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第二十章 电与磁复习教学设计

发布时间:2014-06-14 09:56:04  

第二十章 电与磁复习教学设计

九年级物理备课组 主备:寸得增

一、单元复习目标

(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。

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

电磁感应现象:感应电流的大小及方向

原理

结构

能量转化

四、复习课时:3课时

第1课时

一、复习内容

一、磁现象:

1、磁性:磁铁能吸引等物质的性质(吸铁性)

2 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

,指北的磁极叫

作用规律:。

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: ① 定义:使原来没有磁性的物体。

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 磁极,

异名磁极相互吸引的结果。

②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为。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:

①根据磁体的吸铁性判断。

②根据磁体的指向性判断。

③根据磁体相互作用规律判断。

④根据磁极的磁性最强判断。

二、磁场:

1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、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。这里使用的是电流的效应认识电流也运用了这种方法。

2.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:

①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。

②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。

③典型磁感线:

④说明:

S

A、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

C、磁感线是

D、磁感线

E、磁感线不

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,所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

6、分类:

Ι、地磁场:

① 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。 ② 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。

③ 磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。

二、典型例题

例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感线,并标出小磁针的N、S极。

例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3:磁 悬 浮 列 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430km/h,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.(g取10N/kg)

(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360km/h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

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、(2006年丽水市课改区)地球是一个大磁体,它的周围存在磁场。小青同学看了“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、(2006年无锡市)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、(2006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、(2006年福州市)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

第2课时

一、复习内容

电流的磁场:

① 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。 ② 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。

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。

③应用:电磁铁

(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, ①电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来控制。 ③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。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

【右手螺旋定则的应用】

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:

①为了便于想象,可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。

②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。

③此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。

三、典型例题

例1 (2006年衢州市)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2:(2006年莱芜市)根据如图 所示的小磁针指向,画出通电螺线管的导线绕法.

例3:(2006年盐城市)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4:(2006年盐城市)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.

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)实验中小张采用的研究方是 .

四、课堂练习

1、(2006年浙江省)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,

性,铁芯缝隙

a

处就产生

的方法填写在表中对应的空格里。

3、(2006年黄冈市)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

(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 2、(2006年无锡市)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 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、(2006年河北省)8.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

C.报警器中的电磁铁运用了电流的热

D.电磁继电器是一种电路开关

五、教学反思

第3课时

一、 复习过程

(一) 磁场对电流的作用:

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。

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) 电磁感应(磁生电):

1. 2. 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: 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,这种现象叫做电磁感应。

(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。 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。 大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。 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)。 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倒数。

二、典型例题

例1 1、(2006年无锡市)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 工作的 效应

源的正、负极。2、(2006年福州市)标出图15中通电螺线管的N、S极。

3、(2006年上海浦东)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、(2006年镇江市)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、(2006年乐山市)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、(2006年石家庄市)根据小磁针的指向标出图15

7

、(2006年太原市)在图7中根据电流方向标出通电螺线管的N,S

8、(2006年山东省)请在图9中标出螺线管N、

例3:(2006年泰州市)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)

① ;

② ;

③ .

(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4 2006广州市 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.

①使金属棒向石运动,看到电流表指针向左偏.

②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

图15 S极。

电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。

1、(2006年南京市)图示四个演示实验中,能说明电磁感应现象的是( )

2、(2006泰州市)下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是( )

3、(2006年镇江市)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、(2006年乐山市)下列将电能转化为机械能的是 D

A.发电机 B.电视 C.日光灯 D.电动机

5、(2006年山东省)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、复习反思

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