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1、电与磁 一 目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件 要做到心中有数 学习目标 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 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 电磁铁的特性和工作原理 了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理 了解磁场对通电导线的作用 知道电磁感应现象 知道产生感应电流的条件 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 知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50HZ的意思 能把交流电和直流电区分开 来 重点 能用实验证实电磁相互作用 探究通电螺线管外部磁场的方向
2、 通过观察 了解通电导线在磁场中会受到力的作用 力的方向与电流及磁场的方向都 有关系 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 难点 电流产生的磁场 电磁继电器的应用 学习策略 结合生活实际 多思考 自己解决生活中的相关问题 二 学习与应用 凡事预则立 不预则废 科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性 我们要在预习 的基础上 认真听讲 做到眼睛看 耳朵听 心里想 手上记 一 磁场 磁场的概念是个很抽象的概念 看不见 摸不着 对它的认 识只能逐步加深 对于磁场 要明确以下几点 1 磁场的存在 在磁体的周围和导体的周围存在 着磁场 这可以利用小磁针来检验 小磁针在一般情况下是 指 的 若小
3、磁针指向忽然发生变化 则小磁 针的周围必定有存在 2 磁场的方向 磁场具有方向性 当小磁针放在磁场各点 不同处 小磁针 极的指向不同 这说明磁场方向是不同的 我们规 定 在磁场中的某一点 小磁针静止时极所指的方向就 是这一的磁场方向 3 磁场的性质 磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产 生的作用 磁体间的相互作用就是通过而产生 的 放在中的小磁针能发生偏转 就是因为磁针受到了 的作用 磁场虽然看不见 摸不着 但我们可以根据它对放在其 中的所产生的作用来感知它 认识它 二 磁感线 磁感线是形象地研究磁场的一种方法 在磁场中画一些有方 向的 曲线 任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针 极所指的
4、方向一致的 这样的曲线叫磁感线 磁体周围的磁感线 都是从磁体的极出来回到磁体的极 利用这些 曲 线 可 以 形 象 地 表 示 磁 场 中 各 点 的 磁 场和 磁 场 的 三 如何理解电磁铁的工作原理 电磁铁是根据电流的效应和通电螺线管中插入 后磁场大大增强的原理来工作的 电磁铁的优点是 它的磁性的有无可以由通 断来 控 制 它 的磁 性的 强弱 可以由的大 小 和螺 线管的 多少来决定 它的南北极可以由变换 方向来控制 电磁铁的铁芯是用铁制成的 而不是用制 成的 这是因为 铁容易磁化 也容易失去 而磁化后不易 去磁 四 磁场对电流的作用 通电直导线在磁场中受到力的作用 力的方向与方 向 导
5、线方向有关 可用手定则判断 磁场 对 通电导线和通电线圈作用而运动过程中 把能转化 为能 机就是从这一理论设计制造出来的 五 电磁感应现象 电路的一部分导体 在磁场中做磁感线运 动时 导体中就产生感应电流 这种现象叫做电磁感应 产生的 电流叫电流 1 产生感应电流的条件 第一 导体是电路中一 部分 第二 导体在磁场中做磁感线的运动 当导体 于 磁感 线运动 时 不产 生感应 电流 当 导体 放 入磁 场中不 时 也不会产生感应电流 2 产生感应电流的方向和方向 导体方向 有关 可用手定则来判断 3 在电磁感应现象中 能转化为能 类型一 磁极及磁极间的相互作用 例 1 小玉为了检查某钢条是否具有
6、磁性 他将钢 条的 A端靠近小磁针的 N极 发现它们吸引 当把钢条的 A端靠近小磁针的 S极时 发现它 们仍相互吸引 则 A 钢条 A端为南极 另一端为北极 B 钢条 A端为北极 另一端为南极 C 不能确定钢条是否具有磁性 D 钢条没有磁性 解析 答案 总结升华 举一反三 如图 AB CD是两根外形完全相同的金属棒 用 AB的一端靠近 CD的中间部分时 CD被吸起 用 CD的一端靠近 AB的中间部分时 没有吸引 由此 可以判断 A AB是磁体 CD不是磁体 B CD是磁体 AB不是磁体 C AB CD都是磁体 D 不能判定哪一根是磁体 解析 答案 类型二 考察磁场 磁感线 例 2 关于磁体和磁
7、场 以下说法中错误的是 A 悬挂起来的小磁针静止时 小磁针的北极指向地理的北极附近 B 铁 铜 铝等金属材料都能够被磁化 C 磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的 D 通电导体周围一定存在磁场 解析 总结升华 举一反三 如图 当开关闭合后 通电螺线管边的小磁针 按如图所示方向偏转 则通电螺线管的a 端为 极 电源的 d 端为极 当图中滑片P 向右 移 动 过 程 中 通 电 螺 线 管 的 磁 性 将 选填 增强 减弱 或 与哪些因素有关 图中A是悬挂在弹簧下的铁块 B是电磁铁的铁芯 S是转换开关 S 接 1 时连人电路的线圈匝数多 S接 2 时连入电路的线圈 匝数少 1 实验过程中弹簧的伸
8、长量越大 表示电磁铁的磁场越 2 保持滑片 P位置不变 先后让开关S接 l 和 2 可以研究电磁铁磁 场的强弱与线圈 的多少是否有关 3 请提出一个还可以用该装置验证的猜想并设计验证方案 猜想 电磁铁磁场的强弱还与 有关 验证方案 解析 P 总结升华 举一反三 如图所示 有A B 两只线圈套在玻璃管上 可以自由滑动 原先A B 两线圈靠在一起 两只 线圈接通电源后由于互相排斥 两线圈分开到图示 位置 这时如果将铁棒C插入 B中 那么 A A B将分别向左 右分开 B A B将向中间靠拢 C B不动 A将被推开 D B不动 A将被吸引 解析 答案 类型四 电磁感应 例 4 如图所示的是直流发电机
9、的工作原理图 关于直流发 电机下列说法中正确的是 A 直流发电机线圈内产生的是交流电 供给外部电路的是直流电 B 直流发电机线圈内产生的是直流电 供给外部电路的也是直流电 C 它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的 D 图中的 E F 称为换向器 它的作用是改变线圈中的电流方向 解析 总结升华 类型五 电流对通电导体的作用 例 5 课堂上 老师做了如图所示的演示实验 给直导线 铝棒 通电 观察到直导线运动起来 1 实验现象说明 有力的作用 机就是利用这种现象制 成的 2 判断 有力的作用 的依据是 A 力是维持物体运动的原因 B 一切物体都有惯性 C 物体运动状态改变时 一定受
10、到力的作用 3 将磁极上下对调 观察直导线的运动情况 这 样操作是为了研究 解析 总结升华 举一反三 在图中 a 为通电直导线的横截面 通入如图甲 所示电流时 导线受力方向如箭头所示 试根据此 实验结果 画出其他各图中通电导体的受力方向 答案 例 1 如图为奥斯特实验示意图 比较甲与乙可得 出的结论是 比 较 甲 与 丙 可 得 出 的 结 论 是 解析 例 2 为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关 小丽 同学作出以下猜想 猜想 A 电磁铁通电时有磁性 断电时没有磁 性 猜想 B 通过电磁铁的电流越大 它的磁性越 强 猜想 C 外形相同的螺线管 线圈的匝数越多 它的磁性越强 为了检验上述猜想是否正
11、确 小丽所在实验小 组通过交流与合作设计了以下实验方案 用漆包线 表面涂有绝缘的导线 在大铁钉上绕若干圈 制 成简单的电磁铁 如图所示的a b c d 为实验 中的四种情况 其中b 和 c 线圈匝数相同 根据小丽的猜想和实验 完成下面填空 1 通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的 不同 来判断它的不同 2 通过比较两种情况 可以验证 猜想 A是正确的 3 通过比较两种情况 可以验证 猜想 B是正确的 4 通过比较d 中甲 乙两电磁铁 发现猜 想 C不全面 就补充 解析 总结升华 三 总结与测评 要想学习成绩好 总结测评少不了 课后复习是学习不可或缺 的环节 它可以帮助我们巩固学习效果 弥补知识缺
12、漏 提高学习 能力 一 关于磁体磁性 是由于磁体内部物质的而产生的 因此一个磁体 分成两部分还应该具有两个 磁化实际就是让磁性物质内部物质 运动的过程 二 关于磁感线 它是一种模型 客观上不存在 是假想的 但它是 的曲线 线与线不 在磁体内外磁场方向是不同的 三 通电螺线管的磁场方向与电流方向满足螺旋定则即表示电 流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则 也叫螺旋定则 1 通电直导线中的安培定则 安培定则一 用手握住通电直导 线 让拇指指向电流的方向 那么 指的指向就是磁感线的环绕方向 2 通电螺线管中的安培定则 安培定则二 用手握住通电螺线 管 使指弯曲与电流方向一致 那么拇指所指的那一端是
13、通电 螺线管的极 四 电磁铁与普通磁铁相比 优点是磁性可控 电流大小 线圈匝 数 磁性可控 通断电 磁极 可控 因此把它用在一些自动控制电路中 电磁铁的铁芯是用铁制成的 而不是用制成的 这是因为 铁容易磁化 也容易失去性 而磁化后不易去磁 五 磁场对电流的作用方向 方向 受力方向三者应互相垂 直 同时改变其中两个方向另一个方向不变 若首先改变其中一个方向而另一个 方向不变 则第三者方向一定改变 实验表明 当通电直导线的方向与磁感线的方向时 如图甲所示 磁 场对通导线 图甲中直导线ab 没有力的作用 当通电直导线的方向与磁感线 的方向不平行 斜交 时 磁场对通电直导线 图乙中直导线ab 有力的作
14、用 垂直纸面向内 当通电直导线的方向与磁场的方向时 磁场对通电导线 图丙中直导线 ab 的作用力最大 方向垂直纸面向内 在图丙中 保持磁感线B的方向不变 而使直导线ab 内电流方向相反时 ab 受力的方向也相反 保持直导线内电流方向不变 而使磁感线B 的方向相反 时 ab 受力的方向 但如果在图丙中 同时使磁感线B的方向及 ab 内电流方向都变为相反 则 直导线 ab 的受力方向变化 六 电磁感应现象 磁场方向 感应电流方向 导体运动方向三者应互相 同时改变其 中两个方向 另一个方向 若首先改变其中一个方向而另一个方向不 变 则第三者方向改变 七 直流电动机的工作过程 就是把能转化为能的过程
15、从 能量转化的角度看 发电机和电动机的运转互为反过程 同学们刚刚学习完三种电磁现象 往往容易混淆 为了记忆和理解 特列表 如下 现象发现者能量转化判定方法 电流的磁场能 能定则 电磁感应能 能 手定则 磁场对电流的作 用 能 能 手定则 说明 判定方法中的右手定则和左手定则 在初中物理暂不做要求 三种电磁现象的重要应用对比如下 应用原理要点 电磁铁 电 流 的 磁 场 通 电 螺 线 管 内 插 入 磁场大大增强 磁性有无可用控制 磁性强弱可 用大小及数多少控制 交流发电 机 感应 交流电 周期性改变方向的电流 集流环 两个铜环 和一对电刷的作用 直流电动 机 通电线圈在磁场中转动 用换向器 两个铜束环 和一对电刷使线 圈持续转动 成果测评 现在来检测一下学习的成果吧 请到网校测评系统 和模拟考试系统 进行相关知识点的 测试 知识点 电与磁 测评系统分数 模拟考试系统分数 我的收获 习题整理 题目或题目出处所属类型或知 识点 分析及注意问题 好题 自我反馈 学完本节知识 你有哪些新收获 总结本节的有关习题 将其中的好题及错题分类整 理 错题
