1、沪粤版九年级下册物理全册导学案第十六章 电磁铁与自动控制全章概述16.1 从永磁体谈起16.2 奥斯特的发现16.3 研究电磁铁的磁性16.4 电磁继电器与自动控制第十七章 电动机与发电机全章概述17.1 关于电动机转动的猜想17.2 探究电动机转动的原理17.3 发电机为什么能发电第十八章 家庭电路与安全用电18.1 家庭电路18.2 怎样用电才安全18.3 电能与社会发展第19章 电磁波与信息时代19.1 最快的“信使”19.2 广播电视与通信19.3 走进互联网第二十章 能量与守恒定律20.1 能源和能源危机20.2 开发新能源20.3 能的转化与能量守恒20.4 能源、环境与可持续发展
2、16.1 从永磁体谈起导学目标1.知道一些基本的磁现象,知道“磁化”和“去磁”的简单方法,了解磁性的广泛应用。2.认识磁场,知道磁感线是形象地表示磁场的一种方法。3.通过实验探究活动,认识磁体、磁场的基本性质。4.通过用铁屑显示磁体的磁场分布,学习用磁感线表示磁场的方法。【重点难点】重点 用实验探究磁体间的相互作用规律及磁体的一些基本性质,用实验探究磁场的存在和几种常见磁体周围磁场的分布情况。难点 认识磁场的存在,对磁感线的认识。导学过程【自主学习】1.阅读课本P2内容,思考:(1)物体具有吸引、等物质的性质叫做磁性。(2)能够长期保存磁性的磁体叫做,磁体有和两种。2.做一做“活动1”,边做边
3、讨论。(1)磁体上的两端,叫作磁极。让磁体自由转动,静止下来后会一端指南,这个磁极叫,又叫;另一端会指北,叫,又叫。(2)请在图1、图2旁边标上它们的名称。图1 图2 (3)磁极间相互作用规律是:,。3.做一做“活动2”,思考:使原来没有磁性的物体叫做磁化。不断敲击已磁化的钢针或将它放在火焰上加热,钢针会,这种现象称为“去磁”4.阅读课本P4-P6,思考:(1)磁体周围存在一种物质,它看不见、摸不着,我们把它叫。磁场是有方向的,人们把小磁针在磁场中静止时极所指的方向,规定为这一点的磁场方向。(2)地球周围的磁场叫作。地磁的北极在地理的极附近,地磁的南极在地理的极附近。【合作探究】1.如果将磁体
4、分成若干块小磁体,每一块小磁体有多少个磁极?答:。2.观察图164,小组讨论:常见的磁化的方法有几种?答:。3.小组配合共同完成“活动3”,交流讨论后完成下列问题。(1)为了形象直观地描述磁场,物理学中引入了_可以形象地表示磁场的方向和它的分布情况,磁体外部的磁感线是从它的极出来,回到它的极。(2)画出下列图形中磁感线的方向。(3)观察课本图16-5,讨论小磁针在磁场中N极的指向,试标出下图中小磁针的N极。当堂检测1.如图所示,条形磁铁的一段吸引两根大头针,图中表示正确的是( )A.甲正确B.乙正确C.丙正确D.都不正确3.关于磁场,下列说法中正确的是( )A.小磁针接近磁体时会发生偏转,说明
5、磁体周围空间存在着磁场B.磁感线是磁场本身所具有的C.磁铁周围的磁感线都是从磁铁南极出来,回到磁铁的北极D.以上说法都不对4.图中磁感线的方向、磁极名称标注正确的是( )5.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。7.地球是个大磁体,在地球上,指南针能指南北是因为受到的作用。人类将在本世纪登上火星。目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星,你认为在火星上宇航员能依靠指南针来导向吗?(选填“能”、“不能”或“不知道”)。我的收获:16.2 奥斯特的发现导学目标1.认识电流的磁效应。2.认识电流的磁场跟电流方向间的关系。3.通电直导线和通电螺线管的磁感
6、线分布规律。【重点难点】重点电流的磁效应;电流的磁场跟电流方向间的关系。难点 通电直导线和通电螺线管的磁感线分布规律导学过程【自主学习】1.做一做“活动1”,观察实验现象后思考:(1)接通电路,导线中有电流通过,小磁针_;断开电路,导线中无电流通过,小磁针_;这个现象表明,通电导体周围存在着_。(2)丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现:当导线中有电流时,它旁边的磁针发生了偏转,他做了许多实验终于证实了。2.阅读课本P10-P11,观察课本图16-15,图16-16,思考:(1)通电螺线管周围铁屑分布状态与条形磁铁_,因此可知,通电螺线管周围存在着,其周围的磁场与条形磁铁_。(2)通电螺
7、线管外部的磁场的极性跟有关,可以用来判定。判定方法是:。【合作探究】1.做一做“活动2”,小组讨论后完成下列问题。(1)怎样判断通电螺线管两端的极性呢?(2)通电螺线管磁场的极性与电流的方向有没有关系呢?(3)如何改变通电螺线管磁场的极性?(4)通电螺线管的磁场方向如何来判定?2.动手制作一个螺线管,思考:(1)当电源的正负极接线柱不改变时如何改变螺线管磁场的极性?(2)由此可见,右手螺旋定则中所说的“电流的方向”是指螺线管中“”,右手四指的弯曲方向应跟电流的一致。当堂检测5.1820年,丹麦科学家在一平直导线的下方放了一个小磁针,当有电流通过导线时,小磁针发生了,这说明通电导线和磁体一样,周
8、围存在着,即电流具有,正是电流的磁场使小磁针发生了。我的收获:16.3 探究电磁铁的磁性导学目标1.了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特性和工作原理。2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。3.知道电磁铁的应用。【重点难点】重点 了解电磁铁的工作原理。难点 探究影响电磁铁磁性强弱的因素。导学过程【自主学习】1.观察课本图16-23,做一做“活动1”思考下列问题:(1)电磁铁是一个带有铁芯的,它是主要由和两部分组成。(2)为什么通电螺线管插入铁钉后磁性会明显增强?(3)电磁铁时有磁性,时无磁性。2.观察课本图16-26,对比(a)、(b)两图思考:(1)电磁铁的磁性强弱与和及有无有关。(2)通过电磁铁的电
9、流越,电磁铁的磁性就越;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越,磁性就越。3.阅读课本P15-P16,完成下列问题。(1)磁浮列车是通过之间的相互作用,使列车悬浮在轨道上行驶,从而减少了列车运行的,极大地提高了列车的运行速度。(2)电磁铁在实际生活中应用的例子有、等。【合作探究】1.做一做“活动2”,小组讨论后完成下列问题:(1)怎样判断电磁铁磁性强弱?(2)猜想:电磁铁的磁性强弱与 有关。(3)完成下面的表格。实验次数保持不变的因素变化的因素实 验 现 象判 断12实验结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有、 。带有,越强,越多,磁性就越强。2.电磁铁的优点有:(1)磁性有无可以通过通、断来控制;(2)
10、磁极的极性可以通过改变来控制;(3)磁性强弱可以通过改变通入电磁铁的或来控制。设计实验(注意变量的控制)。当堂检测1.使电磁铁的N、S极位置互换的方法是( )A.把线圈匝数增加一倍 B.改变电流方向C.电流减小一半 D.把螺线管中的铁芯抽出来2.如图所示,将电磁铁、滑动变阻器和电源连接成闭合电路,若把滑片向右移动螺线管的磁性将( ) 3.如图所示,在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一条形铁棒,开关S闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是( )4.电磁铁是一个带有铁芯的螺线管,有着广泛的应用。在实际使用中要增强其磁性,以下方法中可行的是 ( )A.减少线圈的匝数B.增大线圈中的电流强度C
11、.改变线圈中电流的方向D.减少线圈两端的电压5.通电螺线管的磁性强弱决定于:_:_:_。我的收获:16.4 电磁继电器与自动控制导学目标1.认识电磁继电器的主要结构。2.理解电磁继电器的工作原理。3.能用电磁继电器设计简单、实用的控制电路。【重点难点】重点 电磁继电器的工作原理。难点 能根据要求用电磁继电器设计简单的控制电路。导学过程【自主学习】1.观察课本图16-32,思考:(1)结构:由、组成。(2)控制系统由和两部分组成。(3)实质:电磁继电器就是利用来控制工作电路的一种开关。(4)工作原理:电磁铁通电时,具有,吸引,使 和 接触,工作电路闭合;电磁铁断电时,失去 ,弹簧把拉起来,切断工
12、作电路;这样就可以实现利用低电压、弱电流电路的通断,来间接控制 、电路的目的。2.观察课本图16-33,完成下列问题。分析图中电磁继电器的工作原理:图中右侧是电路,左侧是电路。当开关S1断开,S2闭合时,电磁铁磁性,(填“有”或“没有”)吸引衔铁,(填“能”或“不能”)动触点B与(填“A”或“C”)接触,灯亮;当开关S1、S2都闭合时,电磁铁磁性,吸引衔铁,动触点B与(填“A”或“C”)接触,灯亮。【合作探究】1.做一做“活动2”,小组讨论后回答下列问题。(1)连接控制电路时,要根据继电器标称的“”将电源、开关与连接起来。(2)电磁继电器是通过控制触点和触点的转换来控制电路的。2.说一说下图中
13、电磁继电器是如何工作的?当堂检测1.用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开关,其主要作用是( )A.节约用电 B.操作简单 C.保护用电器 D.避免危险2.小明在使用电磁继电器时,看到说明书上写有“线圈额定电压直流6V,被控制电压220V,电流1A”,这表明 ( )A.控制电压为220V,工作电压6V,工作电流1AB.控制电压为6V,工作电压220V,工作电流1AC.控制电压为220V,工作电压6V,工作电流不超过1AD.控制电压为6V,工作电压220V,工作电流不超过1A3.如图所示的自动控制电路中,当开关S断开时,工作电路的情况是( )5.电磁继电器是一种利用的通断来控制电路的装置。它在电路
14、中的作用相当于一个。我的收获:17.1 关于电动机转动的猜想导学目标1.了解电动机的结构。2.通过观察拆装简单电动机的实践过程,认识电动机的两大组成部分,并学习用合理简化的方法对事物进行分析。【重点难点】重点 能让电动机通电运转,能拆装简单的电动机,能就电动机通电为什么运转,提出自己的猜想。难点 培养动手学习的习惯和积极投入对电动机原理探索的兴趣。导学过程【自主学习】1.动手做一做“活动1”,思考下列问题:(1)在实验中连接好电路,开关闭合后,电动机是否转动?(2)和同学交流一下,电动机的转动方向是否一样?如不一样,是什么原因?2.观察课本图17-3,结合电动机模型,回答下列问题。(1)电动机
15、的主要部件是和。(2)常用电动机的定子是,转子是;模型电动机的定子是,转子是。3.阅读课本P23-P24内容,思考:(1)电动机内磁铁和线圈没有接触,但线圈通电就会转动,这说明。(2)猜想:电动机的转动,可能跟和有关。(3)“简化”指的是把不大的因素(次要因素)忽略掉,而将较大的因素(主要因素)抽取出来的做法。(4)转子线圈的简化过程: (5)定子的简化过程: (6)通电线圈受力转动的问题可用和进行研究。【合作探究】1.在做“活动1”时,如果电动机不转,不转的因素是什么?2.用电磁铁作电动机的定子部分有什么优点?当堂检测1.下列用电器中,根据磁场对通电导体受力的作用的原理制成的是( )A.电烙
16、铁B.电饭煲C.电动机D.电磁铁3.实际应用中的直流电动机的定子的组成是( )A.线圈B.机壳C.机壳和电磁铁D.换向器和电刷5.小明自己动手制作了一个电动机,他想改变线圈转动的方向,你认为可以通过哪两种方法实现:、。我的收获:17.2 探究电动机转动的原理导学目标1.知道磁场对通电导体有作用力。2.了解直流电动机的结构和工作原理。3.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。【重点难点】重点 直流电动机的工作原理和换向器的作用。难点 电动机的工作过程
17、。导学过程【自主学习】1.根据自己设计的实验方案,结合课本图17-7,选择实验装置做一做,完成下列问题:(1)使金属棒AB动起来的原因是。(2)移走蹄形磁铁,金属棒AB不再动的原因说明了 。(3)只改变电流方向,金属棒AB的运动方向改变,由此验证。(4)只改变磁场方向,金属棒AB的运动方向改变,由此验证。(5)通过上述实验,你得出的结论是:。2.阅读课本P27-P28内容,思考:(1)当线圈平面与磁感线平面平行时,给线圈通电,线圈就会起来。(2)线圈在磁场中的平衡位置是。(3)最简单的换向器有组成,它的的作用是。3.观察课本图17-10,结合直流电动机模型,思考下列问题。(1)用的电动机叫做直
18、流电动机。(2)直流电动机的主要组成部件有、。(3)直流电动机的工作原理是:。(4)磁电式电流仪表和动圈式扬声器是利用原理工作的。(5)扬声器的构造:扬声器是把信号转换成信号的一种装置。构造如图,它由、构成。【合作探究】1.动手做一做思考:(1)如果同时改变电流方向和磁感线方向,金属棒AB的运动方向会怎样变化?(2)为什么通电线圈平面与磁感线平面垂直时叫做平衡位置?2.利用直流电动机套件组装直流电动机,思考如何改变直流电动机的转向和转速?3.小组讨论一下动圈式扬声器的工作原理,简述一下发声原理。当堂检测1.如图所示,导体AB受到力的方向水平向右,为了使它受力的方向水平向左,可采用的办法是( )
19、 A.改变导体中的电流方向 B.换用磁性更强的磁铁C.增大电路中的电流 D.改变电流方向,同时改变磁场方向2.直流电动机是电动自行车的核心部件,其工作原理是( )A.电磁感应B.电流的磁效应C.磁极间的相互作用D.磁场对电流的作用3.如图所示,闭合开关,导体ab发生偏移,此实验探究的问题是( )A.感应电流产生的条件B.通电直导线周围的磁场C.影响电磁铁磁性的因素D.磁场对电流的作用5.通电导体在磁场中要的作用,它受力的方向跟方向和方向有关。电动机工作时是能转化为能,用电源供电的叫直流电动机,它是利用原理制成的。8.在下列所示的图片中,选择恰当的图片序号填入空格中。(1)用来研究通电直导线在磁
20、场中受到力的作用的实验装置是;(2)用来表示通电导线周围存在磁场的实验装置是;(3)能说明电动机工作原理的是;(4)直流电动机的模型图是。我的收获:17.3 发电机为什么能发电导学目标1.知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。2.知道发电机的工作原理,影响感应电流强弱和方向的因素。【重点难点】重点 电磁感应现象,感应电流。难点 发电机的基本构造和原理。导学过程【自主学习】1.做一做“活动1”、“活动2”思考:(1)发电机模型主要由和两部分组成。(2)利用手摇发电机如何才能使小灯泡发光?(3)要使小灯泡发光亮一些,能采取的最简单的方法是。2.观察课本图17-16,回答下列问题:(1)探究电磁
21、感应现象的实验器材有、。(2)探究电磁感应现象时选用灵敏电流计的原因是。(3)通过实验得到的结论是:。(4)电磁感应现象中产生的电流叫做。3.阅读课本P33-P34内容,回答下列问题:(1)发电机的制作原理是 ,它是将能转化为能。(2)实际发电机的磁体是,嵌在有硅钢片制成的槽中。(3)发电机通常是由、或等带动转子转动的,所产生的电流是,且电压较高。【合作探究】1.做一做“活动3”,小组交流讨论后完成下列问题。(1)当单根导线或线圈在磁场中静止不动时,闭合电路中电流产生,此现象说明。(2)当单根导线或线圈在磁场中做运动时,才会有感应电流。(3)当改变或时,感应电流的方向会随之改变。(4)同时改变
22、和时,感应电流的方向不变。2.做一做课本图17-18所示的实验,完成下列问题。(1)当线圈中插入条形磁铁时,灵敏电流计的指针会发生,当从线圈中抽出条形磁铁时,电流计的指针也会发生,当不同,由此说明,感应电流的方向跟有关。(2)当把线圈从条形磁铁的一端移动到另一端时,灵敏电流计的示数变化情况是先再再,出现这种情况的原因是条形磁铁的磁场强度。当堂检测1.要使感应电流的方向相反,可采用的措施有 ( )A.把磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都反过来 B.把磁场加强C.加快导体切割磁感线的运动速度D.保持磁场方向不变,将导体切割磁感线运动的方向改变2.在图中,a表示垂直于纸面的一根导体的横截面,导体
23、是闭合电路中的一部分,它在磁场中按如图所示的方向运动,其中不产生感应电流的是( )3.如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是( )我的收获:18.1 家庭电路导学目标1.了解家庭电路的组成及连接方法,知道火线和零线。2.通过实验探究,知道用测电笔辨别火线和零线的方法。3.了解生活中安全用电知识,增强安全用电意识。【重点难点】重点 了解家庭电路的组成及连接方法。难点 用测电笔辨别火线和零线。导学过程【自主学习】1.观察课本图18-1、图18-2,完成下列问题。(1)家庭电路主要由进入家庭的_、电能表、_、_、开关、插座、用电器等组成。(2)在家庭电路中,开关和电灯是_联的,插座与电灯是_联的
24、,保险盒(熔断器)是_联在电路中的。(3)电能表用来。(4)总开关安装在与之间,用来。(5)保险盒内的保险丝可以在 时,自动,保护电路。2.阅读课本P39-P41内容,思考:(1)进户的两条线中,一条已经与相连,叫做零线,它与地面间的电压为V;另一条线叫做,它与地面间有V电压。当把两灯等用电器接在两线间,电器就会工作。火线和零线之间的电压是V。(2)试电笔的作用是,它的主要构造有、。(3)两孔插座的左孔接,右孔接,三孔插座的左孔接,右孔接,上孔接。(左零右火上接地)。用电器工作时,外壳与通三孔插座的地线相连,如外壳带电(漏电),电流就会沿着地线流入,不会对人造成伤害。(4)家庭中常用的照明光源
25、是,当电流通过灯丝时,灯丝温度高达,呈状态,发出的光呈。【合作探究】1.做一做“活动1”小组交流讨论后,完成下列问题。(1)测电笔的正确使用方法:使用时,手指按住,用接触被测的导线。(2)当测量的是火线时,电流的流向:火线 弹簧笔属金属体大地零线(闭合回路)。(3)使用试电笔时手指可以直接去接触笔尖吗?为什么?(4)使用试电笔时人为什么不会触电?2.做一做“活动2”,交流讨论下列问题。(1)螺口、卡口灯泡和灯头在构造上有什么不同?(2)螺口灯头的螺旋套应接线,金属片应接线。当堂检测1.某同学做“安装简单的照明电路”实验.检查电路,如图所示,接通电源.当闭合开关时发现电灯不亮,但保险丝没断,用测
26、电笔测试导线接头a、b、c、d处,氖管都发光,判定故障是()A.进入插头的火线断路 B.开关ab间断路C.电灯cd间断路 D.可能是导线de间断路2.下列关于照明电路的安装原则,错误的是()A.各盏电灯都是并联B.插座和电灯也是并联C.开关应接在火线上,再跟电灯串联D.保险盒装在总开关的前面3.关于测电笔的使用方法中,正确的是()A.测电笔使用前检查它是否正常B.测试时,用手接触笔尾金属体,用笔尖金属体试触电线,观察氖管的显示C.测试时,用手持笔尖金属体去试触电线,观察氖管的显示D.测试时,不能用手接触笔上任何金属部分4.关于螺旋口灯泡的接法正确的是( )5.判断火线或零线可用_。其工作时虽有
27、电流流过人体,但因电流_,人没有感觉。6.闸刀开关应安装在保险盒的_(选填“前方”或“后方”),更换保险丝时,应将闸刀开关_,再进行操作。7.在宾馆的客房常常需要插卡用电,如图所示,房卡的作用相当于一个接在干路上,房间里的电灯、电视等用电器是联的。8.如下图所示,把带有开关的电灯、三孔插座正确地连入家庭电路中。我的收获:18.2 怎样用电才安全导学目标1.理解短路是造成家庭电路电流过大的原因之一。2.用电器总功率过大是造成家庭电路电流过大的另一原因。3.了解触电的原因,掌握安全用电的原则。4.知道触电的原因和触电的几种形式。5.理论联系实际,能在实际应用中遵守运用安全用电原则。【重点难点】重点
28、 了解安全用电知识。难点 认识过载、短路对电路的影响和危害。导学过程【自主学习】1.阅读课本P42-P43内容,思考下列问题。(1)过载是指电路中同时工作的用电器过多,导致线路的现象。(2)过载容易引起、等处于过热状态,会加速老化,甚至引发。(3)现代家庭中常见的大功率电器有、等(任意列举5种)。2.做一做“活动2”,思考:(1)短路是指火线未经的现象。(2)短路后有哪些危害?3.观察课本图18-12,思考下列问题。(1)常见的触电情况有几种?(2)发生触电事故后应该采取哪些措施?(3)安全用电原则的原则有哪些?【合作探究】1.搜集家庭中使用的各种用电器的额定功率值,测算这些电器同时工作时的总电流,填入下表。用电器名称用电器的工作电流I1/A通过电能表的电流I2/A2.家庭电路中如何避免发生触电事故?当堂检测1.如图所示的是一种常用的断路器,也叫空气开关。若空气开关跳下后,复位,又立刻跳下,这不可能是()A.电路中有短路现象B.电路中出现了断路现象C.电路中总电流过大D.空气开关的额定电流过小2.在不停电的情况下检修电路时如图所示的各种情况(其中A、B、
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