第二十章电与磁复习教案.pdf
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1、电与磁适用学科适用区域知识点初中物理适用年级初三人教版课时时长(分钟)2课时1.磁极与磁极间的相互作用;2.磁场与磁场方向;3.电流的磁效应与女培疋则;4.电磁铁及其磁性;5.电磁继电器的结构及工作原理;6.磁场对通电导线的作用,电动机的结构;7.电磁感应现象及发电机的工作原理。一、知识与技能教学目标1、了解简单的磁现象,知道磁极间的相互作用,了解磁化。2、知道磁体周围存在磁场。知道磁在日常生活、工业生产和科研中有着重要应用。3、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疋的。4、知道地球周围有磁场,知道地磁的南、北极。5、认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系。6、知道
2、通电导体周围存在着磁场,通电螺线管的磁场与条形磁体的相似。7、会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。8、了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特性和工作原理。9、了解影响电磁铁磁性强弱的因素。10、了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。第1页11、了解磁场对通电导线的作用。12、了解直流电动机的结构和工作原理。13、初步认识科学与技术之间的关系。14、知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。15、知道发电机的原理,能说出发电机为什么能发电,能量转化的过程。知道发电机发电过 程是16、知道什么是交变电流,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。二
3、、过程与方法1.观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有 某种联系;2.引导学生做课堂应用,让学生从解题的过程中总结解题方法和解题的 思路。3.培养对电与磁知识点的综合应用的能力。三、情感态度与价值观1.培养学生对物理美的欣赏能力,和对保护自然环境的责任心;2增强学生对电学知识的理解和应用,提高学生的爱国热情。1、磁现象磁场2、电生磁3、电磁铁电磁继电器4、电动机5、磁生电教学重点第2页1、电生磁教学难点2、电动机3、磁生电教学过程一、复习预习本章我们学习了有关磁的知识,通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,激发爱国热情,进一步提高学习物理的兴趣。另外还要知道磁场是一种
4、看不见摸不着,但是客观存在的一种特殊物质。这点对于学习磁场至关重要。本章几个重要的实验在中考中经常出现,主要是奥斯特实验一一电流的磁效应;电动机原理一一通电导体在磁场中受力的作用;还 有就是发电机原理一一电磁感应现象。复习时候一定要对比学习,这样才能更好的理解。二、知识讲解课程引入:为什么磁铁能吸引铁钉?电动机是怎么工作的,仅仅是将电能转化为机械能这么简单?发电机的原理又是什么?太空中的卫星如何实现与地面的良好沟通?奥斯特发现电流 的磁效应后,许多科学家都在思索,既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?什么情况下 磁能生电?考点/易错点1、磁现象磁场1、磁现象:磁性:物体能够吸引钢铁、钴、镍一类
5、物质(吸铁性)的性质叫磁性。磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。磁体的分类:形状:条形磁体、蹄形磁体、针形磁体;来源:天然磁体(磁铁矿石)人造磁体;保持磁性的时间长短:硬磁体(永磁体)、软磁体。、磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强,中间的磁第3页性最弱。磁体的指向性:可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一个磁极指南(叫 南极,用S表示),另一个磁极指北(叫北极,用N表示)。无论磁体被摔碎成几块,每一块都有两个磁极。磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。(若两个物体互相吸引,则有两种可能:一个物体有磁性,另一个
6、物体无磁性,但含有钢铁、钴、镍一类物质;两个 物体都有磁性,且异名磁极相对。)磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。钢和软铁都能被磁化:软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料;钢被磁化后,磁 性能长期保持,称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。2、磁场:磁场:磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场 而发生的。磁场的方向:把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位置,一般说磁场方向不同。磁感线: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店的磁针北极所指 的方
7、向一致。这样的曲线叫做磁感线。对磁感线的认识:磁感线是在磁场中的一些假想曲线,本身并不存在,作图时用虚线表示;磁体内部正好相反。在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在第 4 页 磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方,磁感线越密,磁性越弱的地方,磁感线越稀;磁感线在空间内不可能相交。典型的磁感线:3、地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的空间存在着磁场,叫做地磁场。地磁场的北极在地理南极附近;地磁场的南极在地理北极附近。小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。地理的两极和地磁的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离(地 磁偏角),世界上最早记
8、述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。(梦溪笔谈)考点/易错点2、电生磁1、奥斯特实验:最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。奥斯特实验:对比甲图、乙图,可以说明:通电导线的周围有磁场;对比甲图、丙图,可以说明:磁场的方向跟电流的方向有关。2、通电螺线管的磁场:通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的 两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。3、安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就 是螺线管的N极。考点/易错点3、电磁铁 电磁继电器第 5 页一、电磁铁:定义:插有铁芯的通电螺线管。特点:电磁铁的
9、磁性有无可由通断电控制,通电有磁性,断电无磁性;电磁铁磁极极性可由电流方向控制;影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、:电磁铁的电流越大,它的磁性越强;电流一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,它的磁性越强。二、电磁继电器:电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。电磁继电器的结构:电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成,其工作电路 由低压控制电路和高压工作电路组成。三、扬声器:扬声器是将电信号转化成声信号的装置,它由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。扬声器的工作原理:线圈通过如图下所
10、示电流时,受到磁体吸引而向左运动;当线圈通过方 向相反的电流时,受到磁体排斥而向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不 断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。考点/易错点4、电动机1、磁场对通电导线的作用:第 6 页 通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直,跟电流方向垂直;通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。(当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,力的方向也随之改变;当电流方向和磁感线方向两者同时都发 生改变时,力的方向不变。)当通电导线与磁感线垂直时,磁场对通电导线的力最大;当通电导线与磁感线平行时,磁
11、场对通电导线没有力的作用。2、电动机:电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的,是将电能转化为机械能的装置。电动机是由转子和定子两部分组成的。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转 动。改变电动机转动方向的方法:改变电流方向(交换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极)。提高电动机转速的方法:增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。考点/易错点5、磁生电1、电磁感应现象:英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。内容:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。导体中就产生电流,这种现象导体中感应电流的
12、方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向也随之改变;当导体运动方向和磁感线方向第 7 页两者同时都发生改变时,力的方向不变。)2、发电机:发电机是根据电磁感应现象制成的,是将机械能转化为电能的装置。发电机是由定子和转子两部分组成的。从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电。(DC)电流方向周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流电。(AC)在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率,频率的单位是赫兹,简称赫,符 号为Hz。我国供生产和生活用的交流电,电压是220V,频率是50Hz,周期是0.02s,即1s内有50个周期,交
13、流电的方向每周期改变2次,所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。三、例题精析【例题1】【题干】如图所示,有三根钢棒,其中甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲是 磁体且右端为N极,那么下列对乙、丙的判断正确的是()A.乙是磁体且右端是N极B.丙是磁体且右端是N极C.乙是磁体,丙不一定是磁体D.乙是磁体,丙也一定是磁体【答案】C【解析】根据磁极间的相互作用,同名磁极相斥,异名磁极相吸可知,甲、乙相互排斥,说 明都具有磁性,都是磁体;甲磁体的右端为N极,则乙磁体的左端为N极,故A错;甲、丙相互吸引,则可知丙可能为磁体、也可能不是磁体,故BD错,C正确;应选C。第 8 页【例题2】【题
14、干】关于磁现象,下列说法中正确的是()A.磁铁能够吸引所有的金属物品B.通电导丝周围和磁铁周围一样存在磁场C.磁体周围的磁感线是真实存在的D.通电螺线管内部不存在磁场【答案】B【解析】磁铁可吸引铁、钴、镍等金属,但不能吸引铝、铜等金属,故A错;通电导线周围也存在着磁场,磁铁周围也存在着磁场,故B正确;磁感线是为了研究磁场方便,而假 想出来的,不是真实存在的,故C错;通电螺线管内部和外部都有磁场,故D错;应选B。【例题3】【题干】如图所示,电源电压不变。R为定值电阻,弹簧测力计下端挂一条形磁铁,且与螺线管B在同一竖直线上,将开关S闭合,条形磁铁静止时,测力计的示数为Fo,则()A.在螺线管中插入
15、铁棒后,测力计的示数增大B.在螺线管中插入铁棒后,测力计的示数减小C.只改变电流的方向,测力计的示数增大D.只减小线圈的匝数,测力计的示数减小第 9 页【答案】BC【解析】(1)当S闭合后,通电螺线管将产生磁性。根据安培定则可判断,电磁铁的上端是N极。因同名磁极相互排斥,所以当通电螺线管产生磁性时,会与条形磁铁相互排斥。在 螺线管中插入铁棒后,铁棒被磁化,所以螺线管的磁性增强,故测力计的示数变小,故 错误;B正确;(2)只改变电流的方向,电磁铁的磁极对调,与磁体之间由斥力变为引力,所以测力计的示数增大,故C正确;(4)减小线圈匝数,电磁铁的磁性减弱,斥力减小,测力计的示数增大,故D错误。【例题
16、4】【题干】如图是一个课外兴趣小组自制的“温度自动报警器”原理图。下列说法正确的 是()A.减少线圈的匝数可增大电磁铁的磁性B.减小电源电压能使电磁铁的磁性增强C.只要温度计内的水银柱升高电铃就发声D.若a点接电源的正极,通电时电磁铁的左端为S极【答案】D【解析】线圈的匝数越小电磁铁的磁性越弱,故A错;电源电压减小,会造成电流变小,电磁铁的磁性会减弱,故B错;温度计内的水银柱需升高的到一定程度才会接通电路,使 电铃发声,故C错;若a点接电源的正极,根据右手螺旋定则可得通电时电磁铁的左端为 极,故D正确;应选D。【例题5】【题干】为探究“什么情况下磁可以生电”,小华组装了如图所示的实验装置,图中
17、 是一根细铜直ab导线闭合开关,当ab沿竖直方向上下运动时,电流表指针没有发生偏转,下列说法正确的是()A.感应电流太小,无法使电流表指针发生偏转第 10页B.铜直导线太细,应换用较粗的铜棒C.应该把ab改为左右运动D.应该把磁体的N、S极对调【答案】C【解析】解答:图中用到的电流表是灵敏电流表,电流表的指针没有发生偏转说明电路中没 有产生感应电流;要产生感应电流,导体要做切割磁感线运动,而题中导体ab竖直方向运 动,这和磁感线的方向一致,没有切割到磁感线,所以没有产生感应电流;要产生感应电流,可以让导线ab水平左右运动或者斜向上、斜向下运动,只要能够切割到磁感线就行。A.电 流表指针没有发生
18、偏转说明没有产生感应电流,所以A是错误的;B.换成教粗的铜棒,但 没有改变运动方向,不能切割到磁感线,不能产生感应电流,所以B是错误的;C.ab改为 左右运动,做切割磁感线运动,就可以产生感应电流,所以C是正确的;D.把磁体的N、S极对调,不改变导体ab运动方向,依然不能做切割磁感线运动,不能产 生感应电流,所以D是错误的;【例题6】【题干】如图所示的是动圈式话筒(麦克风)和扬声器(喇叭)的构造示意图。当人对着话筒 讲话时,产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动,线圈在磁场中的这种运动,能产 生随着声音变化的电流;变化的电流经放大器放大后,通过扬声器的线圈,通电线圈就在磁 场中来回振动,带
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