20电与磁.docx

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20电与磁

学员编号：

年级：

课时数：

3

学员姓名：

辅导科目：

物理学科教师：

授课主题

电与磁

授课日期及时段

教学目标

1.会判断磁极，理解通电螺线管的磁场；

2.知道欧斯特实验，理解影响电磁铁磁性强弱的因素；

3.知道磁场对通电导线的作用；

4.理解电磁感应现象、发电机的工作原理及能量转化。

重点难点

1、通电螺线管的磁场、磁极

2、安培定则

3、发电机原理

教学内容

一、错题本、作业检查及讲解

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二、知识梳理+经典例题

第一节磁现象磁场

1、磁现象：

（1）磁性：

物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。

（2）磁体：

具有磁性的物体，叫做磁体。

磁体具有吸铁性和指向性。

（3）磁体的分类：

①形状：

条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；②来源：

天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；③保持磁性的时间长短：

硬磁体（永磁体）、软磁体。

（4）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，中间的磁性最弱。

（5）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。

（6）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：

①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。

）

（7）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：

（1）磁场：

磁体周围的空间存在着磁场。

（2）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。

（3）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。

（4）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向一致。

这样的曲线叫做磁感线。

对磁感线的认识：

①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在；

②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。

在磁体内部正好相反。

③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；

④磁感线在空间内不可能相交。

典型的磁感线：

3、地磁场：

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），世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。

（《梦溪笔谈》）

第二节电生磁

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。

第三节电磁铁电磁继电器

1、电磁铁：

（1）定义：

插有铁芯的通电螺线管。

（2）特点：

①电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；

②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；

③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。

2、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。

电磁继电器实质上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。

第四节电动机

1、磁场对通电导线的作用：

1通电导体在磁场里受到力的作用。

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。

）

2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，磁场对通电导线没有力的作用。

2、电动机：

（1）原理：

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。

（2）组成：

电动机是由转子（转动的线圈）和定子（固定不动的磁体）两部分组成的。

（3）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。

（4）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）。

（5）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。

＊3、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。

第五节磁生电

1、电磁感应现象：

（1）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。

（2）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，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

（3）导体中感应电流的方向，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。

现象

发现者

能量转化

方向

应用

电流的磁场

奥斯特

——

磁场的方向与电流的方向有关

电磁铁

电磁感应

法拉第

机械能→电能

感应电流方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场方向有关

发电机

磁场对电流的作用

——

电能→机械能

通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关

电动机

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三、随堂检测

1.发电机是把机械能转化为电能的装置。

下列能作为发电机设计原理的装置是（）

2.如图，是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是（　　）

A．

导体棒不动，让磁体上下移动

B．

磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动

C．

磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动

D．

让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动

3.电梯为居民出入很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小．下列说法正确的是（　　）

A．

电磁铁是根据电磁感应原理制成的

B．

工作时，电磁铁的上端为S极

C．

超载时，电磁铁的磁性减小

D．

正常情况下（未超载时），K与B接触

4．下列关于磁场和磁感线的说法，正确的是（）

A．磁场周围存在着磁场B．磁体周围存在着磁感线

C．磁感线就是磁场D．磁感线总是从S极出发回到N极

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四、归纳总结

一、选择题

1．小玉为了检查某钢条是否具有磁性，他将钢条的A端靠近小磁针的N极，发现它们吸引；当把钢条的A端靠近小磁针的S极时，发现它们仍相互吸引，则（　）

A．钢条A端为南极，另一端为北极　　　B．钢条A端为北极，另一端为南极

C．不能确定钢条是否具有磁性　D．钢条没有磁性

2.如图，AB、CD是两根外形完全相同的金属棒，用AB的一端靠近CD的中间部分时，CD被吸起；用CD的一端靠近AB的中间部分时，没有吸引，由此可以判断（）

A．AB是磁体，CD不是磁体B．CD是磁体，AB不是磁体

C．AB、CD都是磁体D．不能判定哪一根是磁体

3.如图所示的三个钢块，正确的判断是（）

A．都是磁体   B．只有两个磁性

C．可能都是磁体，也可能只有两个磁性D．都不是磁体

4.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（）

A.磁感线是磁场中实际存在的曲线

B.指南针指南北是因为地球周围存在磁场

C.条形磁体周围的磁感线是从南极出发指向北极的

D.地磁场的南极在地理的南极附近

5.一位科学家在野外考察时，发现随身携带的能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且N极向下，则该位置是（）

A.赤道附近B.地理南极附近C.地理北极附近D.一座山顶上

6.用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次，如图，则摩擦后的缝衣针（）

A.可以磁化，且磁化后A端为S极           

 B.可以磁化，且磁化后A端为N极

C.可以磁化，但不能确定A端的磁极      

D.不能被磁化，所以不会出现磁极

7．下列各图中，有错误的是（　　）

8.如图为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是（）

9.如图所示，通电螺线管周围的小磁针静止时，小磁针N极指向不正确的是（）

A．a     B.b    C．c      D．d

10.如图所示，甲乙为条形磁体，中间是电磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。

则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（　　）

A．　N、S、N、N    B．　S、N、S、S       

C．　S、S、N、S    D．　N、N、S、N

11.如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，

下列说法正确的是（  ）

A．螺线管磁性减弱，弹簧变长   

B．螺线管磁性减弱，弹簧变短

C．螺线管磁性增强，弹簧变长   

D．螺线管磁性增强，弹簧变短

12.如图2所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少）,P是滑动变阻器的滑片。

要使弹簧的长度变长，可采取的办法是　（　　）

A.不改变滑片P的位置，S由1改接到2

B.S接1不变，将滑片P向右滑

C.S接1不变，将滑片P向左滑

D.S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出

13.右图所示为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是（　　）

A．温度升高至74℃时，L1亮灯报警    

B．温度升高至74℃时，L2亮灯报警

C．温度升高至78℃时，L1亮灯报警    

D．温度升高至78℃时，L2亮灯报警

14.若改变通电导线在磁场中受力的方向，可采取的办法（　）

A．改变通电导线中的电流

B．只改变电流方向或只改变磁感线方向

C．改变电流方向同时改变磁场方向

D．改变电流大小的同时改变磁场的强弱

15.如图所示，动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上。

当我们对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片带动线圈也一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流。

则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是（　）

A.电动机   B.发电机            

C.电磁铁   　D.电铃

16.电动机是一种高效率、低污染的动力设备。

图所示的四幅实验装置图中，对电动机的发明有直接影响的是（　　）

17.如图所示，有A、B两只线圈套在玻璃管上，可以自由滑动，原先A、B两线圈靠在一起，两只线圈接通电源后由于互相排斥，两线圈分开到图示位置，这时如果将铁棒C插入B中，那么（）．

A．A、B将分别向左、右分开B．A、B将向中间靠拢

C．B不动，A将被推开D．B不动，A将被吸引

二、填空题

1．如下左图所示，根据通电螺线管的磁感线方向，可以判断螺线管左端为　极，电源的a端为　极，小磁针静止时b端为　极。

2.如上右图，当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的a端为极，电源的d端为极；当图中滑片P向右移动过程中，通电螺线管的磁性将　（选填：

“增强”、“减弱”或“不变”）。

3．某同学的实验装置如下左图所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度；当他将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数，弹簧的长度将；如果其他条件不变，他只是将电源的正负极调换了一下，发生变化的是。

4.如上右图所示，它是___________的简单装置示意图，是利用___________现象工作的，工作过程中是把_________能转化为_____________能。

5.电动自行车的“心脏”是电动机，它是利用                      的原理工作的；关闭电源，人用力踩脚踏，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，它的发电原理是                        。

6.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。

三、实验题

1．探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极。

（1）通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与的方向有关。

（2）通过实验（b）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与的方向有关。

2．如图为奥斯特实验示意图。

比较甲与乙可得出的结论是：

；比较甲与丙可得出的结论是：

。

3．为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：

猜想A：

电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性

猜想B：

通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强

猜想C：

外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。

为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：

用漆包线（表面涂有绝缘的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。

如图所示的a、b、c、d为实验中的四种情况，其中b和c线圈匝数相同。

根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：

（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的不同。

（2）通过比较两种情况，可以验证猜想A是正确的。

（3）通过比较两种情况，可以验证猜想B是正确的。

（4）通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，就补充。

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五、课后作业

1.如下图所示是有关电与磁实验的装置图，请说出每个装置图是用来研究什么问题的。

 A装置是用来研究                              的实验；

  B装置是用来研究                              的实验；

  C装置是用来研究                              的实验；

  D装置是用来研究                              的实验。

2.如图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）。

请在图中标出螺线管的磁极、电源的“+”、“―”极，并画出螺线管的绕法。

3.关于磁场，下列说法中正确的是（）

A.将小磁针放在地球周围某一空间，若小磁针静止时偏离南北方向，说明这个空间存在磁场

B.磁极间的相互作用不都是通过磁场来发生的

C.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线

D.磁体的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极

4.电磁感应现象的发现，进一步揭示了电和磁之间的联系，由此发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代。

发现这一现象的科学家是（）

A．麦克斯韦    B．安培    C．法拉第    D．奥斯特

5.电风扇是我们生活中的常用电器，工作时它自身的温度会升高，下列有关它的说法正确的是（）

A．工作时，它将机械能转化为电能B．工作时，它的机械能是由电能转化

C．工作时，它的线圈电阻不发热D．工作时，它能降低温度