生:觀(guān)察到線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)了起來(lái). 教師:同學(xué)們可以討論一下:為什么線(xiàn)圈是轉(zhuǎn)動(dòng)而不是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢? 學(xué)生:由于導(dǎo)線(xiàn)兩邊的電流方向不一樣,它們受到的力的方向也就不一樣,就像一個(gè)框被相反的力扭動(dòng)一樣,所以只能是轉(zhuǎn)動(dòng)的. 教師:總結(jié)得很好.我們開(kāi)頭講的電動(dòng)機(jī)的原理就是這樣的,是用電來(lái)使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng),然后帶動(dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)的.下面我們就來(lái)做個(gè)“小小電動(dòng)機(jī)”實(shí)驗(yàn),看看電動(dòng)機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)起來(lái)的.同學(xué)們思考一下電動(dòng)機(jī)為什么能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)?我們的實(shí)驗(yàn)器材有什么特別的地方? 學(xué)生:我們的線(xiàn)圈引線(xiàn)的兩端都只是把一半的漆皮刮去. [知識(shí)拓展]　左手定則:如圖所示,伸開(kāi)左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi).讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入,并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　同學(xué)們想一下,為什么只是把一半的漆皮刮去,假如把兩端漆皮全部都刮去的話(huà),又會(huì)怎么樣呢? 二、電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 如果把線(xiàn)圈兩端的絕緣漆全部刮去,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢? 演示:接通電源,小線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)到某位置擺動(dòng)幾下就不動(dòng)了. 討論:為什么線(xiàn)圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)下去? 學(xué)生對(duì)照?qǐng)D片,從力的角度對(duì)線(xiàn)圈進(jìn)行分析:當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)垂直時(shí),線(xiàn)圈受到磁場(chǎng)的作用力方向相反,大小相等,并且在同一直線(xiàn)上,所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力.線(xiàn)圈保持平衡狀態(tài). 教師:本實(shí)驗(yàn)中線(xiàn)圈靜止時(shí)所處的位置叫平衡位置.如何讓線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后,受力方向發(fā)生改變而持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)呢? 學(xué)生思考回答:線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)改變線(xiàn)圈中電流方向或磁場(chǎng)方向. 在“讓線(xiàn)圈轉(zhuǎn)起來(lái)”的實(shí)驗(yàn)中,線(xiàn)圈只有半圈有電流,如果在平衡位置時(shí)改變電流方向即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng).那么如何能及時(shí)改變電流方向呢? 展示直流電動(dòng)機(jī)模型.請(qǐng)大家閱讀課本上有關(guān)換向器工作原理的內(nèi)容,思考換向器是如何改變線(xiàn)圈中的電流的.換向器在電動(dòng)機(jī)中起什么作用. 學(xué)生閱讀課本,了解換向器的工作原理:換向器是當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí),改變線(xiàn)圈中電流的方向,使線(xiàn)圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng). 展示一個(gè)實(shí)際電動(dòng)機(jī),觀(guān)察其結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)實(shí)際的電動(dòng)機(jī)有多匝線(xiàn)圈,每個(gè)線(xiàn)圈都接在一對(duì)換向片上,以保證每個(gè)線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng). 實(shí)際電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是由能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈和固定不動(dòng)的磁體.在電動(dòng)機(jī)里,能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子,固定不動(dòng)的部分叫定子. 展示一個(gè)微型吊扇,拆開(kāi)風(fēng)扇罩子,可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu),它也是由線(xiàn)圈及磁體組成的,磁體位置固定不變,線(xiàn)圈在繞磁體轉(zhuǎn)動(dòng). 　　 [知識(shí)拓展]　換向器的構(gòu)造:兩個(gè)銅半環(huán)E和F跟線(xiàn)圈兩端相連,它們彼此絕緣并隨線(xiàn)圈一起轉(zhuǎn)動(dòng).A和B是電刷,它們跟半環(huán)接觸,使電源和線(xiàn)圈組成閉合電路.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)換向器使電流方向發(fā)生改變,使線(xiàn)圈的受力方向總是相同,線(xiàn)圈就可以不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去了. 換向器的作用:當(dāng)線(xiàn)圈剛剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí),換向器能自動(dòng)改變線(xiàn)圈中電流的方向,從而改變線(xiàn)圈受力方向,使線(xiàn)圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng). 1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有力的作用,作用的方向與電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān),當(dāng)電流方向或磁場(chǎng)方向改變,作用的方向改變;若同時(shí)改變,作用方向不變. 2.電動(dòng)機(jī)是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用來(lái)工作的,它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能. 3.電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠換向器,當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí),換向器能自動(dòng)改變線(xiàn)圈中電流的方向. 1.(2015廣州中考)如圖所示,線(xiàn)圈abcd位于磁場(chǎng)中,K與1接通時(shí),ab段導(dǎo)線(xiàn)受磁場(chǎng)力F的方向向上;當(dāng)K改為與2接通時(shí),ab段導(dǎo)線(xiàn)受磁場(chǎng)力(　　) A.方向向下 B.方向向上 C.為零,因?yàn)殡娫捶唇? D.為零,因?yàn)殡娐芬欢ㄊ菙嗦? 解析:改變開(kāi)關(guān)K的位置,改變了電流方向.只調(diào)換磁極或只改變電流方向可以改變通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的受力方向,所以按照題意,ab段導(dǎo)線(xiàn)受力方向與原來(lái)相反.故選A. 2.某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)模型,接通電源后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),用手撥動(dòng)一下線(xiàn)圈(轉(zhuǎn)子)后,線(xiàn)圈轉(zhuǎn)子就正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),則該電動(dòng)機(jī)模型開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)的原因可能是 (　　) A.線(xiàn)圈內(nèi)部斷路 B.電刷與換向器接觸不良 C.磁體的磁性不強(qiáng),或線(xiàn)圈中電流不夠大 D.線(xiàn)圈正好處于平衡位置 解析:電動(dòng)機(jī)開(kāi)始不轉(zhuǎn),撥動(dòng)一下后又轉(zhuǎn)了,說(shuō)明線(xiàn)圈本身沒(méi)有問(wèn)題,所以線(xiàn)圈內(nèi)部沒(méi)有斷路,A錯(cuò)誤;電刷與換向器接觸不良,磁體的磁性不強(qiáng),或線(xiàn)圈中電流不夠大都不能使線(xiàn)圈正常轉(zhuǎn)動(dòng),B,C錯(cuò)誤;當(dāng)線(xiàn)圈位于平衡位置時(shí),它受力平衡,當(dāng)用力使線(xiàn)圈偏離平衡位置后,線(xiàn)圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),D正確.規(guī)律:電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈不轉(zhuǎn)主要有以下幾個(gè)原因:導(dǎo)線(xiàn)接觸不良;線(xiàn)圈剛好位于平衡位置;磁體的磁性不強(qiáng);線(xiàn)圈中電流不夠大等.故選D. 3.線(xiàn)圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)圖甲、乙位置時(shí),導(dǎo)線(xiàn)ab所受磁場(chǎng)力的方向 (　　) A.相反,是由于磁場(chǎng)方向相反 B.相反,是由于流過(guò)ab的電流方向相反 C.相同,是由于磁場(chǎng)方向、流過(guò)ab的電流方向都改變了 D.相同,是由于磁場(chǎng)方向、流過(guò)ab的電流方向都沒(méi)改變 解析:對(duì)比甲、乙兩圖可以看出,甲圖中ab位置與乙圖中cd位置相同,電流方向也相同,在甲圖中ab段電流從b向a,在乙圖中cd段電流從c向d,在線(xiàn)圈中電流流向是沿著abcd的方向,即乙圖中的ab段導(dǎo)線(xiàn)電流方向從a流向b.甲、乙兩圖中流過(guò)ab的電流方向反了,磁場(chǎng)方向不變,所以受力方向相反.所以A,C,D錯(cuò)誤.故選B. 4.將一根直導(dǎo)線(xiàn)放在靜止的小磁針上方,通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這表明通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖凇　　　?如圖所示裝置,通電瞬間直導(dǎo)線(xiàn)向左擺動(dòng),這表明　　　　對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有力的作用;若要使直導(dǎo)線(xiàn)向右擺動(dòng),應(yīng)如何操作?　　　　　　　　.根據(jù)此現(xiàn)象的原理可以制成　. 解析:通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng),這是奧斯特實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論,并且通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān).磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有力的作用,使直導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直導(dǎo)線(xiàn)所受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān).要使直導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向相反,可以改變磁場(chǎng)方向或改變直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向,只要改變其中一項(xiàng)即可,不能同時(shí)改變.根據(jù)通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受力的作用可以制成電動(dòng)機(jī). 【答案】　磁場(chǎng)　磁場(chǎng)　改變流過(guò)直導(dǎo)線(xiàn)的電流方向或?qū)Q磁鐵的兩個(gè)磁極　電動(dòng)機(jī) 1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有力的作用 2.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向和磁感線(xiàn)方向有關(guān) 3.電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造:轉(zhuǎn)子和定子 4.換向器的作用:每當(dāng)線(xiàn)圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí),自動(dòng)改變線(xiàn)圈中電流的方向 5.電動(dòng)機(jī)分類(lèi):直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī) 6.電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單、控制方便、體積小、效率高、污染小 一、教材作業(yè) 【必做題】　 教材第137頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,3題 【選做題】　 教材第137頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的4題 第5節(jié)　磁生電 導(dǎo)入一:情景導(dǎo)入 重做奧斯特實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們觀(guān)察后回答: 問(wèn)題1:此實(shí)驗(yàn)叫什么實(shí)驗(yàn)? 回答1:奧斯特實(shí)驗(yàn). 問(wèn)題2:奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了一個(gè)什么現(xiàn)象? 回答2;電流周?chē)嬖诖艌?chǎng),電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān). 教師:電流周?chē)嬖诖艌?chǎng),即電能生磁.那么逆向思維將會(huì)怎么樣?指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第一段話(huà),然后說(shuō)一說(shuō)自己想了解什么問(wèn)題. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　這節(jié)課我們就用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究磁能否生電.我們先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)需要的器材、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)操作入手來(lái)展開(kāi)學(xué)習(xí). 導(dǎo)入二:問(wèn)題導(dǎo)入 問(wèn)題1:由奧斯特實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中有電流時(shí),小磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),那么反過(guò)來(lái),如果我們讓小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)中會(huì)不會(huì)有電流產(chǎn)生呢? 問(wèn)題2:通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用,從而使導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生運(yùn)動(dòng),那么反過(guò)來(lái),如果讓導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中先運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電流呢? 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　學(xué)了這節(jié)內(nèi)容,你的疑問(wèn)就迎刃而解了. 一、什么情況下磁能生電 思路一 【實(shí)驗(yàn)】　按照課本所示裝置,探究在什么情況下才能產(chǎn)生電流. 1.讓直導(dǎo)線(xiàn)在蹄形磁體的磁場(chǎng)中靜止,換用不同強(qiáng)度的磁體,觀(guān)察到電流表指針不偏轉(zhuǎn); 2.讓直導(dǎo)線(xiàn)在蹄形磁體中上、下運(yùn)動(dòng),觀(guān)察到電流表指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生電流; 3.將直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng),電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生了電流. 4.將直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中斜著運(yùn)動(dòng),電流表指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生了電流. 【結(jié)論】　如果導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流,我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流. [知識(shí)拓展]　電磁感應(yīng)現(xiàn)象是一種“暫態(tài)”現(xiàn)象,只有當(dāng)線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),才會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,靈敏電流計(jì)的指針才會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).如果線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)穩(wěn)定不變,就沒(méi)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,靈敏電流計(jì)的指針也就不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).也就是說(shuō),靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)只發(fā)生在磁鐵插入或抽出線(xiàn)圈的這一瞬間,一旦磁鐵插入線(xiàn)圈靜止不動(dòng),靈敏電流計(jì)的指針就會(huì)回到零刻度處. 　　[過(guò)渡語(yǔ)]　電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流是短暫的,怎樣讓電流持續(xù),能被我們利用呢? 　　思路二 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探索磁能否生電,怎樣使磁生電? 2.實(shí)驗(yàn)器材:蹄形磁體、電流表、導(dǎo)線(xiàn)、粗直導(dǎo)線(xiàn)、鐵架臺(tái)、細(xì)線(xiàn)等. 分析:根據(jù)研究的對(duì)象,需要有磁體和導(dǎo)線(xiàn);檢驗(yàn)電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開(kāi)關(guān). 3.實(shí)驗(yàn)步驟 分析:電能生磁,反過(guò)來(lái),我們可以把導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里觀(guān)察是否產(chǎn)生電流.那么,導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場(chǎng)中呢?是平放?豎放?斜放?導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是靜止?還是運(yùn)動(dòng)?怎樣運(yùn)動(dòng)?另外磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有影響? 下面我們依次對(duì)這幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流. (1)把閉合電路的部分導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中,保持導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)靜止; (2)更換強(qiáng)磁體,增強(qiáng)磁場(chǎng),仍保持導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)靜止; (3)使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中