新教科版物理九年第八章《电磁相互作用及应用》word学案.docx

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新教科版物理九年第八章《电磁相互作用及应用》word学案

第八章电磁相互作用及应用

8.1电磁铁及其应用

【学习目标】

1.通过实验，认识通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。

2.通过实验探究，学会判断通电螺线管外部磁场方向的方法，会应用安培定则。

3.通过实验探究，电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。

4.知道电磁铁的工作原理，电磁铁在生活.生产中的应用。

5.通过认识电与磁之间的联系，体验探索大自然奥秘的科学方法。

【知识提醒】

1.电磁铁的磁性有无由电流的通断来控制；电磁铁的磁性强弱可以由电流大小来控制；电磁铁的极性可以由改变电流的方向来控制。

【自我评价】

1.电磁铁是一个带有________的通电螺线管，它由和两部分组成.电磁铁是利用电流的____效应工作的.

2.电磁铁的铁芯用软铁制作，是因为软铁_____________.这是为了使电磁铁.

3.通电螺线管的磁性跟通过它的大小及线圈的多少有关,另外将插入通电螺线管中,它的磁性也会大大增强.

4.电磁铁和永久磁铁相比较其优点是:

它的磁性有无可以由来控制,它的磁性强弱可以由__________来控制,它的南北极可以由____________来控制,使用起来很方便.电磁铁在生产生活科学技术上用处很多,例如_______________________等

5.如图8-1-1所示，要使该电磁铁失去磁性，下列方法可行的是（）

A.将滑动变阻器的滑片P向a端滑动

B.将滑动变阻器的滑片P向b端滑动

C.断开开关S

D.减少电池组的电池个数

图8-1-2

6.如图8-1-1所示，要使电磁铁的磁性增强，下列方法不可行的是（）

A.将滑动变阻器的滑片P向a端滑动B.抽出铁芯

C.增加电池组的电池个数D.增加电磁铁上线圈的匝数

7.如图8-1-1所示，要改变电磁铁两端的极性，以下方法可行的是（）

A.抽出铁芯，换一端插入螺线管中B.将滑动变阻器的滑片P向a端滑动

C.将滑动变阻器的滑片P向b端滑动D.调换电源正负极

8.如图8-1-2所示，U形电磁铁，两边绕线匝数相同，当开关S闭合后（）

A.左端为N极，右端为S极B.左端为S极，右端为N极

C.左右两端都是N极D.该电磁铁几乎没有极性

9.电磁铁在实际中用处很多，它的最直接的应用之一是电磁起重机，它还应用于（）

A.电铃B.电灯C.电报机D.自动控制电路

10.如图8-1-3所示，螺线管B通电后，悬挂软铁A的弹簧被拉长，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，弹簧的长度和电流表的示数变化情况是（）

A.弹簧被拉得更长，电流表的示数变小

B.弹簧被缩短，电流表的示数变大

C.弹簧被缩短，电流表的示数变小

D.弹簧被拉得更长，电流表的示数变大

11.一个学生在绕制电磁铁线圈时，用短导线绕了两个线圈，绕向如图8-1-4所示，通电后为使电磁铁显示很强的磁性，通入的电流方向和两线圈的连接方法正确的是（）

A.M接a,b接c,d接NB.M接a,b接d,c接N

C.M接d,c接b,a接ND.M接d,c接a,b接N

12.如图8-1-5所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁水平放置且右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁体仍然静止，在此过程中，条形磁体受的磨擦力（）

A.逐渐增大，方向向左B.逐渐减小，方向向右

C.逐渐减小，方向向左D.逐渐增大，方向向右

13.如图8-1-6所示，小伟同学做实验时，发现条形磁铁的磁性太弱了，他想使磁铁的磁性增强，下列措施可行的是（）

图8-1-6

14.图8-1-7是“研究电磁铁实验”的示意图，当滑动变阻器滑动触头的位置分别在a,b时，电磁铁吸引铁钉的情况如图8-1-7甲.乙所示。

由图甲（或图乙）可以得出________________

_____________________________；比较图甲.图乙可以得出____________________________

________________________.

图8-1-7图8-1-8

15．图8-1-8是一种单元防盗门门锁的原理图。

其工作过程是：

当有人在楼下按门铃叫门时．楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电，________衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门．进人楼内。

在关门时．开关是断开的．衔铁在________作用下，合入门扣。

在合入门扣的过程中_______能转化为__________能。

【相关链接】

电磁炮

在美国的“星球大战”计划中有一种新型武器“电磁试器”的开发研究．传统的火炮都

是利用弹药爆炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮弹迅速加速，推出炮膛．而电磁炮则是把炮弹放在螺线中，那么螺线管产生的磁场对跑弹将产生巨大的推动力，将炮弹射出，这就是所谓的电磁炮．类似的还有电磁导弹等

8.2电磁继电器

【学习目标】

1.通过实验探究，电磁继电器的工作原理。

2.能解释电磁继电器在现代生产、生活中各个领域的应用。

【知识提醒】

1.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，在电路中起着类似于开关的作用。

2.电磁继电器可以具有自动控制.远程控制及低压电路控制高压电路的作用。

【自我评价】

1.利用__________制成的电磁继电器实现了通过控制____________的通断间接地控制___________的电路通断。

2.电磁继电器的电路是由___________电路和______________电路两部分组成。

3.图8-2-1所示为___________的结构示意图，A是____________，B是____________，C是____________，D是____________，E是____________.工作原理：

电磁铁通电时把____吸下来，使______和_______接触，工作电路______,电磁铁断电时失去______,弹簧把______拉起来，______工作电路,电磁继电器就是利用_______控制工作电路的开关。

图8-2-1图8-2-2

4.图8-2-2是电铃的构造示意图。

仔细观察其构造并分析其工作原理，写出其中包含的两个物理知识。

例：

铃锤敲打铃盖--------振动发声。

（1）_________________________

（2）______________________________

5．如图8-2-3所示是王强同学在研究学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器的工作原理是：

有人踩踏板时_____________；无人踩踏板时_____________________

图8-2-3图8-2-4

6．如图8-2-4所示是火警自动报警原理图．发生火警时，将会发生下列变化：

（a）温度升高使双层金周片弯曲;（b）接通触点使工作电路中有电流通过；（C）电磁铁有磁性；（d）衔铁被吸下；（e）接通触点使控制电路中有电流通过；（f）电灯亮.电铃响，发出警报．这些变化的正确顺序是（）

A.a,b,c,d,e,fB.a,e,c,d,b,fC.a,b,d,c,e,fD.a,e,d,c,b,f

7.某市防汛指挥部购置了一批水位自动报警器，其工作原理如图8-2-5所示：

水位没有到达警戒水位B时，绿灯亮；水位到达警戒水位B时，绿灯灭铃声响，请将该原理图连接完整。

（注意：

纯净的水不导电，但一般的水都是导电的）

图8-2-5

【科学探究】

8.如图8-2-6所示为某校科技活动小组制作的恒温箱的电路示意图，电热丝是恒温箱的加热元件。

图中的水银温度计为导电温度计，上面的金属丝A的高度可以调整，下面的金属丝B与温度计中的水银接触，该温度计的水银液泡被放置到恒温箱内。

请根据此电路图说明恒温箱工作的原理。

图8-2-6

9.如图8-2-7所示是一个限流装置的示意圈，图中P是电磁铁，S是闸刀开关。

Q是衔铁，可绕O轴转动，试表述当电流过大时，它是怎样自动切断电路的．

图7

图8-2-7

10.某校学生开展物理课外科技活动，其内容是设计制作一个简易电铃。

小华同学选择了如下器材：

①蹄形电磁铁.②弹簧片.③衔铁.④螺钉.⑤小锤.⑥铃.⑦电源.⑧开关和若干导线（如图8-2-9所示）。

（1）请你用笔画线代替导线将电路连接好．使开关闭合时电铃能不断发声。

（2）小华同学发现自制的电铃铃声很小，经检查是电磁铁的磁性不强所致。

请你提出解决这一问题的两条具体措施。

图8-2-9

相关链接

继电器

继电器就是电子机械开关，它是用漆包铜线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈，当线圈中流过电流时，圆铁芯产生了磁场，把圆铁芯上边的带有接触片的铁板吸住，使之断开第一个触点而接通第二个开关触点。

当线圈断电时，铁芯失去磁性，由于接触铜片的弹性作用，使铁板离开铁芯，恢复与第一个触点的接通。

因此，可以用很小的电流去控制其他电路的开关。

整个继电器由塑料或有机玻璃防尘罩保护着，有的还是全密封的，以防触电氧化。

  继电器的样子如图8-2-10：

图8-2-10

8.3磁场对通电导线的作用

【学习目标】

1.通过实验，知道磁场对通电导体有力的作用。

2.通过实验探究，认识到使通电线圈转动起来的原因。

3.通过分析，了解换向器在使通电线圈持续转动时所起的作用。

4.通过自制小电动机及对换向器作用的分析，知道电动机在工作时的能量转化，体验战胜困难，获得成功的喜悦。

【知识提醒】

1.通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。

如果电流方向和磁感线方向平行，导体将不受磁场力的作用。

2.要改变通电导体在磁场中受到的力的方向，可改变电流方向或改变磁感线方向。

3.直流电动机中换向器的作用是：

每当线圈刚转过平衡位置，换向器就自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。

4.直流电动机是把电能转化为机械能的机器。

【自我评价】

1.如图8-3-1所示，将一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，将开关闭合，观察到的现象是_____________,这表明______________________。

在上述实验中，将蹄形磁体的磁极对调，观察到的现象是：

导体AB的运动方向与原运动方向；或只将电源的正负极对调来改变电流方向，则观察到的现象是导体AB的运动方向与原运动方向；若磁极与电源正负极同时对调，则AB的运动方向。

这说明导体在磁场中受力方向

与和_______有关．图8-3-1

2.通电线圈在磁场里因_______而发生_______，在此过程中，是______能转化为_____能。

3.改变直流电动机转动方向的方法是改变_____________________________或者改变__________.改变转速的方法是改变____________。

4.直流电动机的主要构造如图8-3-2所示，它由_______和______两部分组成，其中N、S为_____，abed为______，E、F为________，A、B为___．

图8-3-2图8-3-3

5.当线圈转到如图8-3-3所示位置时，两电刷恰好接触两半环之间的　　　部分，线圈由于继续转动，转过后，　　　　就改变方向．

6.把一根直导线放在磁场中，下列说法正确的是（　）

A.它可能受到磁场力的作用

B.它一定受到磁场力的作用

C.它是否受到磁场力决定于电流的大小和磁场的强弱

D.它是否受力决定于电流的方向和磁感线的方向

7.要使直流电动机转子的转速加快，可以采用的方法是（）

A.增大通过线圈的电流B.改变通过线圈中的电流方向

C.减小磁铁的磁性D.改变磁场的方向

8.要改变直流电动机的转向，下列摆放中正确的是（）

A.同时对调磁极和电源的正负极B.只对调磁极或对调电源的两极

C.增强线圈中的电流强度D.减弱线圈中的电流强度

9.下列家用电器中，应用直流电动机工作的是（）

A.电熨斗B.电冰箱C.电动剃须刀D.电吹风

10.在描述通电导体在磁场里的运动方向跟电流方向和磁场方向的关系时，下面哪一条是错误的（）

A.电流方向改变，导体运动方向也改变

B.磁场方向改变，导体运动方向也改变

C.电流方向和磁场方向同时改变时，导体运动方向也随之改变

D.电流方向改变，导体运动方向也不变

【科学探究】

11.有一个直流电动机模型，在组装时将电刷安装在如图8-3-4所示的位置上，试分析这个电动机能否正常运转

图8-3-4

12.初三

（1）班的同学学习物理的兴趣越来越大，动手能力越来越强．不信，你看，张欣又带来一个电动模型，如图8-3-5所示．把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在U形磁体之间，让盘的下缘浸在盐水中，然后把转轴与盐水分别接在干电池的两极上，铝盘就能飞快转动起来．你能解释它的工作原理吗

图8-3-5

【相关链接】

涡扇发动机

航空发动机是飞机的心脏，是飞机性能的决定因素之一。

20世纪40年代初，英国和德国先后发明了燃气涡轮发动机，在短短的半个世纪中，航空动力技术进步巨大，对航空工业的迅猛发展起到了关键性的作用，特别是对军用飞机，其每一个大的飞跃都与动力的更新换代密切相关。

动力的好坏直接影响战斗机的作战使用性能与飞行安全，发动机的发展制约着军用飞机的使用与发展。

在未来的高科技战争中，装配先进动力的航空武器是争夺制空权，决定战争胜负的决定因素之一。

因此，先进的航空动力是一个国家军事实力的重要标志之一。

2002年3月31日，由我国国防科技人员自行研制的首台涡扇发动机，在湖南株洲通过了设计定型审查。

这标志着这种发动机已经取得了装备飞机为国防服务的“通行证”，同时结束了我国没有自主研制的涡扇发动机.并长期受制于外的历史。

这一发动机的研制成功填补了我国航空工业史上的空白。

这种新型涡扇发动机于1991年开始研制，历时10年终于研制成功。

这种新型发动机结构可靠.性能稳定.主要技术性能基本达到战术技术指标和使用要求，产品设计符合标准化的要求，符合设计定型的相关标准和要求，已具备了设计定型条件。

我国自行研制的这种最新型涡扇发动机，设计及技术符合当今世界同类型航空发动机的发展趋势。

投入批量生产后，可以为国家节约大量外汇，同时能为我军提供急需的先进航空动力装备，加强国防实力。

F110发动机——F-15.F-16战斗机的选择试车中的F100发动机

8.4磁能生电吗

【学习目标】

1.经历探究活动，知道感应电流产生的条件，以及感应电流的方向与磁感线的方向.导体切割磁感线的运动方向有关。

2.通过观察，了解发电机是怎样工作的，知道发电机工作时能量转化的过程。

3.知道我国供电系统的交流电频率，能区别交流电与直流电。

4.通过探究感应电流的产生过程，认识自然现象之间是相互联系的，了解探索自然奥秘的科学方法，初步形成创造发明的意识。

【知识提醒】

1.产生感应电流有两个必要条件：

①电路要闭合；②导体要做切割磁感线运动．

2.改变感应电流方向的两种方法：

①改变导体运动方向；②改变磁感线方向．

【自我评价】

1._________电路的一部分导体在_________中做_______运动时，导体中就产生电流，这种现象叫________________，产生的电流叫感应电流．

2．闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中感应电流的方向跟______和_______有关．

3.在电磁感应现象中是____＿能转化为______能。

4.如图8-4-1所示为交流发电机的构造，它由______和_____＿两部分组成，其各部位名称分别是：

N、S为_______abed为_______，L、K为_______，A、B为________.

5.我国交流电的频率是50Hz.由此可知，在每秒内电流方向变化了_____次，周期为_____s.

6.如图8-4-2所示，甲是的原理图，乙是的原理图．

图8-4-1

甲乙

图8-4-2

7．产生感应电流的条件是（）

A.一部分导体在磁场中运动B.闭合电路的导体在磁场中运动

C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动

D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动

8.图8-4-3中为闭合电路中垂直于纸面的一段导体AB在磁场中运动的四种情形，下列各图中能产生感应电流的是（）

图8-4-3

9.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（）

A.闭合电路的一部分导体在磁场中运动，一定产生感应电流

B.导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流

C.发电机是利用电磁感应现象制成的

D.电磁铁是利用电磁感应现象制成的

10．下列设备中利用电磁感应原理的是（）

A.电磁铁B.电磁继电器C.电动机D.发电机

11.关于发电机，下列说法中正确的是（）

A.发电机是根据电磁感应现象制成的，是将电能转化成机械能的装置

B.发电机是根椐电流的磁效应制成的，是将机械能转化成电能的装置

C.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，跟磁感应线方向无关

D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，跟磁感应线方向也有关

12.如图8-4-5所示，四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是（）

图8-4-5

【科学探究】

图8-4-6

13．图8-4-6所示是研究电磁感应的实验装置。

（1）保持导线ab不动，闭合开关，灵敏电流计的指针不动，这时导线中电流。

（2）保持电路闭合，当导线ab向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向左和向右偏转，表明导线中的感应电流方向与__________有关。

（3）将U形磁铁反转对调磁极，闭合开关，当导线ab向左运动和向右运动时．灵敏电流计的指针会向右和向左偏转，表明导线中的感应电流方向与______________有关。

14.阅读短文，回答问题

从无意中觉察到伟大的发现

1822年，法拉第想到：

既然电流可以产生磁场，反过来，磁能否产生电流呢？

他决去探索“磁生电”的途径，并对这个问题进行了长期艰苦的探索．1831年的一天，他做的实验再次失败．他依然想不出个所以然，只好动手收拾器材，就在他从线圈中收起一根磁铁时，无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摆动了一下．于是他抓住这一机会深究下去，终于发现了感应电流—“磁”确能产生电流！

法拉第在不断重复这个实验的时候，领悟到：

静止的磁不能产生电，只有运动的磁才能生电啊！

许多年来，那么多有才华的科学家孜孜不倦、苦心探索的问题，答案竟是如此简单！

他们之所以在电磁的研究领域徘徊不前，原来是“静电”和“静磁”的框架束缚了他们的头脑．这说怪也不怪，大凡人们在思考问题的时候，总喜欢按习惯的方法和现有的思想体系来进行逻辑推理叫做思维定势．到了这一步，创造能力已被窒息，再要前进就困难了．

阅读上文后，请你回答：

（1）“磁生电”在物理学里叫做什么现象？

请你举一个实际应用的例子．

（2）我们要有新的发现，最重要的是具有什么样的科学观念？

（请写出两个要点）

【相关链接】

垃圾发电

2002年7月底正式并网运行的南京水阁垃圾填埋气体发电厂，把垃圾产生的气体收集起来，用来发电，变废为宝，实现了生物到电能的转化．垃圾发电厂由填埋气体收集系统、气体处理系统、气体发电系统几个部分组成．气体收集系统把收集到的气体，经过脱水和净化处理，然后送往发电系一统，转化为电能，最终实现垃圾资源化处理，造福于人类．

一个垃圾电厂，究竟能够为我们提供多少电能，当然要取决于它所依懒的垃圾场有多大的规模及可以产生和利用多少可燃气体．据有关部门分析调查，中国可开发和利用垃圾资源潜力十分巨大．城市生活垃圾，来自于千家万户，如果一个三口之家，每年可形成一吨生活垃圾，一吨垃圾全部发酵后，经研究表明，它所产生的填埋气体量约为300立方米，而每立方米的可燃气体能够发一度半电，这就是说，每一吨生活垃圾实际上可以给我们提供4品多度的电能，这个数量，基本上相当于一个三。

之家半年的生活用电．中国每年产生上亿吨的生活垃圾，如果把其发酵气体都转为电能，那么就相当于几个葛洲坝电厂的发电总量．垃圾是一种废物，但它也是一才电新能源，我们应当把垃圾利用起来．

8.5电话和传感器

【学习目标】

1.通过实验和有目的地听老师讲解，了解电话是怎样把信息传递到远方的及传感器在生活中的应用．

2.通过参与相关的活动和讨论，了解电话交换机的作用．

3.通过参与相关活动和查阅资料，了解数字通信和模拟通信及其基本区别．

4.了解技术改革对人类社会发展的作用．

【自我评价】

1.①和是电话的两个基本组成部分,其中把声音信号转化成强弱变化的电流，强弱变化的电流转化声音信号.

②_______→_______→是电话的基本原理．

2.如图8-5-1所示，通话时，当人对筒说话，声波使膜片，膜片忽松忽紧地压挤，使忽大忽小，在电路中就产生了强弱按声音振动而变化的______在听筒中，磁体对铁片的______也发生强弱变化，使铁片______起来，发出和对方说话相同的_________.

图8-5-1图8-5-2

3.提起电话，大家不会陌生。

电话的话筒可以把声音变化转换为电流变化。

图8-5-2所示是碳精话筒的结构。

当加在话筒两端的电压为3V时，电路中的电流在0.06A~0.05A范围内变化，则碳粒的电阻变化范围为__________.

4.传感器是把非物理量（如声音、温度、压力、光、速度等）转换成___________的一种元件。

5.下列部件中，装在话筒里的有，装在听筒里的有

A．永磁体B.螺线管C.碳粒D.软铁．E.碳精片F.薄铁片

6.电磁继电器的下列部件中，能够用铜材料制作的是（）

A.铁芯B.电磁铁线圈的绕线

C.衔铁D．线圈框架

7.电话机听筒里发生的主要能量转化是（）

A.电能转化为机械能B.机械能转化为电能

C.内能变成电能D.电能变成内能

8．电话机话筒里的碳精片和碳粒，相当于一个

A.开关B.变阻器C.电磁继电器D.电磁铁

【科学探究】

9.写出你家的电话有哪些功能？

你家的那些家用电器用到了传感器？

【相关链接】

数字电视有诱惑取代模拟需时日

现在的闭路电视能接收30～60个频道，已可满足一般用户的需求，而目前的数字彩

电，图像质量确实有所提高，但由于显像管的档次和天线系统的原因，与传统的模拟电视

相比，并没有质的提高．理论上正常的数字传输比模拟传输便捷，清晰度高，在运动载体比号更稳定，但实际上数字传输也有不及模拟传输的地方，在高干扰、高噪声场合，比如打手机时，模拟电视图像只是出现跳跃，噪声较大．而数字传输则会出现大块的“马赛克”停顿甚至黑屏，信号中断．

其实，美、日等发达国家在实施数字电视计划时也遇到相似情况．美国的地面数电视广播在试播过程中，发现超出服务范围时，图像品质很快下降，且在移动体内完成信息的高质量接收也有困难，日本卫星数字电视的传输品质对气候很敏感，雨雪对数字电视有

相当大的影响，并且“机顶盒”（将现在的普通电视改装成数字电视