第九章电与磁.docx

1、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

2、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

3、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magnetic pole）。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.south pole）,又叫S极。静止时指北的那个磁极叫做北极（north pole）,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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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，

11、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

12、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

13、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

14、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，

15、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。

16、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

17、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。

18、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

19、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

20、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

21、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

22、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？

23、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

24、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

25、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

26、。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，

27、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

28、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

29、。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