八下第四章电和磁第1节第3节指南针为什么能指方向电生磁电磁铁的应用.docx

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八下第四章电和磁第1节第3节指南针为什么能指方向电生磁电磁铁的应用

教育学科教师辅导讲义

课题

磁体、磁场、电生磁

教学目的

1、知道磁体及其性质。

2、理解磁场的基本性质，知道磁场的方向和判断方法。

3、知道电流周围存在磁场，知道直线电流磁场和通电螺线管磁场的特征，会用安培定则判断磁场方向和电流方向。

教学内容

课前检测：

1.世界上第一个证实电与磁之间联系的物理事实是（）

A.磁现象B.地磁场的发现C.磁化现象D.奥斯特实验

2.自然界中存在两种电荷，即_________电荷和_________电荷，同种电荷相互_________，异种电荷相互_________；磁体有极即_________极和_________极，同名磁极相互_________，异名磁极相互_________。

这些相似性说明电和磁有一定_________。

3、在左下图中，电路图未画完整，请根据所画出的磁感线，在通电螺线管上方B处填入电

池组的符号，并标出通电螺线管A端的极性（选填“N”或“S”）。

4、上面右图是研究通电螺线管磁场的实验电路。

合上开关后，若小磁针停在如图所示的位置，那么电源的_________端为正极，要使通电螺线管的磁场减弱，变阻器的滑片应移到图示位置的_________边（填“左”或“右”）。

5、为使下图中通电螺线管附近小磁针的指向如图所示，试在图中画出通电螺线管的绕法。

知识点梳理：

指南针作为我国古代四大发明之一，你知道它为什么能指明方向吗？

相信大家都见过磁铁吧，指南针指示方向和我们的磁铁还是息息相关的。

我们知道，磁铁是有磁性的；

磁性：

我们说能够吸引铁、钴、镍的物体都具有磁性。

磁体：

具有磁性的物体叫做磁体。

磁化：

一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，物体获得磁性的过程叫做磁化。

永磁体：

用一根磁铁在一根钢棒上沿同一方向摩擦几次，钢棒的磁性就能较永久地保持，就成了永磁体。

永磁体根据形成原因可分为：

天然磁体和人造磁体。

磁极（N极、S极）：

磁体上磁性最强的部分叫磁极。

（磁体两端磁性最强，中间最弱）

磁体静止后，位置总是指向南北方向的，指南的那个磁极叫做南极或者S极，指北的磁极叫做北极或者N极。

如果用条形磁铁的一极靠近一个指南针，你觉得会发生什么情况呢？

互相吸引？

还是相互排斥？

其实，如果用N（S）极去靠近小磁针的N（S）极的话，我们会发现，它们是相互排斥的；但是如果用N（S）去靠近小磁针的S（N）极的话，它们则是互相吸引的。

这里我们就可以得出一个规律：

磁极间的相互作用：

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

当物体接近小磁针时，小磁针会转动起来。

它们并没有接触，是什么作用使得小磁针转动起来的呢？

原来，在两个磁体之间，分布着一个磁场，这是一种看不见，摸不着，但是真实存在的东西。

磁场：

磁体周围存在的物质。

我们看不见它，但是可以通过它产生的作用效果来认识它，也就是通过小磁针的偏转来认识。

磁场的基本性质：

对放入其中的磁体能产生磁力的作用。

磁场方向：

在物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向。

磁感线：

我们用磁感线来形象的表示磁场，在磁场中画一些有方向的曲线。

在曲线上任意一点的方向都和放在该点的磁针北极所指的方向一致。

磁体周围的磁感线总是从N极出发，回到S极。

而在磁体内部，磁感线方向则是从S极流向N极。

从而形成一个闭合的曲线。

注意：

①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引人的带方向的曲线，它不是客观存在的，但磁场客观存在。

②磁感线是封闭的曲线

③磁感线是立体的分布在磁体周围的，而不是平面的

④磁感线不相交

⑤磁感线的疏密程度表示磁场的强弱

几种常见的磁体周围的磁感线分布情况：

地磁场：

指南针总是有一极指向北方，所以地球表面一定有指向北方的磁场。

说明地球本身就是一个磁体。

我们把地球产生的磁场叫地磁场。

地磁的北极在地理位置南极附近

地磁的南极在地理位置北极附近

磁偏角：

地理两极与地磁两极并不重合，水平放置的磁针N极的指向，跟向北地理子午线并不一致，其间有一夹角，叫磁偏角。

奥斯特实验：

通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。

该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。

该现象说明：

通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。

通电螺线管的磁场：

通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。

其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则（也叫右手螺旋定则）来判断。

判断通电直导线周围磁感线环绕方向的方法：

通电直导线中的安培定则（安培定则一）：

用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；

它同样也适用于判断通电螺线管的南北极；

通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：

用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

通过比较我们可以得出，这两种安培定则的话实际上都可以说成是右手螺旋定则，只不过四指环绕方向分别代表磁感线方向和电流方向；而拇指方向则代表电流方向和通电螺线管的N极方向。

为了方便理解，我们可以总结为：

四指弯曲方向为环绕方向，大拇指所指方向为通电直导线中的电流方向或者通电螺线管的N极方向。

电磁铁：

带铁芯的通电螺线管就是电磁铁。

原理：

利用电流来控制电磁铁的磁性。

接通螺线管中的电流，电磁铁产生磁性；断开电磁铁中

的电流，电磁铁就没有磁性。

应用：

电铃、电磁继电器、电磁选矿机、电磁起重机、磁悬浮列车等。

电磁继电器：

由电磁铁控制的自由开关。

作用：

利用电磁继电器可用低电压和弱电流

来控制高电压和强电流。

实质：

利用一个接低压电源的通电螺线管（控制电铃）控制由磁铁制成的开关的断开与闭合，从而达到控制高压电路（工作电路）的目的。

电磁继电器的控制电路

重难点突破：

1、磁感线分布的原则：

从N极出发，回到S极

在曲线上任意一点的方向都和放入该点的磁针北极所指的方向一致

磁感线是封闭的曲线

磁感线的疏密程度表示磁场的强弱

2、安培定则（右手螺旋定则）：

在使用安培定则时一定要注意用右手。

且大拇指张开，其他四指并拢。

在判断磁感线方向的时候，握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；

在判断通电螺线管南北极时，右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

例题：

1、许达同学在探究通电螺线管的极性和管外磁场的分布情况时，在螺线管外部的a、b、c处摆放了三个小磁针，如图1所示，当他闭合开关，等到小磁针静止后，下面的说法中正确的是

A.小磁针a、b的左端是N极、小磁针c的右端是N极

B.小磁针a、c的左端是N极、小磁针b的右端是N极

C.小磁针b、c的左端是N极、小磁针a的右端是N极

D.小磁针a、c的右端是N极、小磁针b的左端是N极

图1图2

解析：

根据安培定则，可以判断出通电螺线管的右侧为N极，再根据磁场线的方向判断出小磁针的方向，答案为D。

2、在图2中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（）

A.S、N、S、SB.N、N、S、N

C.S、S、N、ND.N、S、N、N

解析：

根据安培定则，可判断出通电螺线管的左侧为N极，再根据同名磁极与异名磁极之间磁感线的分布情况进行判断，答案为A。

3、请你在图3中，标出通电螺线管的电流方向、画出磁场的磁感线的示意图、标出磁感线的方向和通电螺线管的N、S极。

图3图4

解析：

电流总是从电源的正极出发，最终流回到电源的负极，以此，可以判断出电流方向；判断出电流方向，根据安培定则就可以判断出通电螺线管的N极和S极：

上端为N极，下端为S极。

再根据磁感线的分布特点画出磁感线示意图，标示方向即可（注：

磁体周围的磁感线总是从N极流向S极。

）

4．如图9-47所示的自动电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（）

A．灯亮，电动机不转，电铃响

B．灯亮，电动机转起来，电铃响

C．灯不亮，电动机不转，电铃响

D．灯亮，电动机转起来，电铃不响

解析：

这是电磁继电器的相关知识，从图4中可以看出，当开关S断开时，工作电路中接通的应该是灯和电动机，所以，工作路的情况应该选D。

5、根据图5中小磁针的N极指向，画出通电螺线管的绕线方法。

图5

解析：

做这类的题目因为电流环绕方向是可变的，而根据小磁针的方向可以判断出通电螺线管的N极所在。

再根据安培定则判断出电流方向即可。

答案如下图

随堂练习：

1、某同学自制了一个电磁铁，用来做如图6所示的实验，当他闭合开关后，发现挂有铁块的弹簧被拉长了。

当他将滑动变阻器的滑片向右滑动时，关于他看到的现象，下面的说法中正确的是

图6图7

A.弹簧被拉得更长，电流表的示数增大

B.弹簧被拉得更长，电流表的示数减小

C.弹簧缩短，电流表的示数增大

D.弹簧缩短，电流表的示数减小

2、薄发同学将一个螺线管放到磁体附近，使螺线管可以自由移动，如图7所示，当他将开关闭合时，下面的说法中正确的是（）

A.通电螺线管将向右运动B.通电螺线管将向左运动

C.通电螺线管不会运动D.通电螺线管将先向左运动，后向右运动

3、如下图所示的四个图是几种磁体周围的磁感线及其方向，其中画得正确的是（　　）

4、要增强通电螺线管的磁性，下列方法中可以采用的是（　）

A．改变电流方向　　　　　　B．减少螺线管的匝数

C．在螺线管内插入铁芯　　　D．减小电流

5、张同心同学自制了一个电磁铁，如图8所示，他为了使电磁铁的吸引力增大，他应该将滑动变阻器的滑片向哪端移动？

图8图9

6、请画出图9中螺线管的绕法。

7、小磁针在磁场中静止时所指的方向如上图所示（小磁针黑端为N极），请标出磁感线方向和磁体的N、S极。

8、如右上图所示，闭合开关后，磁针N极向右偏转，请标出螺线管的N、S极和电源的正、负极。

课堂小结：

通过课前检测，检查学生对这节课知识点的掌握情况，然后根据学生的掌握情况调节这个课的侧重点。

对于基础不一样的同学有不一样的上法，可以根据学生情况自由发挥。

课后练习：

1、磁体周围存在磁场，关于磁感线，下列说法正确的是（）

A、磁感线都是弯曲的线，不可能是直的

B、磁感线上某一点切线的方向，就是该点的磁场方向

C、磁感线总是从S极出发，回到N极

D、磁感线越密的地方，磁场越弱

2、如图所示，两通电螺线管在靠近时相互排斥，请在B图中标出通电螺线管的N、S极，螺线管中电流的方向及电源的正负极。

3、如左下图所示，在通电螺线管磁场中的A点位置放一小磁针，小磁针静止时N极水平向右，请画出螺线管导线的绕法。

4、如右上图所示，弹簧下端挂一条形磁体，磁体的下端为S极，条形磁体的下方有一带铁芯的螺线管，闭合开关后，弹簧的长度会_______（填“伸长”“缩短”或“不变”）。

5、如图所示，为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是

6、如图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的电磁铁

A.A端是N极，磁性增强B.B端是N极，磁性减弱

C.A端是S极，磁性增强D.B端是S极，磁性减弱

7、下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中正确的是

A.改变通过螺线管电流的强弱B.改变螺线管的匝数

C.调换螺线管两端的极性D.调节铁芯在通电螺线管中的深浅

8、如图所示，甲乙两线圈套在光滑的玻璃棒上，当S闭合时，两线圈将

A.互相吸引靠近B.互相排斥远离

C.先吸引靠近，后排斥远离D.既不排斥，又不吸引

9、我们曾用下列方法研究过如下的问题：

①用磁感线描绘空间的磁场②用水流来类比电流③通过电灯的发光来认识电流的存在④用光线表示光的传播路线⑤研究压强和受力面积的关系时，保持压力的大小不变。

在这些问题的研究过程中，所用方法相同的是（）

A.②③⑤B.①④C.②③D.①③

10、下列用电器中，不属于电磁铁的应用是（）

A.电铃B.电炉C.电磁起重机D.电磁继电器

11、右图虚线框内是一个电磁继电器，请填出各部分名称

①_________，②_________，

③_________，④_________，

当控制电路S闭合时，灯_________（发光、熄灭）

12、如右图所示，这是一个研究电磁铁的磁

性强弱与哪些因素有关的实验，图中甲、

丙、丁的线圈匝数相同，乙的匝数比它们

少，甲、乙通过的电流相等，丙没有通电

流，而通过丁的电流比甲、乙大。

则：

（1）比较甲与乙，可以得到的结论是_________________________________

（2）比较甲与丁，可以得到的结论是__________________________________.

答案：

课前检测：

1、D2、正负排斥吸引两南北排斥吸引联系（关系）

3、左正右负S4、A左5、略

随堂练习：

1-4DDAC5、右

6、通电螺线管右侧为N极，再根据安培定则判断电流方向进行绕线。

7、甲：

均为S极，流入

乙：

左N右S，磁感线方向从N极流向S极

8、左N右S左负右正

课后练习：

1、B2、左N右S左负右正3、略

4、缩短5-10ABACBB

11、衔铁、静触头、电磁铁、弹簧发光

12、

（1）电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，绕的线圈越多，磁性越强；

（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，电磁铁的磁性越强。