第二十章電與磁

1、 人教版義務教育教科書物理九年級全一冊第二十章 電與磁 教材解讀本章主要講述磁現(xiàn)象、電流的磁場、電磁鐵及其應用、電動機、電磁感應及其應用。本章從生活中常見的磁現(xiàn)象出發(fā)，介紹磁的一些基本知識，通過活動感知特殊的物質“磁場”的存在。本章知識在技術上有著廣泛的應用?！半妱訖C”“發(fā)電機”“電磁繼電器”等工具對現(xiàn)代社會有著深遠的影響。本章學習過程中需掌握一條規(guī)律、一個定則、一個性質、一個規(guī)定、兩個基本點、六個基本原理、三個探究實驗。一條規(guī)律：磁極間的相互作用規(guī)律；一個定則：安培定則；一個性質：磁體具有指向性；一個規(guī)定：磁場方向的規(guī)定；兩個基本點：通電螺線管磁場的特點，電磁鐵的特點；六個基本原理：電磁鐵的

2、工作原理，電磁繼電器的工作原理、磁場對通電導線的作用原理，電動機的原理，發(fā)電機的原理；三個探究實驗：通電螺線管的磁場是什么樣的，研究電磁鐵，什么情況下磁可以生電。課標要求2.4.2 通過實驗認識磁場。知道地磁場。2.4.3 通過實驗，了解電流周圍的磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。2.4.4 通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與哪些因素有關。2.4.5 通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。了解電磁感應在生產、生活中的應用。課時支配建議第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場 1課時第2節(jié) 電生磁 2課時第3節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器 1課時第4節(jié) 電動機 1課時第

3、5節(jié) 磁生電 2課時 第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場教學目標1.了解簡單的磁現(xiàn)象。2.通過實驗認識磁極及磁極間的相互作用。3.通過實驗認識磁場。4.知道磁感線可用來形象地描述磁場，會用磁感線描述磁體周圍的磁場分布情況。5.知道地磁場。教學重點知道磁鐵的指向性和磁極間的相互作用； 磁場、磁感線。教學難點磁場的存在性，用磁感線描述磁場。教學過程教案A一、引入課題在小學我們已接觸了一些與磁有關的知識，生活中有哪些與磁有關的現(xiàn)象和應用？對磁的認識和應用，早在我國古代就開始了。如古代航行時用的羅盤、我國早期的指南針司南等。司南是把天然磁石（成分：Fe3O4）琢磨成勺子的形狀，放在一個水平光滑的“地盤”上制成的，靜

4、止時它的長柄指向南方。今天我們來研究跟磁有關的問題。二、新課講授1.磁現(xiàn)象提問：磁鐵具有哪些性質？它只能吸鐵嗎？請同學們自己通過實驗進行探索。學生實驗：將課前準備的鐵片、鋼鋸片、鎳幣、銅片、玻璃片等器材放在桌上擺好，用條形磁鐵分別接近它們，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。提問：磁鐵能吸引哪些物質？（磁鐵能吸引鐵制物質，能微弱地吸引鎳幣）教師指出：磁鐵除了能吸引鐵、鎳外，還能吸引鈷，鈷是稀有金屬，我們平時很少見。由此，我們可以得出下列結論：（1）磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質，磁鐵的這種性質叫做磁性。具有磁性的物質叫做磁體。提問：磁體各部分吸引鐵的能力都一樣嗎？請同學們自己動手做下列實驗。學生實驗：把一些大頭針平鋪

5、在一張白紙上，分別將條形磁體和蹄形磁體平放在大頭針上，然后用手輕將磁體提起，并輕輕抖動。提問：觀察到什么現(xiàn)象？由此可得出什么結論？（觀察到磁鐵兩端能吸引較多的大頭針，而中部沒有吸引大頭針，這表明磁鐵兩端的磁性最強。）（2）磁體各部分的磁性強弱不同，磁體上磁性最強的部分叫做磁極，它的位置在磁體的兩端。提問：從上面實驗可以看出，磁體有兩個磁極，怎樣表示這兩個磁極呢？請同學們觀察下面的實驗。演示實驗：先用線將條形磁體懸掛起來，使它自由轉動，觀察它的靜止方位；再支起小磁針，讓它在水平方向上自由轉動，觀察它的靜止方位。提問：條形磁體、小磁針靜止時，兩個磁極分別指向什么方向？（都是一端指南，一端指北。）教

6、師指出：可以自由轉動的磁體，靜止后恒指南北，世界各地都是如此。為了區(qū)別這兩個磁極，我們就把指南的磁極叫南極，或稱S極；另一個指北的磁極叫北極，或稱N極。（3）磁體上的兩個磁極，一個叫南極（S極），一個叫北極（N極）。提問：世界最早的指南工具是什么？它是根據什么原理制成的？出示司南的掛圖和幻燈片，說明世界最早的指南針就是我國戰(zhàn)國時代的指南針，叫司南，它是根據磁針靜止時總是指南北的原理制成的。提問：磁體兩端的磁性最強，如果把兩磁極相互靠近時，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？下面請同學們通過實驗來研究。學生實驗：把一塊條形磁體用線吊起來，用另一塊條形磁體的N極先慢慢地接近吊起的N極，再慢慢接近吊起的S極，觀察磁極

7、間的相互作用。（4）磁極間的相互作用是：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。講述：我們已經認識了磁體的許多磁現(xiàn)象，磁體可分為天然磁體和人造磁體，通常我們看到和使用的磁體都是人造磁體，它們都能長期保持磁性，通稱為永磁體。提問：指南針是根據什么道理制作的？（5）教師指出：鐵和鋼都可以在磁體或電流的作用下獲得磁性，我們把這種現(xiàn)象叫做磁化現(xiàn)象。指南針就是通過磁化的方式獲得磁性的。2.磁場（1）磁場的存在性教師拿出磁鐵，演示磁場可以讓磁針偏轉。問：小磁針為什么會發(fā)生偏轉？學生通過仔細觀察，用手在磁體周圍觸摸得出：磁體周圍存在一種看不到、摸不著的一種能使小磁針發(fā)生偏轉的物質。（2）磁場的性質和方向教師實物

8、教具展示條形磁體周圍小磁針的偏轉情況。學生觀察，共同參與小結，并認真理解。教師總結：磁場對放入其中的磁體能產生力的作用，磁場的方向規(guī)定為小磁針北極所指的方向。（3）磁感線桌面上放一小磁針，用條形磁體繞小磁針轉一圈，你觀察到了什么？產生這種現(xiàn)象的原因是什么？教師總結：我們把每個小磁針的北極連成有方向的一條線，可以形象的描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。多媒體展示：條形、蹄形磁鐵周圍磁感線的分布情況，并總結磁感線的疏密可以描述磁場的強弱，磁感線箭頭的方向可以描述該點的磁場方向。3.地磁場拿掉磁體讓小磁針恢復正常指南北，提出問題，讓學生思考：小磁針為何總是指南北？并且指向不是正南正北？引導學生閱讀有關

9、地磁場的知識尋求答案。在學生自學的基礎上通過自制“地球”加深對地磁場和磁偏角的認識。三、課堂小結本節(jié)課我們知道了什么是磁體、磁極、磁場、磁感線和地磁場。四、板書設計20.1 磁現(xiàn)象 磁場1.磁現(xiàn)象磁性、磁極、磁極間的作用規(guī)律、磁化2.磁場磁場的基本性質磁場方向3.磁感線定義、描述磁場的方法4.地磁場教案B一、引入課題提問：平時擺弄磁鐵時觀察到磁鐵能吸引什么物質？指南針有什么作用？（吸引鐵，指南針可以指南北，幫助人們辨別方向。）進一步提問引入新課：磁鐵只能吸引鐵嗎？指南針為什么能指南北呢？這節(jié)課我們來研究一些簡單的磁現(xiàn)象。二、新課講授1.磁現(xiàn)象師：在小學自然課中，我們了解了簡單的磁現(xiàn)象，同學們想

10、想，有哪些現(xiàn)象？生1：磁鐵能吸引鐵。生2：兩磁鐵可以相吸，其中一個換另一頭就相斥。師：同學們回答得很好，這說明大家對磁現(xiàn)象有了簡單的了解。磁現(xiàn)象與生產生活密切相關，具有較高的科學價值，你們很想更多的了解是吧？那么你們都想了解什么呢？生：磁鐵只能吸引鐵嗎？磁鐵具有哪些性質？指南針為什么可以指南北？什么叫磁性？磁鐵各部分的磁性一樣嗎？什么叫磁體？磁體哪部分磁性最強？何為磁極？磁極間有什么作用？師：大家提出這么多問題，說明都很注意觀察和思考，我很高興.這些問題可能有的同學通過看書已知道答案，有些就要通過實驗和討論來得到答案，下面就用我們準備的儀器設計實驗，親手試一試。（學生們相互討論，動手做實驗，教

11、師巡回指導）師：每組通過實驗得出結論后，把結論告訴大家，讓我們一起享受成功的快樂。生1：我們把鐵、鈷、鎳片，橡皮，塑料尺等器材放在桌上擺好，用條形磁鐵和蹄形磁鐵分別接近它們，觀察到磁鐵能吸引鐵片，能微弱地吸引鈷片和鎳片，不吸引橡皮和塑料尺。生2：從這個實驗得出：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質，磁鐵的這種性質叫磁性。具有磁性的物質叫做磁體。教師總結磁現(xiàn)象的基本概念：（1）磁性：磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。（2）磁體：具有磁性的物體。（3）磁極：磁體上磁性最強的部分（兩端磁性最強，分別叫做南極和北極）。（4）磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。（5）磁化：使原來沒有磁性的物體獲

12、得磁性的過程叫做磁化。2.磁場和磁感線（1）磁場的基本性質：它對放入其中的磁體產生磁力的作用磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。（2）磁場的方向：規(guī)定：在磁場中某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。提問：如何形象表示磁體周圍空間各點的磁場方向和強弱？（多擺一些小磁針，但小磁針不可能過密怎么辦？引導學生想到讓鐵粉磁化使每粒磁粉變成一個小小的磁針，通過鐵粉的排列來顯示磁場的大小、方向）演示：在一塊玻璃板上均勻撤一些鐵屑，然后把玻璃板放在條形磁體上，觀察鐵屑的分布有什么變化。輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布有什么變化。如圖所示提問：當把撒有鐵屑的玻璃板放在條形磁體上，鐵屑將被磁化都成了“小

13、磁針”，為什么鐵屑的分布變化不大？換成蹄形磁體，再做一遍。在磁場中畫一些有方向的曲線、任何一點的曲線方向都跟放在該點的磁針北極所指的方向一致，這些曲線叫磁感應線、簡稱磁感線。磁感線的特點：在磁體外部，磁感線由磁體的北極（N極）到磁體的南極（S極）。磁感線的方向就是該點小磁針北極受力的方向，也就是小磁針靜止后北極所指的方向。磁感線密的地方表示該點磁場強，即磁感線的疏密表示磁場的強弱。在空間每一點只有一個磁場方向，所以磁感線不相交。條形磁體和蹄形磁體的磁感線。 4.地磁場師：同學們都標出來了。我們認識了磁場并知道磁場的方向和用磁感線描述磁場分布情況，你們還有什么疑問嗎？布置學生自學教材122頁并回

14、答問題：（1）為什么指南針能指南北？（2）地理的南極和北極是不是在我們指的南北方？地理的兩極和地磁的兩極一致嗎？師：要想知道這些，我們來看屏幕（展示課件，顯示地磁場的存在和地磁感線的指向及分布，說明地磁場的情況，并介紹地磁場的有關史料），看完后回答上述問題。教師總結：地球周圍存在著磁場地磁場，地理的兩極和地磁的兩極并不重合，地磁場使小磁針指南北，地磁場北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，所以小磁針南極指南、北極指北。三、課堂小結1.基本概念（1）磁性（2）磁體（3）磁極（4）磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2.磁場（1）磁場的基本性質和方向（2）磁感線3.地磁場第

15、2節(jié) 電生磁教學目標1.通過實驗了解電流周圍存在磁場。2.探究通電螺線管外部的磁場方向，了解通電螺線管外部的磁場與條形磁體相似。3.會判斷通電螺線管的電流方向和兩端的極性。教學重點奧斯特實驗、通電線管的磁場、安培定則教學難點安培定則的運用教學過程教案A第1課時一、引入課題科學家們一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系，1820年丹麥物理學家奧斯特終于用實驗證實通電導體的周圍存在著磁場。這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學界，使電磁學進入一個新的發(fā)展時期。二、新課講授1.奧斯特實驗演示實驗：將直導線與小磁針平行并放在小磁針的上方。觀察：（1）當直導線通電時產生什么現(xiàn)象（小磁針發(fā)生偏轉）。（2）斷電后發(fā)生什么現(xiàn)象（小磁針

16、轉回到原來指南北的方向）。（3）改變通電電流的方向后發(fā)生什么現(xiàn)象？（小磁針發(fā)生偏轉、其N極所指方向與（1）時相反）。提問：（1）通過實驗，你觀察到哪些物理現(xiàn)象物理現(xiàn)象：通電時小磁針發(fā)生偏轉；斷電時小磁針轉回到指南北的方向；通電電流方向相反，小磁針偏轉方向也相反。（2）通過這些物理現(xiàn)象你能總結出什么規(guī)律。規(guī)律：通電導線周圍存在磁場；磁場方向與電流方向有關?？偨Y奧斯特實驗。現(xiàn)象：導線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉；通電電流方向改變，小磁針偏轉方向相反。規(guī)律：通電導線周圍存在磁場；磁場方向與電流方向有關。2.通電螺線管的磁場演示通電螺線管的磁場：觀察鐵屑的分布和小磁針的指向。如圖：在板上均勻撒滿鐵屑在螺線

17、管兩端各放一個小磁針，通電后觀察小磁針的指向。輕輕敲板，觀察鐵屑的排列，改變電流方向再觀察一次。提問：（1）通電前小磁針如何指向，通電后發(fā)生什么現(xiàn)象？（原指南北，通電后磁針偏轉）（2）通電后，輕輕敲板，鐵屑為什么會產生規(guī)則排列？鐵屑的排列與什么現(xiàn)象一樣？（鐵屑磁化變成“小磁針”，輕敲使鐵屑可自由轉動，使鐵屑按磁場進行排列，其排列與條形磁體的排列相同，通電螺線管相當于條形磁體）。（3）改變通電方向，小磁針的指向有什么不同，說明什么？（小磁針指向相反，說明通電螺線管兩端的極性與通電電流有關）。3.通電螺線管的極性和電流關系安培定則通電螺線管相當于一個條形磁體，其極性和電流方向的關系符合安培定則右手

18、螺旋定則。用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極（教材圖20.2-8）。三、課堂小結1奧斯特實驗：說明電流周圍存在磁場。2安培定則：說明如何由線圈電流方向確定螺線管的極性。四、板書設計20.2 電生磁1電流的磁效應（這試驗叫奧斯特試驗）通電導體的周圍有磁場，磁場的方向跟電流的方向有關，這現(xiàn)象叫電流的磁效應。2.通電螺線管外部的磁場通電螺線管外部的磁場與磁體的磁場相似。通電螺線管的極性與電流方向有關，電流方向改變時，通電螺線管的磁場方向也跟著改變。3.安培定則用右手握螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。第2課時（習

19、題課）一、復習提問1.奧斯特實驗證明了什么？2.通電螺線管周圍的磁場與什么相似？3.通電螺線管的極性與電流的關系怎樣判定？二、典型例題例1 比較下面兩圖，可以得出什么結論？思路導航：本題考查的是通電時實驗現(xiàn)象的觀察，歸納結論的能力，從圖1中可看出通電導線中的電流方向改變，小磁針偏轉的方向也隨之改變。小磁針偏轉是受到電流的磁場的作用，小磁針的偏轉方向發(fā)生改變，則說明電流的磁場方向發(fā)生了改變。（思考要能進一步深入細致）從而間接地證明了電流的磁場方向與電流方向有關。例2 根據下圖中小磁針靜止時的指向（黑色為N極）確定電源的正負極。思路導航：（a）圖中小磁針靜止時N極向左，說明該處磁場方向向左，則螺線

20、管的左端是S極，右端為N極，用右手握住螺線管，讓大拇指指向右端，那么正對讀者一面的電流方向是沿導線向下，即電流從電源左端流出，因此電源左端為正極，右端為負極。同樣（b）圖電源的左端為正極，右端為負極（b圖由你來判定一下）。方法指導：根據小磁針指向（或磁感應線方向）判斷電源正負極的思路是：小磁針指向（或磁感應線方向）通電螺線管磁場方向通電螺線管兩端的磁極用右手螺旋定則判斷通電螺線管中電流的方向電源的正負極。三、反饋練習1如圖所示四種表示通電螺線管極性和電流方向關系的圖中，正確的是（ ）。2奧斯特實驗的重要意義是它說明了（ ）。A. 通電導體的周圍存在著磁場B導體的周圍存在著磁場C. 磁體的周圍存

21、在著磁場 D以上說法都不對3如圖所示，甲、乙兩線圈寬松地套在光滑的玻璃a、b間用柔軟的導線相連當S閉合時，兩線圈將（ ）。A. 互相吸引靠近 B互相排斥離遠C先吸引靠近，后排斥離遠 D既不排斥也不吸引4如圖所示，有A、B兩只線圈套在玻璃管上，可以自由滑動，原先A、B兩線圈靠在一起，兩只線圈接通電源后由于互相排斥，兩線圈分開到圖示位置，這時如果將鐵棒C插入B中，那么（ ）。 AA、B將分別向左、右分開 BA、B將向中間靠攏 CB不動，A將被推開 DB不動，A將被吸引5如圖所示的通電螺線管，周圍放著能自由轉動的a、b、c、d，當它們靜止時極性正確的是（N為黑色）（ ）答案：1C 2 A 3 B 4

22、A 5A教案B第1課時一、引入課題演示：條形磁鐵會使放入其中的小磁針發(fā)生偏轉（邊講邊演示），引導學生對實驗進行觀察，并進行思考：小磁針為什么會發(fā)生偏轉？提問：除了條形磁體以外，還有什么辦法可以令小磁針發(fā)生偏轉？二、新課講授1.電流的磁效應演示實驗：奧斯特實驗，如下圖所示。引導學生得出結論：a通電導體周圍存在著磁場（對比甲、乙兩圖）。b電流磁場的方向與導線上電流的方向有關（對比甲、丙兩圖）。通電導體的周圍有磁場，磁場的方向跟電流的方向有關。這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應。過渡：小磁針偏轉的角度那么大，而我們實驗的時候卻那么小，可能是什么原因形成的？人們在生產實踐中把導線彎成各種形狀，發(fā)現(xiàn)把導線繞成一圈

23、一圈的螺線管狀，磁場就會強得多，在生產生活中用途更大，下面我們也來制作一個螺線管，下面我們一起來探究通電螺線管周圍的磁場。2.通電螺線管的磁場探究一：探究通電螺線管的磁場分布（1）向學生介紹螺線管磁場演示儀的構造，線圈的位置，鐵屑的均勻分布情況等。（2）向螺線管磁場演示儀中通有電流，振動演示儀，觀察鐵屑的重新分布情況。（3）把它與條形磁體的鐵屑分布進行對比。結論：通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。探究二：探究通電螺線的磁場方向（1）在螺線管一端放一個小磁針，當電流的方向變化時，觀察小磁針的方向是否也隨著偏轉。（2）觀察小磁針的N極指向，從而判斷出通電螺線管磁場的方向。（3）改變電流方向

24、，觀察小磁針的指向是否改變。結論：當電流方向改變時，小磁針的方向也隨著發(fā)生偏轉；改變電流方向，小磁針偏轉的方向正好相反。磁極的分布與螺線管內的電流方向有關。提問：如何由電流方向、線圈的繞向確定磁場方向呢？讓學生學生觀看教材上的幾種說法。安培定則：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。3.安培定則的應用（1）由螺線管中的電流方向，判斷通電螺線管的N、S極。（2）已知通電螺線管的N、S極，判定螺線管中電流的方向。（3）根據通電螺線管的N、S極以及電源的正負極，畫出螺線管的繞線方向。三、課堂小結這節(jié)課我們學習了電與磁的第一個關聯(lián)電能生磁，即電能轉化為磁能

25、的現(xiàn)象。該現(xiàn)象是由丹麥的物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)的，所以也叫奧斯特實驗，這個實驗直接證明了電流可以通過導體在其周圍產生磁場；這個磁場比較弱，為了進一步的研究和應用，我們把直導線繞成了螺線管，使其磁場進一步增強，發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場與條形磁體的磁場是相似的，磁場方向遵循右手定則，也稱安培定則。四、板書設計20.2 電生磁1.電流的磁效應（1）通電導體周圍有磁場（2）磁場的方向跟電流方向有關2.通電螺線管的磁場3.安培定則 （右手）第2課時（習題課）一、復習提問1.奧斯特實驗證明了什么？2.通電螺線管周圍的磁場與什么相似？3.通電螺線管的極性與電流的關系怎樣判定？二、典型例題例1 如下左圖中，電表的連接

26、是正確的，請在圖中標出電流的方向，并根據小磁針的指向，畫出螺線管的繞線方法。思路導航：根據電壓表的“+”“-”接線柱可以判斷出電壓表中電流方向和電路中的電流方向，再由電路中的電流方向判定出“U”形管“進”“出”端的電流方向，同時根據圖中靜止小磁針N極的指向，畫一條經過小磁針的磁感應線，并判斷出U形管的N、S極，然后根據右手螺旋定則可判斷螺線管中的電流方向，將電流方向與導線的“進”和“出”順連起來，就畫出了導線的繞線方向。如上右圖。方法指導：電壓表與U形管是并聯(lián)的。同時在處理電流磁效應這類問題時，首先要分清楚題中給我們的條件，再靈活運用右手螺旋定則。例2 如下圖所示，請根據電源的正負極和通電螺線

27、管的N、S極，畫出螺線管的繞線。思路導航：在圖（1）中，通電螺線管的左端的N極，右端為S級。由電源的正負極可知，電路中電流應從螺線管的右端流入，從左端流出。根據安培定則，該螺線管應該從右開始往左按由前向后的方向繞線，如下圖（1）所示。在圖（2）中，電流是從U形螺線管的右端流入，左端流出，而且右端為N極，左端為S極。根據安培定則，右側從上到下應按由后向前的方向繞線，左側從下往上應按由前向后的方向繞線，如下圖（2）所示。方法指導：此類問題屬于已知通電螺線管的極性和電源正、負極，根據安培定則確定導線的繞制方式，其步驟是：（1）根據標出的磁極判斷螺線管中電流的環(huán)繞方向；（2）根據標出電源正、負極（或管

28、外電路中電流方向）確定導線的繞制方法；（3）U形螺線管兩側，電流環(huán)繞方向是反向的。因此，要特別注意導線的繞法，防止繞成后磁性互相削弱。三、反饋練習1.標出右圖中通電螺線管的N、S極。 2.在圖（a）中，靜止的小磁針黑端是極，請畫出螺旋管的繞法，圖（b）中，根據電磁鐵的N、S極，判斷電源的正、負極。3如下圖所示，是上海磁懸浮列車的懸浮原理。請在下面放大的圖中畫出軌道下方的車廂線圈的繞線。答案：1.左邊為N極、右邊為S極。 圖答-232. a圖左邊為S極、右邊為N極。電流方向正面朝下；b圖電源左邊為正極，右邊為負極。 3. 如下圖所示。第3節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器教學目標1.能描述電磁鐵，說明電磁鐵

29、的特點和工作原理。2.能通過實驗得出電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關。3.能說明電磁繼電器的結構及工作原理，了解電磁繼電器在生產、生活中的應用。教學重點電磁鐵的結構并能自制電磁鐵教學難點電磁體磁性強弱跟線圈匝數(shù)和電流大小的關系教學過程教案A一、引入課題演示實驗：1.出示電磁鐵（不講名稱），不接電源，用它接近小鐵釘。提問：它是磁鐵嗎？為什么？2.將電磁鐵連接電源，再用它接近小鐵釘。提問：你看到什么現(xiàn)象？這說明什么？（這個裝置有了磁性。）3.將電磁鐵電源切斷，再用它接近小鐵釘。提問：你看到了什么現(xiàn)象？這說明什么？這節(jié)課讓我們共同探究其中的奧秘。二、新課講授1.探索電磁鐵的工作原理我們把插有鐵心的螺線管

30、稱為電磁鐵。 板書：1.電磁鐵：帶有鐵芯的螺線管。 在同學們的桌子上就有一個電磁鐵，請同學們先觀察它的構造，然后動手做一做：怎樣才能利用它把大頭針吸起放到另外一處？（可攝像記錄某一組的過程）在這個過程中，同學們先給電磁鐵通電，才能把大頭針吸起來；然后又斷電，才能使得大頭針被放下。請同學們思考一下：電磁鐵的工作原理是什么？（生答）板書：2.工作原理：電流的磁效應。 2.自制電磁鐵 同學們能不能仿照模型自己做一個電磁鐵呢？（把學生手上的電磁鐵收回） 問：我們需要哪些器材呢？（學生能答出要追問選的器材用來代替電磁鐵的哪個部件或有什么用？ 學生不能答出看看老師給你們準備了什么：鐵釘，它用來干什么？漆包

31、線，用來干什么？）板書：3.結構：線圈、鐵芯（圖片） 問：如何證明同學們自制的電磁鐵有用呢？（生答：看能不能把大頭針吸起來） 趕快動手，看誰做的電磁鐵吸的大頭針多。各組學生利用選擇的器材自制一個電磁鐵去吸引大頭針。然后挑選吸起大頭針不同的若干組，讓他們展示本組的成果。 3探究：電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關 問：剛才有的組吸得多，有的組吸得少，這說明什么問題？（生答） 問：為什么電磁鐵的磁性強弱不同？電磁鐵的磁性強弱究竟與哪些因素有關呢？ 引導學生根據自己的知識和經驗提出猜想并說明理由。猜想：1.線圈的匝數(shù)2.電流的大小請學生設計實驗來證明自己的猜想是否正確。（引導學生分析，注意控制變量：你選

32、擇哪些器材？如何判斷電磁鐵磁性的強弱？怎樣控制變量？怎樣設計實驗記錄表格？）然后學生根據自己的實驗方案進行探究，教師巡視，注意解決出現(xiàn)的問題。步驟1：移動滑動變阻器的滑片，改變通過線圈中的電流，觀察大鐵釘吸起大頭針的數(shù)量。請一組說出他們得到的結論，然后問其他的組是否也得到一致的結論，還有沒有不同的結論。步驟2：保持通過線圈中的電流，改變線圈的匝數(shù)，觀察大鐵釘吸起大頭針的多少。請一組說出他們得到的結論。（提示學生可以尋求其他組的幫助，電池個數(shù)不同的兩個組可以相互合作，共同探究）。讓學生歸納、概括實驗結果后，教師板書。板書：4.電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)和電流大小有關。 通過電磁鐵的電流越大，它

33、的磁性越強。在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強。 4電磁鐵的應用 板書：5.電磁鐵的應用。 電磁起重機磁懸浮列車5.電磁繼電器學生自學教材電磁繼電器部分，然后說出電磁電器的構造、作用和工作原理。教師總結：（1）電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強電流，還可以實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制。（2）工作原理：它是利用電磁控制工作電路通斷的裝置。如圖所示，它由電磁鐵（A）、銜鐵（B）、彈簧（C）、觸點（D為動觸點，E為靜觸點）組成，接線時注意電磁鐵應和低壓電源、電鍵連接成控制電路；用電器、高壓電源和電磁繼電器的觸點構成工作電路，不可接錯。

34、當電磁鐵通電時，把銜鐵吸引下來，使動觸點和靜觸點接觸，工作電路閉合，使高壓部分的電路工作，一旦電磁鐵斷電，電磁鐵即失去磁性，在彈簧的作用下，把銜鐵拉起來，使動觸點與靜觸點脫開，從而切斷了高壓部分的工作電路。三、課堂小結這節(jié)課我們學習了電磁鐵的構造、原理、磁性強弱的影響因素；電磁繼電器的構造、原理。四、板書設計20.3 電磁鐵 電磁繼電器1.電磁鐵：帶有鐵芯的螺線管。2.工作原理：電流的磁效應。3.結構：線圈、鐵芯4.電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)和電流大小有關。 通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強。5.電磁繼電器教案B一、引入課題問：起重機

35、把廢鋼鐵吸起來了，它是利用了什么性質？（生答 ）問：起重機吸起廢鋼鐵后又發(fā)生了什么情況？（生答 ）這個起重機里用的是永磁體嗎？為什么？（生答 ）實際上它應用到的就是我們今天這節(jié)課要學的內容電磁鐵。二、新課講授1.電磁鐵（1）學生自主學習電磁鐵的構成：螺線管、鐵芯；鐵芯被磁化后產生的磁場與螺線管的磁場疊加，可以增強磁性。（2）自制電磁鐵討論制作電磁鐵的注意事項，知道怎樣制作電磁鐵。自主選擇器材。大約八九分鐘后，各組都制作完畢。（提醒學生用小刀將兩頭的絕緣漆刮掉。）師：巡視指導。2.探究：影響電磁鐵磁性大小的因素（1）問題：電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關？（2）猜想。師：“電磁鐵能吸住多重的東西”

36、，也就是電磁鐵的磁性大小。那么，電磁鐵的磁性大小究竟跟哪些因素有關呢？各個小組討論一下，然后把你們的觀點告訴大家。請學生說出自己小組的猜想，加以肯定鼓勵。本節(jié)課主要探究電流和匝數(shù)對電磁鐵磁性的影響，有時間的話，同學們可以探究其它因素對電磁鐵磁性的影響。（3）設計實驗方案。學生：電流、匝數(shù)都可能影響電磁鐵的磁性，各組討論，解決以下問題：在探究匝數(shù)對電磁鐵的磁性影響時，應如何排除電流等其它因素的影響？分別設計出探究電流和匝數(shù)影響電磁鐵磁性的實驗電路圖。采取何種步驟？（簡要說明） 用什么方法來反映電磁鐵磁性的強弱？（用吸引鐵屑的多少，或吸引回形針、大頭針、圖釘?shù)亩嗌?。）用什么方法來改變通過電磁鐵的電

37、流，是否應在電路中串聯(lián)一個電流表，為什么？ 學生：組織同學們交流，評價實驗方案。組織學生評價下列實驗方案：制作1m的漆包線做成50匝的電磁鐵，1.2m漆包線做成的80匝的電磁鐵設計分別將兩個電磁鐵接在同一個電源上，設計簡單、思路明朗記錄線圈的匝數(shù)（匝）5080吸引的圖釘（個）59結論“電流一定時，匝數(shù)越多電磁鐵的磁性就越強”（4）進行實驗，老師指導。（5）收集實驗數(shù)據，分析總結實驗結論，驗證自己的猜想。（6）教師總結：電磁鐵磁性強弱與線圈的匝數(shù)、電流的大小有關。在探究與電流大小關系時只要用同一個電磁鐵，再串聯(lián)一個滑動變阻器來改變電流的大小即可；上面的實驗方案可以很好的探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝

38、數(shù)的關系。3.電磁繼電器的概念及原理多媒體展示：電磁繼電器就相當于一個自動開關，它是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。展示實物：如右圖，讓學生觀察并提問，它的內部有怎樣的結構呢？多媒體展示：電磁繼電器的構造圖，如右圖，并播放電磁繼電器的工作過程。提出問題：觀察并說出繼電器由哪幾部分組成。小組交流、討論電磁繼電器的工作原理。結論：電磁繼電器是由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點（靜觸點、動觸點）組成；可分為低壓控制電路和高壓工作電路兩部分。A電磁鐵B銜鐵C彈簧D動觸點E靜觸點工作原理：當?shù)蛪嚎刂齐娐分杏休^小的電流通過線圈時，電磁鐵A把銜鐵B吸下，使動觸點D與靜觸點E的兩個

39、接線柱所連的高壓工作電路接通，電動機工作。三、課堂小結1.電磁鐵：螺線管和它里面的_一起構成電磁鐵。 2.電磁鐵的磁性強弱：電磁鐵磁性強弱的決定因素：線圈中_的大小、線圈_數(shù)的多少。3.電磁繼電器A.構造B.原理四、板書設計20.3 電磁鐵 電磁繼電器1.電磁鐵：帶有鐵芯的螺線管。2.工作原理：電流的磁效應。3.結構：線圈、鐵芯4.電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)和電流大小有關。 通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。 在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強。5.電磁繼電器的構造、原理。第4節(jié) 電動機教學目標1.通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與電流方向和磁

40、場方向有關。2.了解直流電動機的構造和工作原理及其能量轉化。教學重點磁場對電流的作用，直流電動機的構造和工作原理，理解換向器的作用。教學難點磁場對電流作用的現(xiàn)象和規(guī)律，理解換向器的作用。教學過程教案A一、引入課題同學們，你們能說出生活中所使用的電器中，哪些是帶有電動機的？電動機為什么會轉動？這節(jié)課我們就來學習有關電動機的知識和探究電動機轉動的原理。二、新課講授1.磁場對通電導體的作用（1）演示教材133頁圖20.4-1并思考：把導線ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab，觀察導線ab有什么現(xiàn)象發(fā)生？再把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab運動方向，

41、與剛才運動方向    ；保持導線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab運動方向，與剛才運動方向    。（2）教師總結：通電導體在磁場中會受到力的作用而運動，通電導體受力的方向與電流的方向及磁場的方向都有關；當電流的方向或者磁場的方向變得相反時，通電導線受力的方向也相反。當電流的方向和磁場的方向都變得相反時，通電導線受力的方向不變。2.直流電動機的構造和原理（1）教師：如果通電導體是線框，它會在磁場里發(fā)生什么現(xiàn)象？實驗演示：把一個通電的線框放入磁場中它在磁場中將會發(fā)生的現(xiàn)象。（扭動） （

42、2）教師演示135頁實驗一邊回答問題：線圈在圖乙位置上閉合開關線圈沒運動。線圈在圖甲位置上閉合開關，線圈不能持續(xù)轉動，最后返回平衡位置。線圈在圖丙位置上閉合開關，線圈向逆時針方向轉動。那么怎樣才能使線圈持續(xù)轉動呢？ （3）老師聯(lián)系導體在磁場中的受力方向，分析下去，應采取哪些措施？引導指出：設法改變后半周電流的方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈將會更平衡、更有力地轉動下去，實際的直流電動機是通過換向器來實現(xiàn)這項功能的。（4）幻燈片介紹換向器的作用：當線圈剛好由于慣性越過平衡位置時就自動改變線圈中的電流方向，使線圈連續(xù)轉動。（5）學生自學并討論136頁圖20.4-6中的換向器是如何改變電流的方向

43、的。（6）介紹生活中的電動機構造：定子磁極；轉子線圈（很多匝）；換向器銅半環(huán)（很多個）。三、課堂小結通過這節(jié)課學習我們知道了通電導線在磁場中受到力的作用，受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關；直流電動機是根據通電線圈在磁場中受力轉動的原理工作的，電動機工作過程中換向器起了重要的作用，電動機工作過程中把電能轉化為機械能。四、板書設計20.4 電動機1.通電導線在磁場中受到力的作用，受力方向與電流方向和磁場方向有關。2.直流電動機構造：定子和轉子原理：通電線圈在磁場中受力轉動換向器的作用：當線圈剛好由于慣性越過平衡位置時就自動改變線圈中的電流方向，使線圈連續(xù)轉動。能量轉化：電能轉化為機械能教案B

44、一、引入課題問題1：生活和生產中那些地方用到了電動機？學生回答：電風扇、洗衣機、電吹風等。問題2：電動機工作時消耗了什么能，同時轉化為什么能？（電能轉化為機械能）復習：磁體在磁場中會受到磁力的作用（磁體發(fā)生運動）通電的導線能使磁針偏轉（運動），說明磁針也受到磁力的作用逆向思維磁體能否使通電的導線運動呢？二、新課講授1.磁場對通電導線有作用提問：奧斯特實驗現(xiàn)象表明了什么？總結：通電導線周圍的磁場對磁體存在力的作用。那么磁體產生的磁場是否對通電導線也有力的作用？演示：磁場對通電導線的作用觀察：通電后，原來靜止的通電導線發(fā)生了怎樣的現(xiàn)象？（運動）教師：改變電流的方向，觀察通電導線的運動方向是否發(fā)生了

45、改變？（通電導線在磁場中的運動方向與通電導線中電流的方向有關。當電流的方向發(fā)生改變時，通電導線運動的方向剛好相反。）教師：保持通電導線中電流方向不變，改變磁體中的磁感線方向進行比較實驗，你又獲得了什么？總結：通電導線在磁場中受到力的作用，受力的方向與電流的方向和磁感線的方向有關。演示：演示把線圈放到磁場中的實驗。猜想：線圈轉動了起來，同學們討論一下：為什么線圈是轉動而不是直線運動呢？討論互動。小結：把通電線圈放入磁場中，會發(fā)現(xiàn)通電線圈會在磁場中轉動起來，這個是不是就是我們生活中經常見到的電動機呀！其實，我們現(xiàn)在看到的就是一臺小小的電動機。接下來就來認識和學習電動機。2電動機（1）電動機的基本構

46、造感受：出示電動機掛圖，讓學生觀察認識電動機的基本構造。講解：電動機就是由能轉動的線圈和不動磁體組成。我們把它們叫做轉子和定子。（2）電動機工作原理猜想：當把線圈放在圖乙位置時看它會動嗎？（教材圖20.4-5）討論：很顯然線圈沒有動，這是為什么？（線圈要在磁場中轉動可能和它被放置的位置還有關系。在乙的位置上可能線圈的兩邊受到兩個反向的力，那么就不能轉動。）講解：在甲的位置上剛好在同一直線上受到兩個大小相等、方向相反的力，所以線圈不能轉動了。我們把這個位置就叫做線圈的平衡位置。猜想：那么線圈為什么在甲的位置可以轉動但又不能連續(xù)地轉動呢？你能想出什么好辦法使線圈能連續(xù)地轉動嗎？歸納：其實直流電動機

47、和我們模擬電動機的原理是一樣的，它使用了一個叫換向器的零件來使電動機不斷轉動的。觀察：換向器（教材136頁圖20.4-6）講解：換向器由兩個彼此絕緣的半環(huán)組成，兩個半環(huán)分別與線圈的兩端接通。當線圈轉動通過平衡位置后，半環(huán)從與一個電刷接觸，改變?yōu)榕c另一電刷接觸，從而改變線圈中電流的方向和磁場力方向，使線圈得以轉動?？偨Y：換向器的作用：改變線圈的電流方向，使線圈得以持續(xù)轉動。電動機轉動后能帶動其他機器的轉動，那么電動機起到了什么作用呢？結論：把電能轉化為機械能。3. 生活中的電動機（學生自學）三、課堂小結學生回答，教師補充共同總結：1.通電導線在磁場中受到力的作用，受力的方向與電流的方向和磁場的方

48、向有關；2.直流電動機的原理、能量轉化及換向器的作用。四、板書設計20.4 電動機1.磁場對通電導線有力的作用2.通電導線在磁場中的受力方向與電流的方向和磁感線的方向有關。3.直流電動機有定子和轉子組成；它是根據通電線圈在磁場中受力轉動的原理工作的。它工作時把電能轉化為機械能。4.換向器的作用是改變線圈中電流的方向。第5節(jié) 磁生電教學目標1.通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。2.了解電磁感應在生產、生活中的應用。3.了解發(fā)電機的原理，知道發(fā)電機工作過程中的能量轉化。教學重點電磁感應現(xiàn)象產生的條件，發(fā)電機的工作原理。教學難點電磁感應現(xiàn)象產生的條件教學過程教案A第1課時一、

49、引入課題以前學過的奧斯特實驗說明電可以生磁，那么反過來磁能不能生電呢？現(xiàn)在我們所用的發(fā)電機是可以產生電，它是由磁產生的嗎？它的工作原理是什么，什么條件下才能生電？今天我們就研究這個問題？二、新課講授1.什么情況下磁可以生電（1）由奧斯特實驗，當導線中能有電流時，小磁針會轉動，那么反過來，如果我們讓小磁針轉動，導線中會不會有電流產生呢？（2）通電導線在磁場中會受到力的作用，從而使導體發(fā)生了運動，那么反過來，如果讓導體在磁場中先運動，導體中會不會產生電流呢？（3）實驗：教材裝置，探究在什么情況下才能產生電流。（4）嘗試的角度 讓直導線在蹄形磁體的磁場中靜止，換用不同強度的磁體，觀察到電流表指針不偏

50、轉；讓直導線在蹄形磁體中上、下運動，觀察到電流表指針不偏轉，這說明沒有產生電流；將直導線在磁場中左右運動，電流表指針發(fā)生了偏轉，說明導線中產生了電流；將直導線在磁場中斜著運動，電流表指針也發(fā)生了偏轉，說明導線中產生了電流。（5）結論：如果導體在磁場中做切割磁感線運動，則導體中就會產生電流，我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應，產生的電流叫感應電流。電磁感應現(xiàn)象是英國的物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的，他經過十年堅持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，這種熱愛科學，堅持探索真理的可貴精神值得我們學習。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導致了發(fā)電機的發(fā)明，開辟了電的時代，所以電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。2.發(fā)

51、電機（1）老師出示發(fā)電機模型。實驗：把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來，當搖動手柄使線圈在磁場中快速轉動，觀察到什么？實驗：用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化?，F(xiàn)象：電流表指針左右擺動。（2）為什么會是這樣的呢？發(fā)電機的構造發(fā)電機是由哪幾部分組成的？學生看書后回答：它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動機相似，但沒有電動機的換向器。工作原理（參見教材第135頁）當線圈在外力的帶動下在磁場中轉動時，線圈的兩個邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們主生的感應電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。當線圈繼續(xù)轉動時，兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜

52、的方向，使得切割磁感線的條數(shù)減少，故產生的感應電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。當線圈轉過了180度以后，線圈的每條邊的運動方向正好相反，故它們產生感應電流的方向也會相反，所以還會出現(xiàn)電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現(xiàn)象。3.交流電（1）概念：線圈轉動一周，電流方向變化兩次，發(fā)電機發(fā)出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡稱交流。（2）頻率：在交流電流中，電流在每秒內周期性變化的次數(shù)叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz，線圈轉動一周所用的時間叫周期。我國照明用電的頻率是50Hz，周期是0.02秒。（3）交直流電的轉換如教材圖20.5-4所示

53、的發(fā)電機發(fā)出的是交流電，因為線圈本身產生的就是方向周期性變化的交流電；如果我們把兩個圓環(huán)換成一個換向器，它就可以把線圈內產生的交流電經過轉換，輸出的是方向不變的直流電，但大小也是要周期性改變的。4.實際發(fā)電機的構造（1）由定子和轉子組成，小型發(fā)電機采用線圈轉動，磁場不動的方式；大型發(fā)電機采用線圈不動，磁場轉動的方式，因為大型發(fā)電機的電流大，電刷與滑環(huán)間容易產生電火花，很不安全，故采用旋轉磁極的方式發(fā)電（2）能量的轉化：發(fā)電機發(fā)電過程是把機械能轉化為電能；實際發(fā)電是由其他形式的能轉化為電能的。三、課堂小結1.電磁感應現(xiàn)象2.發(fā)電機的結構及其工作原理3.什么是交流電？我國供生產生活用的交流電周期和頻率。四、板書設計20.5 磁生電1.磁生電的條件2. 感應電流的方向3.電磁感應現(xiàn)象的能量轉化：機械能電能 4. 發(fā)電機 （1）組成 （2）原理：電磁感應現(xiàn)象5. 交流電：周期性改變方向的電流（1）周期：完成一次周期性變化的時間秒 T=0