第九章电与磁.docx
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第九章电与磁
第九章电与磁
第一节磁现象 第二节磁场
教学目标
一、知识与技能
1．知道磁体周围存在磁场。
2．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。
3．知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。
二、过程和方法
1.观察磁体之间的相互作用，感知磁场的存在。
2.通过观察磁体间的相互作用，提高学生的实验操作能力，观察、分析能力及概括能力。
3.通过感知磁场的存在，提高学生分析问题和抽象思维能力，使学生认识磁场的存在，渗透科学的思维方法。
三、情感、态度与价值观
1．通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就，进一步提高学习物理的兴趣。
2．通过感知磁场的存在，知道磁感线和地磁场，使学生养成良好的科学态度和求是精神，帮助学生树立探索科学的志向。
教学重点
1.知道磁铁的指向性和磁极间的相互作用。
2.知道什么是磁场、磁感线、地磁场和磁化。
教学难点
1.磁场和磁感线的认识。
2.被磁化的钢针磁极的判断。
教学准备
条形、蹄形磁体，铁、钴、镍片，铁屑，钢针，投影仪，投影片，挂图，微机，大头针，铁架台，细线，有关磁性材料的实物，图片（有些实验器材可布置学生自己准备），小磁针。
一、新课引入
这节课我们来认识磁现象。
二、新课学习
1．磁现象
（1）磁体
人们利用天然磁石制成各种形状的磁体，它们具有共同的性质，就是能够吸引钢铁一类的物质。
演示操作，得出结论。
我们把铁、钴、镍片，橡皮，塑料尺等器材放在桌上摆好，用条形磁铁和
把大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和magneticpole）。
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。
一端指南一端指北.southpole）,又叫S极。
静止时指北的那个磁极叫做北极（northpole）,又叫N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。
发现磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。
（2）磁化
从刚才演示的磁铁两极各取一个大头针，发现会有互相吸引的现象。
或者从同一极取下的2个大头针互相排斥。
一些物体在磁体或者电流的作用下会获得磁性，这种现象就叫做磁化。
你也可以试
2.磁场
刚刚我们认识了磁体的许多磁现象，下面我们把磁针拿到一个磁体的附近，它会怎么样？
为什么会这样？
先猜猜，再做，最后讨论，说出结论。
同学们通过猜和做后，热烈地讨论，可能提出“场”（预习结果，
小磁针到底是受到磁体的吸引力，还是说小磁针受到磁场的力的作用，到底是哪个？
小磁针和磁体并未接触，看来，在磁场周围存在着一种物质，能够使小磁针偏转。
但是我们却看不见、摸不着这样的物质。
这种物质真的存在吗？
是的，因为我们可以根据它所表现出来的性质来认识它、感知它，证明它是确实存在的。
学生们在讨论：
就像风是空气流动形成的，电流能使灯丝发光一样，场的作用是实实在在的。
那什么是磁场？
在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。
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
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。
既然可以用磁感线描述磁场，磁场又有方向，那么我们看条形磁体和N极指向S极，还是应该相反？
试一试标出磁感线上的箭头指向。
教师巡回检查学生们标的情况，同学们都标出来了。
我们认识了磁场并知道磁场的方向和用磁感线描述磁场分布情况。
3.地磁场
大家知道为什么指南针能指南北，不是
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。
但是地理的两极和地磁的两极并不重合，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。
就是在地磁场的作用下，小磁针才会指南北。
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、板书设计
第三节 电生磁
教学目标
一、知识与技能
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。
二、过程和方法
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。
三、情感、态度与价值观
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。
教学重点
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。
教学难点：
通电螺线管的磁场及其应用。
教学准备：
奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针。
教学过程
一、引入新课
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。
这些是我们已经了解过的知识，大家还想知道关于磁的一些什么样的知识？
本节课我们就一起探索有关磁的其他知识。
二、新课学习
1.电流的磁效应
大家先自己阅读课本第一、二自然段，然后再演示，要仔细观察、相互讨论、得出结论。
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？
现象：
当直导线触接电池通电时，小磁针发生偏转。
断电时，小磁针又回到原来的位置。
当改变直导线中电流方向时，小磁针偏转方向也发生变化。
结论：
看来通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。
通电导线周围磁场方向跟电流方向有关。
当电流方向发生变化时，磁场的方向也发生变化。
2.通电螺线管的磁场
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？
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？
学生们根据问题设计实验，并动手做实验。
现在把你们记录下小磁针指的方向在图中标出.还有是把你们的玻璃板，观察铁屑的分布情况，得到什么结论？
学生汇报自己的实验现象及结论。
现象：
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。
把一些小磁针放在通电螺线管周围，记录下小磁针北极指的方向，每个小磁针北极指的方向就是该点的磁场方向，描出磁感线。
磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体南极，这样就判断出通电螺线管的两极。
把小磁针放在螺线管的两端通电后，观察小磁针的N极指向，从而判别通电螺线管的N、S极。
结论：
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。
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。
我们知道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？
我们能否想出一句话来概括这种普遍规律。
看课本中蚂蚁和猴子是怎么说的，你们又怎么说？
3.安培定则
大家回答得都很好，虽有不同的看法，还是说出了自己的观点，我很高兴看到这样的场面。
我们知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。
用学生的方法能判断出螺线管的两极，这个方法叫安培定则。
三、小结
和学生们一起小结，电流的磁效应，通电螺线管的磁场，安培定则。
四、板书设计
第三节
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
用右手握着螺线管，让四N极。
第四节电磁铁
教学目标
一、知识与技能
理解电磁铁的特性和工作原理。
二、过程和方法
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.探究影响电磁铁磁性的因素。
三、情感、态度与价值观
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。
教学重点：
电磁铁的特性和工作原理。
教学难点：
研究影响电磁铁磁性的因素。
教学过程
一、引入新课
条形磁体、蹄形磁体的周围总是存在磁性，总是能够吸引曲别针、铁钉等物品，这种磁体是永久磁体。
如果在通电螺线管中插入一根铁棒，就能吸起更多的曲别针，这说明铁心能使螺线管的磁性增强。
但是当螺线管中没有电流通过时，就会失去磁性。
我们把这种磁体叫做电磁铁。
这节课我们就来了解电磁铁，看看电磁铁是怎样工作的，有怎样的应用。
二、新课学习
1.怎样使电磁铁的磁性强
一个电磁铁的磁性大小可能和什么有关系呢？
请大家大胆的说一说，猜一猜。
是不是真的和这些因素有关呢？
我们来动手研究一下。
每组用两个相同的大铁钉，一些漆包线，按课本制作两个匝数不同的电磁铁，再设计电路把电磁铁连到电路里，按电路图连接电路，试着用电磁铁吸引大头针。
我们组是将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。
通电后能吸引许多大头针，断电后大头针就掉下来了。
说明通电电磁铁有磁性，断电电磁铁没有磁性。
那电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？
先大胆猜测，再做实验，得出结论。
同学们猜测很多，我们由于时间和条件关系，就不能一一探究。
现在只考虑电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数的关系，其他的课后再探讨.。
（1）通过的电流大小
（2）螺线管的匝数
将电路接好，合上开关，调节滑动变阻器，使电流增大或减小（观察电流表指针的示数），让电磁铁吸引大头针，观察到电流增大，吸引大头针数量增多，反之，电流减小吸引大头针个数减少。
这个实验表明：
通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
将电路中分别接50匝线圈的电磁铁和100匝线圈的电磁铁合上开关，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）。
观察到100匝线圈的电磁铁吸引大头针数量多。
这个实验表明：
在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
通过大家对电磁铁的研究，能得出如下结论。
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。
从这些结论中，你们能看出电磁铁有哪些优点？
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调节。
2.电磁铁的应用
因为它有这些优点，电磁铁在生产生活中被广泛应用。
播放视频：
电磁铁的应用。
三、小结
通过对电磁铁的研究，我们知道了电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失。
通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
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。
四、板书设计
第四节电磁铁
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。
第五节 电磁继电器 扬声器
教学目标
一、知识目标
1.了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
2.初步认识物理知识的实际应用。
二、能力目标
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。
三、德育目标
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。
教学重点
了解电磁继电器的结构和工作原理。
教学难点
1.电磁继电器的工作原理。
2.电磁继电器控制电路的通断是怎样实现的。
教具准备：
电磁继电器、扬声器。
教学过程
一、引入新课
播放课件：
电磁继电器扬声器
这是码头上工人们忙碌的情景，你知道工人是怎样将如此重的集装箱吊起的吗？
工人师傅利用按钮来控制吊车，就可以轻松完成了。
其实工人师傅按下的只是继电器的开关，这节课我们就来学习有关电磁继电器的知识，你们想了解它吗？
想知道什么？
二、新课学习
一、电磁继电器
到底什么是继电器？
继续播放课件：
电磁继电器扬声器
我们看挂图、实物和投影讲解，讲解继电器。
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。
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。
播放动画：
电磁继电器
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。
大家通过对挂图和实物的观察及投影的讲解和讨论，回答出我们提出的问题，对电磁继电器有了初步的了解。
我们阅读电磁继电器说明书，看看又能获得哪些信息，并回答出课本所提出的问题。
说明书上用途、结构、工作原理和保养能看懂。
技术要求中有些看不懂。
说明书上最重要的是“线圈额定电压、额定工作电流、工作电路电压”这几个指标。
“线圈额定电压直流6V”表示控制电路正常工作时，B、C两端接直流6V的电压。
“被控制电压220V，电流1A”表示线圈工作电路电压220V，电路中电流是1A。
从说明书上，除了了解电磁继电器的用途、结构、工作原理、技术要求，还了解如何保养。
想不想使用电磁继电器?
想就先观察电磁继电器上的几个接线端的位置，观察B、C之间是通过哪个触点接通的。
实际的继电器还有两个触点，当断电时它们是连接在一起的，而当通电时它们断开。
找到这两个触点，再设计一个电路，用一个电源和小灯泡组成工作电路，使继电器通电时小灯泡亮，断电时小灯泡灭。
按这个电路接好，就能使通电时灯泡亮，断电时灯泡灭。
我们听优美的音乐，用收音机、录音机、电视机、音响，这些音响设备中都有扬声器。
那么扬声器是怎么发出声音的呢？
二、扬声器是怎样发声的
还记得声音是怎样产生的？
一切发声体都在振动。
扬声器是怎么发出声音的，我们从它的构造来研究它如何工作。
演示：
将一节5号电池通过开关直接连到扬声器的输入端，电路通电和断电时，观察扬声器锥形纸盒的运动情况；改变电源的极性，再观察扬声器锥形纸盒的运动。
通电时，线圈受磁体吸引带动锥形纸盒向里（或向外）运动并发出声响。
改变电流方向，通电时，线圈受磁体排斥带动锥形纸盒向外（或向里）运动并发出声响。
如果当通过扬声器的电流方向和大小连续变化时，扬声器将怎样？
通电时，线圈就带动纸盒来回振动，扬声器就能发出连续的声音。
扬声器就这样把电信号转换成声音信号。
三、小结
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。
四、板书设计
第五节 电磁继电器 扬声器
一、电磁继电器
二、扬声器
第六节 电动机
教学目标
一、知识与技能
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。
3.通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力。
教学重点：
磁场对电流的作用。
教学难点：
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。
课前准备：
电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。
教学过程
一、引入新课
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。
播放课件：
电动机（由北京国之
分别点击开关（2个方向）和拖动滑动变阻器，观察电动机和车轮的旋转方向，由学生描述并猜测出现这种现象的原因。
电动机为什么会转呢？
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？
我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动，电动机已经深入到现代社会生产生活的各个角落，下面我们就来研究电动机的工作原理，来获得正确的答案。
二、新课学习
（一）磁场对通电导线的作用
1.直导线
（1）继续播放课件：
电动机（由北京国之
或者演示：
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。
现象：
接通电源，导线ab向外（或向里）运动。
结论：
通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）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。
现象：
合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。
结论：
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。
（3）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。
现象：
磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
结论：
这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。
实验表明：
通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。
2.线圈
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？
想一想，做做看。
探究：
让线圈转动起来。
播放视频：
自制小电动机
把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下方。
通电后并用手轻轻推一下，观察现象。
这个时候，线圈就会不停地转下去，其实这就是一台小小的电动机。
我们做出一台小小电动机，那么电动机的基本构造是什么样的？
我们一起来了解。
（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。
怎么解释这一现象呢？
看演示。
演示：
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。
现象：
发现线圈没有运动。
原因：
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。
现象：
线圈受力沿顺时针方向转动。
结论：
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。
为什么会返回呢？
3.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。
现象：
线圈向逆时针方向转动。
结论：
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。
刮去半周有什么作用？
刮去的通电，没刮去的绝缘，不通电。
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。
播放动画：
电动机原理/
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。
（三）生活中的电动机
指导阅读课本中——生活中的电动机。
我们看课本生活中的电动机，从这段你知道了什么？
继续播放课件：
电动机（由北京国之
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。
三、小结
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。
四、板书设计
第六节 电动机
一、磁场对通电导线的作用
1.通电导体在磁场中受到力的作用.
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
三、生活中的电动机
第七节磁生电
●教学目标
一、知识目标
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。
●教学重点
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。
●教学难点
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。
●教具准备
演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡
●教学过程
一、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）
［师］电流周围存在着
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