九年级物理第二十章第3节电磁铁电磁继电器Word下载.docx
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指南针为什么可以指南北？
我们把铁、橡皮，塑料尺等器材放在桌上摆好，用条形磁铁和蹄形磁铁分别接近它们，观察到磁铁能吸引铁片，不吸引橡皮和塑料尺.
从这个实验得出：
磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫磁性.具有磁性的物质叫做磁体.
（一）磁现象
1.磁性
2.磁体
把大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察到磁铁两端能吸引较多的大头针，而中部没有吸引大头针.
这个实验表明，磁体各部分的磁性强弱不同，磁体两端磁性最强的部分，这两个部位叫磁极。
3.磁极
把条形磁体用线悬挂在铁架台上，或把小磁针支起，让它在水平方向上自由转动，观察它的静止方位.
得出的结论都是一端指南一端指北.悬吊着的磁体，静止时指南的那个
磁极叫做南极,又叫S极.静止时指北的那个磁极叫做北极,又叫N极.
4.南极、北极
把两块条形磁体用线吊起来，用其中一块条形磁体的N极靠近另一块条形磁体的S极，观察现象.再用这块条形磁体的N极靠近另一块条形磁体的N极，观察现象.
从这个实验中，我们得出：
异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥.
5.磁极间的相互作用是：
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
磁体周围存在着一种物质，它对放入其中的磁体产生磁力的作用.
（二）磁场1.磁场
为了形象地描述磁场，在物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向，那么，可以在磁场中放入许多小磁针，它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况，用铁屑代替小磁针来做做？
在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑，然后把玻璃板放在条形磁体和蹄形磁体上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布.
观察到铁屑在磁场的作用下转动，最后有规则地排列成一条条曲线.
铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况，因此我们可以仿照铁屑的分布情况，在磁体的周围画一些曲线，用来方便、形象地描述磁场的情况，科学家把这样的曲线叫做磁感线.你们思考讨论一下，磁感线是什么？
怎样理解它？
2.磁感线［板书］
在磁体周围画一些带箭头的曲线，使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致，它们可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线.
磁感线只是帮助我们描述磁场，是假想的，实际并不存在.
磁感线在磁体周围的整个空间里.
磁感线实际不存在，而磁场存在.
条形磁体和蹄形磁体的磁场分布，磁感线应该从N极指向S极，［磁场方向是小磁针N极所指的方向，它总是从磁体N极出发到磁体S极］
地球周围存在着磁场——地磁场.地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似.
地理的两极和地磁的两极并不重合.地磁场使小磁针指南北.
地磁场北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以小磁针南极指南、北极指北.
（三）地磁场
生活中有些磁性材料，如磁卡、录音带、钢、铁，它们原本没有磁性，它们在磁体与电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化.
（四）磁化
三、小结
本节课我们知道了什么是磁体、磁极、磁场、磁感线和地磁场.
四、布置作业
动手动脑学物理：
①②③④
五、板书设计
第1节磁场
（一）磁现象
1.磁性：
能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫磁性.
2.磁体：
具有磁性的物质叫做磁体.
3.磁极：
磁体两端磁性最强的部分，这两个部位叫磁极。
4.南极、北极
5.磁极间的相互作用：
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
（二）磁场
1.磁场：
2.磁感线：
在磁体周围画一些带箭头的曲线，这样的曲线叫磁感线.
第2节电生磁
1.认识电流的磁效应.
2.知道通电导体周围存在着磁场；
通电螺线管的磁场与条形磁体相似.
3.理解电磁铁的特征和工作原理.
1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步发展学生的空间想象力.
2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力.
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妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法.
1.奥斯特的实验揭示了电流的磁效应.
2.通电螺线管的磁场及其应用.
通电螺线管的磁场及其应用.
奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、、大头针.
一、复习提问，引入新课
1.复习提问
当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？
其原因是什么？
观察到小磁针发生偏转.因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转.
2.引入新课
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用发生偏转吗？
还有什么物质能产生磁场？
电现象和磁现象有联系吗？
第2节电生磁
［演示］在小磁针上面有一条直导线，当直导线触接电池通电时，你们能看到什么现象？
改变电流的方向，又能看到什么现象？
以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫奥斯特实验.这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就要研究电流的磁场.
（一）电流的磁效应
这个实验看上去非常简单，但在当时这一重大发现轰动了科学界.因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展.奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场.
我们组把直导线缠在铅笔上，然后抽出铅笔，再通电，小磁针偏转，周围存在磁场.
这种把导线绕在圆筒上，做成的螺线管也叫线圈，它能使各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多，这样在生产实际中用途就大，那么通电螺线管的磁场是什么样的？
（二）通电螺线管的磁场
我们下面通过实验来探究通电螺线管的磁场是什么样，我们每组还是先提问题，再设计实验，通过对实验的观察、分析、讨论，最后得出结论.
我们已了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场分布，那么通电螺线管的磁场可能与哪种磁体的相似？
通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？
如何判断？
把小磁针放在螺线管周围，通电，小磁针偏转.改变电流方向，小磁针偏转方向发生变化.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.
（教师根据学生结论板书）
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.
（三）安培定则
通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？
用右手握住螺线管，让四指弯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北极.
将直导线多绕几圈，通电后能多吸引几个大头针，说明这个方法可以增大通电螺线管的磁性.
在通电螺线管中插入一根铁棒，就能吸引更多大头针，这表明插入铁芯能使通电螺线管的磁性增强.
插入铁芯的通电螺线管就构成电磁铁.
（三）电磁铁
1.电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失.
2.通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强.
3.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强.
电磁铁有哪些优点？
电磁铁的磁性有无可通过通、断电来控制.
电磁铁磁性强弱可以通过电流的大小来调节.
电磁铁磁极可以通过改变电流的方向来控制.
电流的磁效应，通电螺线管的磁场.
①②③
一、电流的磁效应
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.
三、安培定则
1.电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失.
2.通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强.
第3节电磁铁电磁继电器
1.了解电磁铁和电磁继电器的结构和工作原理.
2.初步认识物理知识的实际应用.
通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，提高学生的观察、分析及操作能力.
通过认识电磁铁的实际应用，引导学生在头脑中使理论知识和生产实际建立联系，提高学习物理知识的兴趣.
了解电磁铁、电磁继电器的结构和工作原理.
1.电磁铁、电磁继电器的工作原理.
2.电磁铁具体控制情况，电磁继电器控制电路的通断是怎样实现的.
电磁继电器、电磁铁、挂图.
第三节电磁铁电磁继电器
（一）、电磁铁
（二）电磁铁的磁性
（三）电磁继电器
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.
电磁继电器实质是由电磁铁控制的开关.
电磁继电器的结构由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成.
电磁继电器电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成.
控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成.
工作电路由机器（电动机或电灯）高压电源和电磁继电器的触点部分组成.
（根据课本P131图20.3—5讲解）电磁继电器的工作原理：
当较小的电流通过D、E流入线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的电路接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作.
断电时，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁弹起，切断工作电路，B、A电路接通.
电磁继电器的应用是工作电路有危险的高压电路，通过电磁继电器可利用低压控制高压.
工作场所温度高或环境不好，可以利用电磁继电器实行远距离操作.
结合板书归纳小结，并指出电磁铁、电磁继电器都是人们认识电流的效应后发明创造的，这说明了理论知识在指导生产中的重要作用.
动手动脑学物理①②③④.
第3课电磁铁电磁继电器
（一）、电磁铁:
插入铁芯的通电螺线管就构成电磁铁.
（二）、电磁铁的磁性:
（三）、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.
第4节电动机
1.了解磁场对通电导线的作用.
2.初步认识科学与技术之间的关系.
1.通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力.
2.通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力.
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣.
磁场对电流的作用.
1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关.
2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动.
电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。
1.磁场的基本性质是什么？
（磁场对放入其中的磁体产生力的作用）
2.电流的磁效应是什么？
（通电导体周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种情况叫做电流的磁效应）
（引导学生回忆奥斯特实验，知道通电导体周围存在磁场，能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用，启发学生逆向思维）
磁场对电流有没有力的作用呢？
第4节电动机
（一）磁场对通电导线的作用
［演示］演示课文P133图20.4—1，把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论.
（讨论得出）通电导体在磁场中受到力的作用.
1.通电导体在磁场中受到力的作用.
把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向.
合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反.
这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关.
保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向.
磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变.
这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关.
2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关
当电流方向或者磁感线方向变的相反时，通电导体受力方向也变的相反.那么，把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动？
［演示探究］让线圈转动起来.（课文P134图20.4-2）
（二）电动机的基本构造
电动机由两部分组成：
转子和定子.
电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子.
在上面探究活动中，我们使线圈转起来了.如果把“小小电动机”线圈两端引线的漆皮全部刮掉，线圈又会怎样运动呢？
接通电源，线圈在磁场里发生转动，但转动不能持续下去，转90°
角摆几下就停了.
［师］怎么解释这一现象呢？
看演示.
［演示］课文P135图20.4-5，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中.
1.使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，观察.
发现线圈没有运动.
这是由于线圈ab、cd两个边受力大小一样，方向相反的原因，这个位置是线圈的平衡位置.
2.使线圈静止在图甲位置上，闭合开关观察.
线圈受力沿顺时针方向转动.
可是线圈能靠惯性越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置.
看图丙，使线圈静止在这个位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，观察.
线圈向逆时针方向转动.
这说明线圈在这个位置所受力是阻碍它沿顺时针方向转动的，这也就使线圈返回平衡位置.
那我们在探究实验中，线圈为什么能连续转动呢？
因为小小电动机两根引线，一根刮去半周，一根刮去一周，而线圈没刮半周，是都接在电路里，刮去半周的只有刮去的部分接入电路里.
当线圈转过平衡位置，如果供电，线圈就受到阻碍它沿原来方向转动的力.如果不供电线圈由于惯性会继续转动，小小电动机就是利用这个原理工作的.
在“小小电动机”中我们只利用了一半的电力，也就是线圈每转一周，只有半周获得动力.如果设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去.实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能。
换向器的构造，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动.
A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路.线圈转动时，它通过换向器使电流方向发生改变，使线圈的受力方向总是相同，线圈就可以不停地转动下去了.
换向器的作用：
当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动.
实际的直流电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上.除直流电动机外，生活中还经常用到交流电动机，交流电动机也是利用通电导体在磁场中受力来运转的.
电动机工作实质是电能转化为机械能.
电动机优点：
构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染.
本节主要学了磁场对通电导体的作用，电动机的基本构造，生活中的电动机。
动手动脑学物理①②③.阅读课文P136-137科学世界“扬声器是怎样发声的”。
一、磁场对通电导线的作用
2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关.
二、电动机的基本构造：
转子和定子
三、电动机工作实质是电能转化为机械能.
四、电动机优点：
第5节磁生电
1.知道电磁感应现象；
知道产生感应电流的条件.
2.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.
3.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.
1.通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力.
2.观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力.
1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法.
2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识.
1.通过探索概括出电磁感应.
2.通过实验知道交流发电机的工作原理.
1.由实验现象概括物理规律——电磁感应.
2.应用原理分析问题——发电机工作原理.
演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、挂图、手摇发电机一台、小灯泡.
（五）教学过程
一、通过实验，引入新课
重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：
1.此实验叫什么实验？
（奥斯特实验）
2.它揭示了一个什么现象？
（电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关）
电流周围存在着磁场，即电能生磁.那么逆向思维将会怎么样？
（先找学生带着感情朗读课本第一自然段，然后请学生提出问题）
磁能否生电？
怎样能使磁生电？
下面我们用实验来探究磁能否生电.我们先设计实验，从实验需要器材、实验条件、实验操作入手.
第5节磁生电［板书］
（一）什么情况下磁能生电［板书］
实验器材:
蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线
将直导线用导线和电流表相连，用细线将直导线悬挂在铁架台上（不要挂太高）.
让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察到电流表指针不偏转.
这说明没有产生电流.
让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转.这说明没有产生电流.
将直导线在磁场中左右运动，观察到电流表指针偏转.
这表明有电流产生.
将直导线在磁场中斜着运动，观察到电流表指针偏转.
这表明有电流产生.
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来会方便些，讨论一下如何表达.
［生甲］导体在磁场中运动，就有电流产生.
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流.我们把
这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流.
1.电磁感应［板书］
2.感应电流［板书］
电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学习.这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义.
（二）发电机［板书］
发电机是怎样发电的呢？
［演示1］把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么？
观察到小灯泡发光.有感应电流产生，并通过小灯泡.
［演示2］用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察.
电流表指针左右摆动.这表明发电机发出的电的大小和方向是变化的.
从上面演示可以看出，发电机能发电，且发出的电的大小和方向是变化的.那么它的构造是怎样的？
工作原理是什么？
发电机的构造由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等.
结合课文P140图20.5-5讲解，当ab向下cd向上运动，做切割磁感线运动，有感应电流，ab边电流方向从a→b.
当ab转过平衡位置，ab向上运动，cd向下运动，做切割磁感线运动，ab边的电流方向从b→a.
从发电机工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次.周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流.在交流电流中，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，线圈转动一周所用的时间叫周期.我国电网频率为50Hz,1s电流方向变化100次.
（边讲解边板书）
1.交变电流［板书］
2.频率［板书］
3.周期［板书］
4.我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹，1s电流方向变化100次.
发电机中线圈转动越快，小灯泡越亮.
实际发电机也是由转子（转动部分）和定子（固定部分）组成.
大型发电机一般采取线圈不动，磁极旋转的方式来发电.
发电机发电过程是把电能转化为机械能.
根据板书与学生一起归纳本节课学习的主要内容：
1.电磁感应、感应电流
2.发电机
动手动脑学物理①②③④⑤。
第五节磁生电
一、什么情况下磁能生电
1.电磁感应：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流.我们把这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流.
2.感应电流
二、发电机
1.交变电流
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