《八级物理电生磁人教实验知识精讲.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八级物理电生磁人教实验知识精讲.doc（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、初二初二物理物理电生磁电生磁人教实验版人教实验版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 电生磁 二 规律方法指导 1 理解通电螺线管的磁场 通电螺线管的周围也存在着磁场 其外部磁场的形状与条形磁体的磁场一样 两端相 当于条形磁体的 N S 极 其内部也存在磁场 且内部磁感线的方向由 S 极指向 N 极 也 就是说 放在通电螺线管内静止的小磁针 N 极所指的那一端 就是通电螺线管的 N 极 通 电螺线管内部的磁感线与外部从 N 极到 S 极的磁感线组成闭合的曲线 2 使用安培定则时应注意以下几点 决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向 而不是通电 螺线管上的导线的绕法和电
2、源正 负极的接法 当两个螺线管上电流的环绕方向一致时 它们两端的磁极就相同 四指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向 N 极和 S 极必须在通电螺线管的两端 3 电磁铁磁性的有无 极性的变化 可以通过电流的有无和电流方向来控制 4 电磁铁磁性的强弱由电流的大小和螺线管匝数的多少 有无铁芯来决定 三 知识点分析 学法点拨 1 认识奥斯特实验的物理意义 奥斯特实验的物理意义在于 揭示了电现象与磁现象不是各自孤立的 而是有密切联 系的 这一发现激发了各国科学家探索电磁本质的热情 有力推动了电磁学的深入研究 2 探究通电螺线管的磁场是什么样的 进行探究时 需从以下几个方面进行思考和设计实验 一是怎样
3、显示螺线管周围磁场 的分布 二是如何显示磁场的方向 三是磁场方向与电流方向之间有怎样的关系 如何表 述这一关系 问 什么是奥斯特实验 答 答 丹麦物理学家奥斯特于 1820 年 首先用实验证实了通电导体周围也存在磁场 这 个实验被称为奥斯特实验 奥斯特实验的条件是直导线与小磁针平行 当给直导线通电 原来沿南北方向静止的小磁针立刻偏转一个角度 切断电流后 磁针又回到原来的位置 表明电流周围存在磁场 问 如何判断通电螺线管及直线电流的磁场方向 答 答 通电螺线管的磁感线方向可以用安培定则 右手螺旋定则 判定 直线电流周围 的磁感线方向也可以用安培定则判定 对通电螺线管是用右手握住螺线管 让四指弯向
4、螺 线管中电流的方向 则大拇指所指的那端就是通电螺线管的 N 极 通电螺线管的磁感线与 条形磁铁类似 判定直线电流的磁场方向的办法是用右手握住直导线 让大拇指指向电流 的方向 则弯曲的四指所指的方向就是直线电流磁感线的环绕方向 直线电流的磁感线是 以直线电流上各点为圆心的同心圆 这些同心圆都在与通电导线垂直的平面上 问 在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时 还可采用什么办法来反映其磁性的大小 答 答 要判断电磁铁磁性的强弱 还可用吸引大头针的办法 若吸引的大头针个数越多 则电磁铁的磁性越强 反之越弱 也可用在弹簧的下端挂一铁块来判别 若弹簧伸得越长 则表明电磁铁磁性越强 反 之越弱 典型例题典型例
5、题 电生磁 一 基础题 例 1 2005 衡阳 1820 年 丹麦物理学家奥斯特发现 当导线通电时 静止在其旁边 的小磁针会发生偏转 如图所示 这说明通电导体周围存在 精析 精析 当导线通电时 有力作用于小磁针 静止的小磁针会发生偏转 说明通电导体 周围存在磁场 答案 答案 磁场 说明 说明 要通过实验得出结论 先要分析实验过程中有什么因素不同于以前 通过比较 分析 得出结论 例 2 2004 上海 请根据图甲中小磁针静止时的指向 标出通电螺线管的 N S 极和 电源的正 负极 精析 精析 根据小磁针的 N S 极可确定出 通电螺线管的上端为 S 极 下端为 N 极 由 安培定则知 螺线管前面
6、导线中电流方向向左 故电源上端为正极 下端为负极 答案 答案 如图乙所示 说明 说明 本题考查了磁极间的相互作用及安培定则 二 创新题 例 3 为判断一段导线中是否有电流通过 手边若有下列几组器材 其中最可用的是 A 被磁化的缝衣针及细棉线 B 条形磁铁及细棉线 C 小灯泡及导线 D 以上器材都不可用 精析 精析 这是一道判断导线中是否有电流通过的选择题 把小灯泡接入电路 导线中如 果有电流小灯泡会发光 但这一方法不方便 需要将原导线截断 而且还不安全 用棉线 吊起条形磁铁靠近导线 但条形磁铁笨重 受磁力作用后运动现象不明显 这一方法也不 理想 用棉线吊起被磁化的缝衣针靠近导线 若导线中有电流
7、 它会有明显的偏转 故最 可用的一组器材是 A 答案 答案 A 说明 说明 电流看不见 我们可以利用它产生的效应来认识它 如我们已学过的电流热效 应 磁效应和以后大家要学习的电流的化学效应 例 4 请你设想一下 假如 没有电流的磁效应 我们的生活会有什么变化 请写出 4 个 有关的合理场景 精析与解答 精析与解答 1 没有电磁铁 2 没有电磁起重机 3 没有电话 4 没有 录音机 说明 说明 本题考查了电流磁效应的应用 这种考查方式能开拓同学们的思维空间 发挥 想象力 三 应用题 例 5 我们都知道磁带录音机可以录音 你能用本节知识试着说一下它的录音原理吗 精析与解答 精析与解答 它的录音原理
8、是用磁性物质记录声音 即先把声音转化为电信号 以音 频电流的形式进入录音磁头的线圈中 然后在磁头产生随电流变化的磁场 当涂着磁性物 质的磁带通过录音磁头时 磁带上的磁性材料被磁化了 因此磁带有了随声音强弱变化的 磁信号 这就是录音过程 人们正是利用了 电流能够产生磁场 来进行录音的 四 探究题 例 6 图是小亮同学模拟 奥斯特实验 的装置图 图中 AB 是用方木块垫高的直导线 导线下方是一个小磁针 组装该装置时 要求 实验操作时要求 精析 精析 由于该实验主要是观察电流的磁场对小磁针指向的影响 而小磁针在地磁场的 作用下总是指南北的 所以导线 AB 一定要与小磁针静止时的指向 南北 平行 由图
9、可 以看出 该装置中没有用电器 在开关 S 闭合后形成短路 所以在实验时 闭合开关时间 要短 以免损坏电源 答案 答案 导线 AB 与小磁针静止时的指向平行 通电时间要短 电磁铁 一 基础题 例 1 要改变一个通电螺线管的极性 以下方法中可行的是 A 改变通电螺线管的电流方向 B 改变螺线管的匝数 C 改变通过螺线管的电流大小 D 往螺线管内加入铁芯 精析 精析 由奥斯特实验可知 当改变导体中的电流方向时 电流的磁场方向也发生改变 因而极性发生了改变 所以 A 对 而线圈的匝数 电流的大小 插入铁芯只改变磁性强弱 不能改变极性 所以 B C D 均不可行 答案 答案 A 说明 说明 分清影响磁
10、性强弱的因素和影响磁场方向的因素是解题的关键 例 2 某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性 1 要使电磁铁吸引的铁屑增多 滑动变阻器的滑片应向哪个方向移动 2 要想使电磁铁的磁性改变 应如何操作 精析与解答 精析与解答 电磁铁的磁性越强 吸引铁屑越多 增大电流或螺线管匝数均可使电磁 铁磁性增强 改变电磁铁线圈中电流方向或改变线圈绕向 都可使电磁铁极性方向改变 1 把滑动变阻器的滑片向右移动 2 将电池的正负极对调 或改变电磁铁线圈的绕向 二 能力题 例 3 将图所给的元件连成研究电磁铁特点的电路 要求滑动变阻器的滑片 P 向右移动时 电磁铁的磁性增强 且 H 处小磁针 N 极指向如图所示的方
11、向 精析与解答 精析与解答 根据题目要求 用滑动变阻器与电磁铁串联在电源上 滑动变阻器的滑 片 P 向右移 使它接入电路的电阻变小 电路中的电流变大 电磁铁的磁性增强 所以必 须使用滑动变阻器的 B 和 C 或 B 和 D 接线柱 电磁铁通电后 周围有了磁场 小磁针的磁极受到磁场的作用会发生偏转 最后静止 下来 北极的指向与该点的磁场方向一致 此题可采用逆向思维法 H 处小磁针在磁场作 用下 静止后北极指向右方 说明 H 处磁场方向向右 则电磁铁右端应为 N 极 电流的方 向应是由 F 流进 由 E 流出 正确的接线如图所示 三 创新题 例 4 熊猫秋千 是一个电磁的小玩具 它的结构由图中的几
12、个部分组成 1 图甲是玩具的总支架 1 底座 2 秋千架 3 电池盒 4 钢丝挂钩 5 磁铁 2 图乙是电磁线圈 由漆包线绕成 AB CD 为裸钢线 3 图丙是自动断续开关 4 图丁是组装后的 熊猫秋千 看完 熊猫秋千 各部分结构后 请回答下列问题 A 秋千为什么会向上摆起 B 秋千向上摆起后又在什么力作用下摆回最低点 C 秋千摆回最低点 为什么不往回摆而是冲过竖直位置而向另一方向摆动 精析与解答 精析与解答 由装置构造可知 秋千是由电磁铁构成 电磁铁通电后具有磁性 因同 名磁极相互排斥 使秋千向上摆起 当秋千向上摆起一定高度后 电路被切断 秋千摆回 当秋千摆过最低点时 电路接通 此时秋千与磁
13、体又构成同名磁极而相互排斥 A 秋千向上摆起是因为电磁线圈通电后产生了磁场 这个磁场与下方磁铁的磁场方向 相同 或者说靠近下方磁铁一端产生同名磁极 互相排斥使秋千向上摆起 B 秋千向上摆起后又摆向最低点是因为秋千摆起后 秋千悬线与秋千架上的铜片分离 电路断开 线圈磁场消失 斥力消失 在重力作用下又摆回最低点 C 秋千摆回最低点不往回摆而是冲过竖直位置而向另一方向摆动 其理由是秋千摆回 最低点时 悬线与铜片接触 电路又被接通 线圈产生的磁场又和磁铁互相排斥 不过这 时线圈由于惯性冲过竖直位置而向另一个方向摆动 所以磁力又将线圈推向另一方向 说明 说明 本题考查磁极间相互作用规律的应用 善于发现生
14、活中的物理现象 且学会能 用所学物理知识去揭开这些现象的谜底 四 探究题 例 5 小明想通过实验探究铁芯的粗细对电磁铁磁性强弱的影响 请你帮他设计实验的过 程 器材 步骤 数据记录表格 精析与解答 精析与解答 此类题目看似是一个实验设计题 但考查的知识点往往不为同学们所熟 悉 重点在于考查同学们的探究能力 实验能力 答题时应注意模拟实验过程 以及研究 方法的运用 研究两个量之间的关系 在选择器材时应包括的主要器材有 测量 不能直 接测量的 可进行转换 自变量的 使自变量变化的 测量因变量的 不能直接测量的 可进行转换 结合本题解释就是 电磁铁的磁性强弱是因变量 铁芯的粗细是自变量 因 而器材中
15、需有粗细不同 其他都相同的铁芯三个 一般记录三次数据即可 这样粗细不必 测 而且有粗细的变化 可满足实验要求 另外磁性强弱不能直接测 可以转换成吸引大 头针的多少 也可以用其他办法 确定了这些之后 其他的常规器材不详说了 实验步骤 主要是 分别选用不同粗细的铁心 看电磁铁吸引大头针的数目 器材 电磁铁 三个粗细不同的铁心 大头针 电源 开关 导线 步骤 组成如图所示的装置 把 A 铁心放入螺线管中 闭合开关 观察吸引大头针的数目 1 n 把 B 铁心放入螺线管中 闭合开关 观察吸引大头针的数目 2 n 把 C 铁心放入螺线管中 闭合开关 观察吸引大头针的数目 3 n 分析数据 得出结论 表格设
16、计 说明 说明 在实验过程中注意控制变量 在此次实验中电磁铁的线圈匝数和电流大小都应 保持不变 只有这样才能研究铁心粗细对磁性强弱的影响 模拟试题模拟试题 l 在静止的磁针上方拉一根与磁针平行的导线 导线通电时磁针发生 这表明通电 导体周围存在着 电流的磁场能使小磁针发生偏转的现象叫做 效应 2 是世界上最早发现电与磁之间联系的人 3 在研究通电螺线管的磁场时 在硬纸板上均匀地撒满铁屑 铁屑被 相当于 4 通电螺线管外部的磁场和 形磁体外部的磁场一样 它的两极分别是 极 极 当改变螺线管中的电流方向时 螺线管的两磁极 5 电磁铁的构造 一般是把 紧密地套在一个 上 6 电磁铁磁性的有无可以由 来控制 7 如图所示 开关闭合后 位于螺线管下方的小磁针将 A 偏转 B 向上移动 C 不偏转D 保持静止状态 8 通电螺线管磁性的强弱与下列哪个因素无关 A 通过电流的大小 B 螺线管线圈的匝数 C 螺线管中电流的方向 D 线圈中是否插入铁芯 9 在图中画出电磁铁的通电方向或南北极 10 试列举三例电磁铁在日常生活和生产中的实例 11 小华同学在做模拟奥斯特实验时 为了增强实验效果 他在小磁针的
