九年级自能导学案.docx

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九年级自能导学案

第九章电与磁

第三节电生磁

【自能预习】

〖小故事〗历史上曾经有人讥笑奥斯特的发现是一种偶然的幸运。

从以上的史实已足以说明这种讥笑是多么的愚蠢。

奥斯特坚信自然力是统一的思想并为之宣传奋斗达二十余年，由他发现电流的磁效应，是必然的结果，这正如法国生物学家巴斯德所说的一句名言：

“在观察的领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑。

你从这个小故事中得到了什么启示？

〖知识梳理〗

1、1820年，丹麦物理学家________证实了电流的周围存在着_____，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。

2、奥斯特实验：

通电导线的周围存在，磁场的方向跟______的方向有关。

这种现象叫做电流的磁效应。

3、什么叫螺线管（线圈）？

【自能探究】

演示一：

电流的磁效应（奥斯特实验）

1、首先让小磁针静止，不受外界磁场干扰，确定小磁针的南北极。

2、在磁针正上方拉一条直导线（课本68页图9.3-2，导线与磁针平行放置），当直导线和电池连通时，你能观察到什么现象？

断电后又有什么现象？

现象：

结论：

________________________________________

3、改变电流的方向，又能看到什么现象？

现象：

结论：

演示二：

螺线管的磁场

1．在螺线管中通入电流，把小磁针放到螺线管四周不同的位置，观察小磁针所指的磁场方向，在我们所熟悉的各种磁场中，通电螺线管的磁场与哪种磁体相似？

结论：

通电螺旋管外部的磁场和磁铁的磁场一样。

通电螺线管的两端就相当于条形磁铁的两个。

2．

（1）如图将通电螺线管靠近已知磁极的小磁针，观察小磁针的偏转方向，判断并标出通电螺线管的N、S极。

图1

（2）切断电源，将上图螺线管中的电流方向改变（如图2），观察发生什么现象？

判断并标出通电螺线管的N、S极。

图2

3．你来总结：

当电流的方向改变时，通电螺线管的N,S极正好对调，这说明，通电螺线光两端的极性跟螺线管中有关。

探究：

安培定则：

安培定则内容：

用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中方向，则大拇指所指的那端即为螺线管的极。

练一练：

标出下图中通电螺线管的N、S极。

【自能训练】

1、首先发现电流周围存在磁场的科学家是（）

A．法拉第B．阿基米德C．奥斯特D．托里拆利

2、根据图3中通电螺线管的N、S极，标出螺线管上导线中的电流方向。

图4

3、根据图4中通电螺线管旁的小磁针的N、S极指向，在图4中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极．

4、下图中，能正确反应出螺线管极性与电流方向关系的是（）

【自能拓展】

1.除磁体周围存在磁场，周围也存在磁场，这是丹麦物理学家最先发现的。

2．（2008潍坊中考21）（5分）如图a所示是著名的奥斯特实验，该实验证明了

如图b所示是小明同学自制的螺线管，从图中你可以判断出该螺线管的右端为极．画出电磁铁周围的磁感线（至少画4条）．

3.（2007潍坊中考）如右上图，通电螺线管附近小磁针静止时，N极指向如图所示，则螺线管的A端是_____极，电源的D端是_______极。

〖梳理巩固〗

通过今天的学习，你有什么收获？

你如何将你所学的知识应用到你的生活中？

第四节、电磁铁

【自能预习】

〖小知识〗庞大的电磁铁

在冶金工厂里，可以看到搬运十分重的重物的电磁起重机。

这种起重机在举起和移动铁块的工作上对铸钢厂和这一类的工厂作了相当大的贡献。

几十吨重的大铁块或机器零件，都不必捆扎就能很方便地用这种磁铁起重机来搬运。

铁片、铁丝、铁钉、废铁和别的各种铁料，用别种方法来搬运都很麻烦，用了电磁起重机，就能不装箱不打包，很方便地搬来搬去。

你想了解其中的奥妙吗？

那就跟我学吧！

〖知识梳理〗

1.内部插有铁芯的螺线管叫做。

2.探究影响电磁铁磁性强弱的因素：

活动1：

通过知识积累和阅读教材，猜想通电的磁场的强弱可能与哪些因素有关？

小明在学习的过程中，猜测通电螺线管的磁场的强弱可能与电流大小、线圈匝数和是否有铁芯有关。

问题：

研究这个实验用到的研究方法是

探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，应该保持和__________相同；

研究通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数的关系，应保持和__________相同；

研究通电螺线管的磁性强弱与插入铁芯的关系时，要保持和__________相同。

活动2：

请你设计实验探究小明的猜想。

你将用什么方式知道磁场是增强了还是减弱了？

如何改变线圈的匝数？

如何改变电流的大小？

3.电磁铁的特点是（电磁铁的优势）：

（1）电磁铁的磁性有无可以由控制；

（2）电磁铁的磁极方向可以由方向来控制；

（3）电磁铁的磁性强弱可以由来控制。

电磁铁在很多方面都有应用。

例如：

【自能训练】

1．通电螺线管插入铁芯后，它的______会明显增强。

2．内部带有______的螺线管叫做电磁铁。

3．决定电磁铁磁性强弱的因素是______、______、______。

4．电磁铁与永久磁铁相比具有以下两个优点：

（1）电磁铁磁性的有无，可以由______来控制。

（2）电磁铁磁性的强弱可以由______来控制。

5．电磁起重机在工作时是把______能转化为______能。

6、为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验.

（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过______________来显示电磁铁磁性的强弱

（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到图（a）所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图（b）所示的情景.比较图（a）和（b），可知______图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越（填“大”或“小”）磁性越强.

（3）如图（c）,将导线绕在两枚铁钉上,构成两个简易电磁铁串联的电路.

从图（c）的情景看出，在相同的情况下，线圈的匝数越（填“多”或“少”）磁性越强.

7、在图中，标出通电螺线管和小磁针的N、S极．

【自能拓展】

1、如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

⑴、要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察来确定。

⑵、下表是该组同学所做实验的记录：

电磁铁（线圈）

50匝

100匝

实验次数

1

2

3

4

5

6

电流/A

0.8

1.2

1.5

0.8

1.2

1.5

吸引铁钉的最多数目/枚

5

8

10

7

11

14

①．比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：

电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流；

②．比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：

电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数；

⑶、在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：

“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？

”

①．你对此猜想是：

；

②．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：

〖梳理巩固〗

通过今天的学习，你有什么收获？

你如何将你所学的知识应用到你的生活中？

第五节、电磁继电器扬声器

【自能预习】

〖小知识〗

怎样才能进一步提高火车的运行速度呢？

从60年代起，人们开始研制一种没有轮子的火车──磁悬浮列车。

目前，日本研制的最新式磁悬浮列车长22米，宽3米，高3．7米，有44个座位。

整个列车做成倒着的凹形，像一艘倒扣着的轮船，铁轨做成凸字形。

运行时，列车稳稳当当地“飘浮”在铁轨上向前飞奔，它的运行速度高达500千米／时，是普通列车的5至6倍。

如果乘坐这样的列车我们从北京到广州只要3个多小时就可到达。

　　磁悬浮列车不仅速度快，而且振动小，噪声小，没有脱轨倾覆的危险。

因此是一种舒适又快速的十分理想的交通工具。

〖知识梳理〗

一．电磁继电器

活动1：

阅读课本电磁继电器部分，了解电磁继电器的构造是怎样的？

电磁继电器工作时，电路分为两部分，是哪两部分？

工作过程是怎样的？

电磁继电器的工作原理：

闭合低压控制电路中的开关，电流通过电磁铁A的线圈产生，从而把吸引下来，使动触点D与静触点E，工作电路，电动机。

当断开低压开关时，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性，衔铁B在的作用下与电磁铁A，使动触点D与静触点E，工作电路，电动机。

填一填：

1、电磁继电器实质上就是一种利用来控制工作电路的开关。

2、利用电磁继电器可以用、的电路来控制、的电路。

二．扬声器是怎样发声的

活动2：

阅读课本扬声器部分

填一填：

3、扬声器是一种将信号转换成信号的装置，它主要是由、、构成

【自能训练】

1．电磁继电器是利用的通断，来间接控制高电压、强电流的电路装置，电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种．

２．利用电磁继电器，可以用控制电路的通断间接控制电路，还可以利用电磁继电器进行远距离操纵和自动控制．

３．如图9-29是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:

有人踩踏板时_____________；无人踩蹋板时__________________.

4．下列功能中，电磁继电器能完成的是（　）

A．控制电路中电流的连续变化

B．控制电路中电流的有无

C．利用低电压、弱电流控制高电压、强电流

D．远距离自动控制和操作

5．在电磁继电器工作电路中的电压和电流比起控制电路来说一般是（）

A．高电压、弱电流B．高电压、强电流

C．低电压、弱电流D．低电压、强电流

6．下列装置中没有应用电磁铁的是（）

A．扬声器B．电磁继电器

C．电热器D．电铃

【自能拓展】

1、下图是用电磁继电器控制电灯的实验装置图，要想在控制电路的开关闭合时甲灯亮乙灯不亮，开关断开时乙灯亮甲灯不亮，请用笔画线代表导线将所给器材按要求连接起来。

2、如图是一种水位自动报警器的原理图。

当水位没有达到B金属时，电磁铁中电流，灯电路接通，灯亮。

当水位达到B金属时，电磁铁中电流，灯电路接通，灯亮。

〖梳理巩固〗

通过今天的学习，你有什么收获？

你如何将你所学的知识应用到你的生活中？

第六节、电动机

【自能预习】

〖小故事〗磁感线

图238是照着相片画下来的一张有趣的图画：

画上有一只人的臂膊横放在电磁铁的两极上，臂膊上向上竖着一簇簇铁钉，好像刚毛一样。

臂膊本身是完全感觉不到磁力的：

看不见的磁感线穿过臂膊的时候，是一点也不会暴露自己的存在的。

可是这些铁钉在磁力的作用下，却顺从地按照一定的次序排列着，让我们看到那些依着曲线从一极走向另一极的磁感线的方向。

〖知识梳理〗

一、磁场对通电导线的作用

1、通电直导线在磁场中能够运动。

这一实验表明什么结论？

2、通电线圈能够在磁场中转动。

为什么？

二、电动机

电动机的基本构造是。

电动机的工作原理是。

直流电动机中，某一元件在电动机持续旋转中发挥了关键作用。

这个元件是。

电动机实现了怎样的能量转化

电动机是纯电阻电路吗？

【自能探究】

一、磁场对通电导体的作用

1．通电导体在磁场里             。

 通电导体在磁场里受力的方向，跟    和      有关。

二、电动机

活动2：

阅读课本第81页图9.6-5，思考下列问题：

（1）图甲中.ab边，cd边为什么受力方向相反？

（2）线圈转到平衡位置时，为什么不受力？

又为什么不能立即停止？

（3）线圈转过平衡位置后，要使他继续转动下去，ab边、cd边中的电流方向应该怎样改变？

是怎样实现这一改变的？

通过观察电动机，可以看到它由两部分组成:

能够的和的。

能够转动的部分叫做，固定不动的叫做。

电动机工作时，转子在定子中飞快的转动

【自能训练】

1．实验表明：

通电导线在磁场中要受到　　　　　的作用，它的方向跟　　　　　　　　的方向和　　　　　　　的方向都有关系．

2．直流电动机在工作时，线圈转到位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中电流方向靠的作用而发生改变．

3．直流电动机是利用制成的．电动机基本由两部分组成：

能够转动的和固定不动的．电动机是把能转化成能的机器．

4．电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是．

5．直流电动机模型的换向器由两个铜制的组成，并随　　　　　　一起转动，每当线圈刚转过　　　　，就能自动改变线圈中的　　　　　　．从而达到使线圈连续转动的目的．

6．通电导体在磁场中受力而运动时（）

A．消耗了电能，产生了机械能B．消耗了机械能，产生了电能

B．消耗了机械能，产生了内能D．消耗了化学能，产生了电能

7.某个直流电动机的模型通电后不能转动，其发生的故障不原因可能是：

（）

A.磁铁磁性太弱B.电流方向接反了

C.换向器和电刷接触不良D.轴与轴架的摩擦太大

8.要改变直流电动机的转动方向，应采取的方法是：

（）

A.增强磁极的磁性；B.加大通电电流；

C.改变线圈中的电流方向；D.将磁铁的磁极对调.

9．下列哪些措施中，不能增大直流电动机线圈的转速（）

A．换用磁性更强的磁极（其他量不变）B．换用电压更高的电源（安全范围内）

C．将N、S极对调D．增大线圈的匝数

10．直流电动机换向器的作用是（）

A．改变线圈的转动方向B．改变线圈中的电流方向

C．改变磁感线的方向D．以上作用同时存在

【自能拓展】

1、如图所示，悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。

（1）当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极时，AB棒立即摆动起来，这一现象说明了；

（2）留心的同学还会注意到，当两个线头分别接触，C、D两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，而如果将两个线头对调一下再接触C、D两极，则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了；

（3）如果两个线头像图示那样接触C、D，而把蹄形磁铁上下翻转一下（S极在上），则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了。

2、如图，闭合开关S后，导体ab发生移动。

实验表面，通电导线在磁场中受到的作用，力的方向跟的方向、的方向有关，当电流方向或磁感线方向改变时，通电导线的也随之改变。

3、通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动时，消耗了能，得到了能。

〖梳理巩固〗

通过今天的学习，你有什么收获？

你如何将你所学的知识应用到你的生活中？

第七节、磁生电

【自能预习】

〖小故事〗从无意中觉察到的伟大发现

    1822年，法拉第想到：

既然电流可以产生磁，那么，反过来，磁能否产生电流呢？

他决心去探索“磁生电”的途径。

1831年的一天，他做的实验再次失败，只好动手收拾器材。

就在他从线圈中收起一根磁铁时，无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摆动了一下，于是他抓住这一机会深究下去，终于发现了感应电流——“磁”确能产生电流！

〖知识梳理〗

1、闭合电路的导体在磁场中做_____________时产生电流的现象叫电磁感应现象，

产生的电流叫感应电流。

它是由法国物理学家_________第一个发现象，根据这个发现发明了_________。

2、产生感应电流的条件：

①__________________；②______________________。

3、影响感应电流方向的因素：

在电磁感应现象中，感应电流的方向跟___________________的方向和____________都有关。

4、发电机

（1）、观看手摇式发电机的构造回答下列问题：

它的构造有；它的原理是；能量转化是

（2）、自学教材P86回答下列问题：

是交变电流，简称交流（AC）叫做频率，它的单位是简称符号，我国交流电的频率是。

【自能探究】

实验（如右图）：

（1）让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体。

;

现象：

观察到电流表指针。

结论：

没有产生。

（2）让直导线在蹄形磁体中上、下运动。

现象：

观察到电流表指针。

结论：

没有产生。

（3）将直导线在磁场中向左运动。

现象：

电流表指针向偏转。

结论：

导线中产生了。

（4）将直导线在磁场中向右运动。

现象：

电流表指针向偏转。

结论：

导线中产生了电流，电流的方向与

方向有关。

（5）蹄形磁体的N、S极对调，将直导线在磁场中向右运动。

现象：

电流表指针向偏转。

结论：

导线中产生了电流，电流的方向与

方向有关。

（6）将直导线在磁场中斜着运动。

现象：

电流表指针。

结论：

导线中产生了。

【自能训练】

1．导体在中运动而产生电流的现象，是一种。

产生的电叫做。

2．发电机的工作原理是。

3．如图所示的四个演示实验中，能够说明发电机原理的是（　）

4．在图所示的实验装置图中，能够说明电磁感应现象的是

5．电与磁的联系可以由以下三个实验来证实:

（1）如图9-40所示，图中显示的是实验，它证明了通电导体周围有．

（2）如图9-41所示实验证实了，实验过程中是能转化成能，它的应用实例是．（3）如图9-42所示，实验证实了，实验过程中是能转化成能，它的应用实例是．

图9-40　　　　　　　　图9-41　　　　　　　　　　　　　　　图9-42

6、如图中所示的两个模型，其中甲图是       机的模型，它是根据                       制成的，乙图是        机的模型，它是根据             原理制成的． 

【自能拓展】

1．如果我们将一个小型发电机安装在自行车的转轴上，则我们可以在骑车的过程中得到电能，你认为这样做有什么好处和不利的地方，想一想有没有交通工具上这样做了． 

2．图9-45中，甲图表示闭合电路的部分导体，在磁场中沿箭头所示的方向运动时，导体中的感应电流方向如图，请在乙图中标出感应电流的方向．

〖梳理巩固〗

通过今天的学习，你有什么收获？

你如何将你所学的知识应用到你的生活中？