复习第四章：电和磁教学教案

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1、复习第 四 章,电 与 磁,人类最早认识磁是从指南针开始的,战国时期的指南针司南,现代使用的指南针,磁体和磁极,用小针尖支撑的小磁针静止后的位置总是指向南北方向,小磁针指向北 面的一端叫做 北极或 N 极,小磁针指向南 面的一端叫做 南极或 S 极,磁体和磁极,同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。,任何磁体都有两个磁极,磁体和磁极,各种形状的磁体,磁体和磁极,磁体和磁极,磁化现象,这种使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。,铁棒离开磁体，磁性立即消失，钢棒被磁化后磁性则能长久保持，就成了永磁体。,磁性材料,磁性材料,能够被磁化的材料 （如铁、镍、钴及其合金、铁氧体）,软磁材料,磁化后磁性

2、很快消失的材料 （如铁棒）,硬磁材料,磁化后磁性能够长久保持的材料， 也叫永磁材料（如钢棒）。,磁性材料,硬磁材料的应用,磁性材料,软磁材料的应用,磁性材料,磁场和磁感线,磁体的周围存在磁场，磁场是一种物质，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的。,磁场的基本性质是对磁场中的磁体会产生磁力作用,在磁场中的不同位置，小磁针的指向一般不同。,磁场具有方向性,磁场方向,磁场方向,磁场和磁感线,在磁场中的某一点，小磁针静止时北极 所指的方向定义为该点的磁场方向。,为了形象地描述磁体周围的磁场，英国物理学家法拉第引入了磁感线这一模型。磁感线是仿造铁屑的排列情况，用一些带箭头的曲线表示磁体周围各点的磁场情况。

3、,磁场和磁感线,磁感线箭头表示的方向，即是磁场中各点的磁场方向。,磁场和磁感线,磁感线的分布规律,（1）在磁体周围，磁感线都是从磁体的 N 极出来， 回到磁体的 S 极。,（2）磁感线不会交叉,（3）磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。,磁场和磁感线,常见磁体的磁感线分布,磁场和磁感线,地 磁 场,地球是一个巨大的磁体，地球产生的磁场叫做地磁场。,地 磁 场,地磁的北极在地理的南极附近， 地磁的南极在地理的北极附近。,地磁北极,地理南极,地磁南极,地理北极,我国宋代学者沈括（1031 1095）最早发现 地理两极与地磁两极并不重合，而是略有偏离。,地 磁 场,知 识 小 结,直线电流的磁场,

4、1820年4月的一天，丹麦物理学家奥斯特在课堂上演示物理实验时偶然发现通电导线旁的小磁针也会发生偏转，这就是著名的奥斯特实验。,奥斯特实验说明了什么？,与磁铁一样，电流也可以产生磁场。,改变电流方向，电流产生的磁场方向也随之改变。,直线电流的磁感线为一个个环绕直线电流的同心圆,直线电流的磁场,奥斯特实验说明电流也可以产生磁场（电流的磁效应），而且电流产生的磁场方向与电流的方向有关。,奥斯特实验揭示了电与磁之间存在着内在的联系,直线电流的磁场,奥斯特实验说明了什么？,通电螺线管的磁场,1.用导线绕成螺线管后通电， 观察能否吸引大头针；,能吸引大头针，但数量很少。,2.在螺线管中插入一根铁棒，再观

5、察吸引大头针 的情况；,插入铁棒后，吸引的大头针数量大大增加。,通电螺线管的磁感线,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场很 相似，通电螺线管的两端相当与条形磁体的两极。,通电螺线管的磁场,改变电流方向，通电螺线管的南北极正好对调。,通电螺线管的磁极方向与电流方向的关系可以用右手螺旋定则（安培定则）来判定。,安 培 定 则,用右手握螺线管，让四个指头弯向螺线管中电流的方向，则大拇指指的那端就是螺线管的北极。,通电螺线管的磁场,探究：影响通电螺线管磁性强弱的因素,通电螺线管相当于一个条形磁体,思考：通电螺线管磁性强弱与什么有关？,猜想：,（1）电流的大小；,（2）线圈的匝数；,（3）线圈的长度；,

6、（4）有无铁芯。,结论：,通电螺线管的匝数越多，通过线圈的电流 越大，则通电螺线管的磁性越强；插入铁 芯，螺线管的磁性大大增强。,探究：影响通电螺线管磁性强弱的因素,通电螺线管小结,通电螺线管的极性,由安培右手定则确定,影响通电螺线管磁性强弱的因素,知 识 小 结,电 磁 铁,什么是电磁铁？,电磁铁的特点,1.可通过电流的通断来控制电磁铁磁性的有无,2.磁性的强弱可以通过改变电流的大小调节,3.可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性,电路闭合 ，电磁铁吸引衔铁,小锤打击 铁铃发声同时电路断开,电磁铁失去磁 性，小锤和衔 铁又被弹回；,电磁铁的应用,电 铃,电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关,

7、电磁铁的应用,电磁继电器,高压电源,电磁铁的应用,电磁继电器,电磁继电器的构造,特点：用低电压弱电流来控制高电压强电流,电磁铁的应用,电磁继电器,电磁继电器的应用,（1）各种高压电路开关,（2）各种自动报警器,电磁铁的应用,电磁继电器,电磁铁的应用,磁悬浮列车,工作原理：列车轨道上强电磁铁的磁极与列车上的电 磁铁磁极的相互排斥或相互吸引，使列车 悬浮，消除了列车与轨道之间磨擦，减少 阻力，增加运行速度。,电磁起重机,电磁铁的应用,磁场对通电导线和线圈的作用,磁场会对处在其中的电流（通电导线）产生磁力作用，通电导体在磁场中的受力方向，跟电流方向和磁场方向都有关。,磁场对电流（通电导线）的作用力方

8、向、磁场方向和电流方向三者的关系可用左手定则表示。,磁场对通电导线和线圈的作用,直流电动机,直流电动机是把电能转化为机械能的装置,直流电动机,直流电动机的构造,换向器及其作用,电流从蓝色半环 流向红色半环,电流从红色半环 流向蓝色半环,无电流,直流电动机,换向器的作用,自动改变线圈内的电流方向,换向器及其作用,直流电动机,直流电动机的工作过程,直流电动机,直流电动机小结,2.构造,磁极、线圈、换向器、电刷。,1.原理,磁场对通电导线产生的磁力作用,3.能量转换,电能转化为机械能,4.换向器的作用,自动改变线圈内的电流方向,直流电动机,电动机的应用,直流电动机广泛应用在电车、电机车以及机床、起重

9、 机、电动工具、电动玩具上。,直流电动机,除了直流电动机外，还有交流电动机，交流电动机广泛用在电风扇、洗衣机、电冰箱等家用电器中。,电动机的应用,直流电动机,电动机的优点,（1）构造简单、制造便宜、体积小；,（2）容易控制操作；,（3）效率高、没有污染。,直流电动机,实验：装配直流电动机模型,思考1.你有什么方法使电动机发生反向转动？,2.你有什么方法能改变电动机的转动速度？,改变线圈中的电流方向或将磁极对调,改变线圈中的电流大小,知 识 小 结,法拉第与电磁感应,产生感应电流的条件是什么？,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。,在电磁感

10、应现象中产生的电流叫做感应电流。,磁生电电磁感应,如果电路不闭合，当导体做切割磁感线的运动时，导体中不会产生感应电流，但在导体两端会有感应电压。这时切割磁感线的导体相当于一个电源。,磁生电电磁感应,感应电流的方向既与磁场方向有关又与导体的运动方向有关。改变其中的一个因素，电流方向将发生改变。,在电磁感应现象中，机械能转化为电能。,磁生电电磁感应,探究：感应电流的大小与哪些因素有关？,1.导线切割的速度大小； 2.导线切割的速度方向； 3.永磁体的强度； 4.切割导线的条数； 5.切割导线的有效长度。,猜想：,设计实验和验证：,结论：影响感应电流大小的因素有导线切割的 速度大小；永磁体的强度；切

11、割导线的 条数；切割导线的有效长度。,磁生电电磁感应,交流发电机的工作原理,应用电磁感应的原理可制成发电机,发电机的构造,交流发电机的工作原理,发电机的工作原理,交流发电机的工作原理,线圈（转子）转动一周，电流方向改变两次。,这种周期性改变方向的电流叫交流电。,方向不发生改变的电流叫直流电。 （如电池产生的电流）,交流电和直流电,交流发电机的工作原理,交流电的周期和频率,电网提供的电源都是交流电，我国使用的交流 电的周期为 0.02 秒，频率为 50 赫兹（Hz），即每 秒出现 50 个周期，电流方向每秒改变 100 次。,交流发电机的工作原理,发电机小结,1.原理,电磁感应现象,2.构造,定

12、子和转子,大型交流发电机的定子为线圈，转子为磁极。,3.能量转化, 机械能转化为电能,4.能量来源, 水力发电、火力发电、风力发电 、核动力发电等,交流发电机的工作原理,发电机与电动机的相同点和区别,1.发电机和电动机在构造上基本相同的,电动机也可用来做发电机,2.发电机和电动机的能量转化方向正好相反,发电机：机械能转化为电能,电动机：电能转化为机械能,3.发电机和电动机的原理不同,发电机的原理：电磁感应,电动机的原理：通电导线在磁场中受力而运动,知 识 小 结,家 庭 电 路,某家庭电路,家庭电路图,家庭电路的组成,1.进户线（火线和零线）,家庭电路的电源,家 庭 电 路,1.进户线（火线和

13、零线）,家庭电路的电源,进户线（即火线和零线之间）的电压是 220 伏,零线与地 之间的电 压为零,家 庭 电 路,家庭电路的组成,可用测电笔辨别零线与火线,正确的用法,不正确的用法,使用测电笔时，手指必须触摸笔尾金属体！,家 庭 电 路,家庭电路的组成,2.电能表,记录每户消耗电能的多少,家 庭 电 路,家庭电路的组成,3.断路器（总开关和熔断器）,断路器（总开关和熔断器）的作用,（1）在必要时（如维修、安装电路时）切断电路；,（2）在家庭电路电流过大时自动切断电路，起保护作用。,家 庭 电 路,家庭电路的组成,4.用电器、开关和插座,用电器接在零线与火线之间,开关必须装在用电器与火线之间！

14、,插座可用于不确定的用电器,各用电器之间都是并联，这样可以相互独立地工作。,家 庭 电 路,家庭电路的组成,熔 断 器,熔断器是一种自动保护装置，其作用是在电路中电流过大时自动熔断，切断电源（火线）。,熔断器一般有封闭式熔断器和敞开插入式熔断器两种,保险丝一般由熔点较低的金属合金制成,绝不可用铜丝或铁丝代替保险丝！,断 路 器,现在家庭中常用断路器取代闸刀开关和熔断器,当电流达到额定值的一定倍数（如1.2 3.5倍）时，断路器可自动切断电路，从而起到电路过载或短路时的保护作用。故障排除后，断路器可手动复位，接通电路。,断路器一般接在火线上！,断 路 器,两孔插座,零线孔,火线孔,使用时只要把两

15、脚插头插入插孔，用电器即可工作。,插 座,左零右火,三孔插座,火线孔,零线孔,接地孔,与接地孔对应的插头脚接用电器的金属外壳。,当用电器的三脚插头插入三孔插座时，用电器的金属外壳就与地相连了。,插 座,用电器金属外壳接地的作用,如果该用电器的金属外壳已经接地，即使火线由于绝缘层破损与用电器的金属外壳接触，电流会直接经接地线流入大地而不会流过人体。,三孔插座,插 座,知 识 小 结,安全用电知识对我们每个人都很重要！,安全电流和电压,什么是触电？,触电是指通过人体的电流达到一定值时对人体的伤害事故。,通过人体的电流越大，人从触电到死亡的时间越短。,安全电压,（1）一般情况下，36伏以下的电压才是

16、 安全的；,（2）在潮湿环境中，安全电压应在24伏 甚至12伏以下。,安全电流和电压,家庭电路中的电压为 220 伏，动力电 路的电压是 380 伏，它们虽然是低压电，但对人体是不安全的。,常见的几种触电类型,一.低压触电的两种情形：,（1）单线触电,（2）双线触电,触电事故,二.高压触电的两种情形：,（1）高压电弧触电,（2）跨步电压触电,常见的几种触电类型,触电事故,安全用电知识,安全用电的原则,（1）不接触低压带电体,（2）不靠近高压带电体,低压勿摸，高压勿近！,不接触低压带电体,安全用电知识,不接触低压带电体,安全用电知识,不靠近高压带电体,安全用电知识,发生了触电事故怎么办？,（1）拉闸断电，用绝缘物将人体与带电体分离；,（2）绝不能直接去拉触电人，不能用水直接去扑救由 电流引起的火灾。,安全用电知识,螺口灯泡的用电安全,电源线中的一根直接接在灯座的螺旋套上,安全用电知识,如果接在螺旋套上的电源线是火线，则有可能发生触电事故。,螺口灯泡的用电安全,安全用电知识,为了用电安全，螺口灯座的螺旋套应该接在零线上，