立帆教育教案电与磁.docx
- 文档编号:3285673
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:265.64KB
立帆教育教案电与磁.docx
《立帆教育教案电与磁.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《立帆教育教案电与磁.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
立帆教育教案电与磁
第八章电与磁
一、单元复习目的
1、知识与技能目标:
(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。
2、过程与方法目标:
(1)探究通电螺线管外部磁场的方向。
(2)经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。
(3)探究磁生电的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系。
3、情感、态度与价值观目标:
(1)通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥秘。
(2)通过了解物理知识的实际应用,提高学习物理知识的兴趣。
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
磁体的性质
磁场
磁极间的相互作用规律
电与磁
磁化
磁场和磁场的方向
电流的磁效应
电磁场
通电螺线管(电磁铁)磁场方向的判断方法
电磁铁磁性强弱与电流和匝数的关系
电磁继电器
通电导线在磁场中受力
通电导线在磁场中受力
影响受力方向的
原理因素
电动机结构
能量转换
电与磁
影响感应电流方向的因素
电磁效应现象
电磁效应现象
能量转换
原理
发电机结构
能量转化
四、教学课时:
三课时
第一课时
一、复习内容
一、磁现象:
1、磁性:
磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)
2、磁体:
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、磁极:
定义:
磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(磁体两端最强中间最弱)
种类:
水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)
作用规律:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:
最早的指南针叫司南。
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获得磁性的过程。
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异名磁极,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,称为软磁材料。
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。
这里使用的是转换法。
通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
2.基本性质:
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
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:
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建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
E、磁感线不相交。
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,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极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、(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、(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、(08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、(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
第二课时
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。
1.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,
2.
电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制。
3.②电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来控制。
4.③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。
5.
(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
6.【右手螺旋定则的应用】
7.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:
8.①为了便于想象,可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。
9.
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。
10.③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:
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:
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:
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.
(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法是.
四、堂上练习。
1、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,当电流通过录音磁头上的线圈时,线圈就具有 性,铁芯缝隙a处就产生 。
2、下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题,请你把解决问题的方法填写在表中对应的空格里。
实际问题
解决方法
为探究光在空气中的传播情况,按亮激光小手电,但不能观察到光的传播路径。
在探究电磁铁的实验中,不能直接观察到电磁铁的磁性强弱。
3、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、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工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D.电磁继电器是一种电路开关
五、教学反思
第三课时
一、复习过程
(一)磁场对电流的作用:
11.1、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。
12.2、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.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。
2.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:
(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。
13.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。
14.大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
15.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)。
16.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11、请根据图中小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。
2、标出图15中通电螺线管的N、S极。
3、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、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、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、根据小磁针的指向标出图15中通电螺线管的电流方向。
7、在图7中根据电流方向标出通电螺线管的N,S极.(如图所示)
8、请在图9中标出螺线管N、S极。
例3:
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
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、图示四个演示实验中,能够说明电磁感应现象的是
.
2、下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是()
3、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、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、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、教学反思
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 教育 教案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)