第一篇:初中物理磁生電教案
磁生電教案
【教學目標】
1.知識與技能
●知道電磁感應現象;知道產生感應電流的條件。
●知道發電機的原理;能說出發電機為什么能發電;知道什么是交流電;知道發電機發電過程是能量轉化的過程.●知道我國供生產和生活用的交流電的頻率是50 Hz的意思;能把交流電和直流電區分開來.2.過程與方法
●通過探究磁生電的條件,進一步了解電和磁之間的相互聯系,提高學生觀察能力、分析概括能力和聯系簡單現象探索物理規律的能力.●觀察和體驗發電機是怎樣發電的,提高學生應用知識分析和解決問題的能力.3.情感態度與價值觀
●認識自然現象之間是相互聯系的,進一步了解探索自然奧妙的科學方法.●認識任何創造發明的基礎是科學探索的成果,初步具有創造發明的意識.【教學重難點】
重點: 通過探索概括出電磁感應.。通過實驗知道交流發電機的工作原理。
難點:由實驗現象概括物理規律--電磁感應.。應用原理分析問題--發電機工作原理。
【教學方法】 探究、實驗、討論法 【教學器材】
演示電流表、蹄形磁鐵、導體、開關、投影、微機、掛圖、手搖發電機一臺、小燈泡.【教學過程】
一、通過實驗,引入新課
重做奧斯特實驗,請同學們觀察后回答:
1.此實驗叫什么實驗?
(奧斯特實驗)
2.它揭示了一個什么現象?
(電流周圍存在著磁場,電流的磁場方向跟電流方向有關)
[師]電流周圍存在著磁場,即電能生磁.那么逆向思維將會怎么樣?
(先找學生帶著感情朗讀課本第一自然段,然后請學生提出問題)
[生甲]磁能否生電?
[生乙]怎樣能使磁生電?
[師]下面我們用實驗來探究磁能否生電.我們先設計實驗,從實驗需要器材、實驗條件、實驗操作入手.第五節 磁生電 [板書]
(一)什么情況下磁能生電 [板書]
[生甲]實驗器材:蹄形磁體、電流表、導線、直導線、鐵架臺、細線
[生乙]將直導線用導線和電流表相連,用細線將直導線懸掛在鐵架臺上(不要掛太高).[生丙]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轉.[生丁]這說明沒有產生電流.[生戊]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.[生庚]將直導線在磁場中左右運動,觀察到電流表指針偏轉.[生辛]這表明有電流產生.[生1]將直導線在磁場中斜著運動,觀察到電流表指針偏轉.[生2]這表明有電流產生.[師]如果把磁感線想象成一根根實實在在的線,把導線想象成一把刀,表達起來會方便些,討論一下如何表達.[生甲]導體在磁場中運動,就有電流產生.[生乙]閉合電路一部分導體在磁場中運動,就有電流產生.[師]他們回答的準確嗎?應怎么表達?
[生丙]不準確.閉合電路中一部分導體在磁場中上、下運動,就有電流產生.[師]那么怎樣表達能準確?
[生](討論得出)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生電流.[師]回答得非常好.我們把這種現象叫電磁感應,產生的電流叫感應電流.1.電磁感應 [板書]
2.感應電流 [板書]
[師]電磁感應現象是英國的物理學家法拉第發現的,他經過十年堅持不懈的努力,才發現了這一現象,這種熱愛科學,堅持探索真理的可貴精神值得我們學習.這一現象的發現進一步揭示了電和磁之間的聯系,導致了發電機的發明,開辟了電的時代,所以電磁感應現象的發現具有劃時代的意義.(二)發電機 [板書]
[師]發電機是怎樣發電的呢?
[演示1]把一臺手搖發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?
[生甲]觀察到小燈泡發光.[生乙]有感應電流產生,并通過小燈泡.[演示2]用電流表換下小燈泡,緩慢搖動大輪,觀察.[生甲]電流表指針左右擺動.[生乙]這表明發電機發出的電的大小和方向是變化的.[師]從上面演示可以看出,發電機能發電,且發出的電的大小和方向是變化的.那么它的構造是怎樣的?工作原理是什么?看掛圖.[生甲]發電機的構造由定子和轉子組成,包括磁極、線圈、銅環、電刷等.[生乙]當ab向下cd向上運動,做切割磁感線運動,有感應電流,ab邊電流方向從a→b.[生丙]當ab轉過平衡位置,ab向上運動,cd向下運動,做切割磁感線運動,ab邊的電流方向從b→a.[師]從發電機工作過程我們能看出,線圈轉動一周,電流方向變化兩次.周期性改變方向的電流叫交變電流,簡稱交流.在交流電流中,電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率.頻率的單位是赫茲,線圈轉動一周所用的時間叫周期.(邊講解邊板書)
1.交變電流 [板書]
2.頻率 [板書]
3.周期 [板書]
[師]周期和頻率是用來表示交流電特點的兩個物理量.4.我國供生產和生活用的交流電周期是0.02秒,頻率是50赫茲.[師]我們看課本想想做做,通過做、想、觀察得出結論.[生甲]磁體近似于蹄形,一邊N極,一邊S極.[生乙]線圈通過銅環、電刷和燈泡連接.[生丙]搖把是通過皮帶帶動線圈轉動.[生丁]當慢慢轉動搖把,線圈在磁場中轉動,電流表中指針擺動,線圈轉動一周,指針來回偏動兩次.[生戊]發電機中線圈轉動越快,小燈泡越亮.[師]同學們做得非常認真,回答得也很好,值得表揚.下面我們看屏幕(微機播放關于發電機的內容),看看從中獲得什么信息?
[生甲]實際發電機也是由轉子(轉動部分)和定子(固定部分)組成.[生乙]大型發電機一般采取線圈不動,磁極旋轉的方式來發電.[生丙]發電機發電過程是把電能轉化為機械能.[師]我們現在根據板書進行小結.三、小結
根據板書與學生一起歸納本節課學習的主要內容:
1.電磁感應、感應電流
2.發電機
四、布置作業
動手動腦學物理 ①②③④
參考答案:
1.人用手搖發電機,把手運動的機械能通過發電機轉化成電能.電流流過小燈泡使電能轉化成光能.2.手搖發電機燈泡的亮度是一明一亮閃,而手電筒燈泡的亮度不變.3.振動;振動;電流.4.汽車、拖拉機等設備中都有發電機,它們是靠發動機帶動的,發動機把汽油、柴油等的化學能轉化成機械能,發電機把機械能轉化成電能.五、板書設計
第五節 磁生電
一、什么情況下磁能生電 1.電磁感應 2.感應電流
二、發電機
1.交變電流 2.頻率 3.周期
4.我國供生產和生活用的交流電周期是0.02秒、頻率是50赫茲.【布置作業】 1.復習、默寫概念; 2.P29動手動腦學物理:1---6 3.同步6.2(以上明天交)4.指導6.2(后天交)【教學后記】
第二篇:初中物理 電動機·磁生電
電與磁(電磁鐵·電動機·發電機)
模塊一
電磁鐵
一、知識點
1.電磁鐵的來源:通電螺線管有磁性,如果在一個通電螺線管中插入一根軟鐵棒,螺線管的磁性會更強。
2.定義:插入了軟鐵棒的通電螺線管叫電磁鐵。
這根軟鐵棒稱為電磁鐵的鐵芯,螺線管成為電磁鐵的線圈。
注意:電磁鐵的鐵棒(鐵芯)是由軟鐵制成的,被磁化時顯磁性,但失去外部磁場時,其磁性又立即消失。
3.電磁鐵中加鐵芯的原因
通電螺線管通電后產生磁場,該磁場使其內的鐵棒被磁化,鐵棒磁化后的磁場極性與通電螺線管的機型完全一致,使得電磁鐵的磁性比螺線管的磁性大大地增強。
4.影響電磁鐵磁性強弱的因素
(1)
電磁鐵通電時產生磁性,斷電時失去磁性。
(2)
電磁鐵中的電流越大則電磁鐵的磁性越強。
(3)
電流一定時,外形相同的螺線管,線圈的匝數越多,它的磁性越強。
(4)
電磁鐵中有鐵芯比無鐵芯時的磁性強。
5.電磁鐵的特點
(1)
可以通過電流的通斷,來控制其磁性的有無。
(2)
可以通過改變電流的方向改變磁場方向。
(3)
可以通過改變電流大小、鐵芯的材質來控制磁性的強弱。
6.電磁鐵的應用
電磁起重機、電磁選礦機、電磁繼電器、電鈴等。
7.電磁繼電器
(1)
電磁繼電器的工作電路
(2)
電磁繼電器的組成一般由電磁鐵、銜鐵、彈簧片、觸點等組成。
(3)
電磁繼電器的原理
利用電磁鐵在通斷電的情況下有無磁性來間接控制工作電路通斷的開關。
(4)
電磁繼電器的應用
①利用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流。
②實現遠距離操作。
8.電磁閥車門
現在的公共汽車使用的都是利用壓縮空氣開關的自動門。其中空置壓縮空氣是開門還是關門的滑閥就是你用兩個電磁鐵來控制的。司機通過單刀雙擲開關S來使線圈或通電產生磁場吸引銜鐵或,從而推動滑閥使空氣壓縮來推開或關閉車門。其結構如下:
二、例題精講
【例1】★
通電螺線管的磁性強弱跟通過它的及的多少有關,另外,將
________插入通電螺線管中.它的磁性也會大大增強.
考點:
影響電磁鐵磁性強弱的因素.
解析:
據上面的分析可知,通電螺線管的磁性強弱跟通過它的電流及線圈匝數的多少有關,另外,將鐵芯插入通電螺線管中.它的磁性也會大大增強.
答案:
電流;線圈匝數;鐵芯.
【測試題】
如圖所示,若閉合電鍵S,則電磁鐵的磁性將()
A.
增強
B.
減弱
C.
不變
D.
無法判斷
閉合電鍵S1后,電路由單個的R1變為R1與R2并聯,并聯后的總電阻小于R1的阻值,由歐姆定律I=
可知,使得通過電磁鐵線圈中的電流增大.根據影響電磁鐵磁性大小的因素可知,通過線圈電流增大,電磁鐵的磁性增強.
故選A
【例2】★
如圖所示的電磁鐵,要想磁性最強,正確的方法是()
A.S接D,P滑至B端
B.
S接C,P滑至A端
C.
S接C,P滑至B端
D.
S接D,P滑至A端
考點:
影響電磁鐵磁性強弱的因素.
解析:
滑動變阻器S接C電磁鐵線圈匝數最多,滑片在A端電路電流最大,并且有鐵芯,所以此時電磁鐵磁性最強.
答案:
B
【測試題】
如圖所示,當滑動變阻器的滑片P向右移動時,懸掛磁鐵的彈簧的長度()
A.
將變長
B.
將變短
C.
先變長后變短
D.
先變短后變長
利用安培定則可以判定電磁鐵的下端為N極,上端為S極,故電磁鐵與其上面的條形磁體相互吸引.當滑片P向右滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值變小,根據歐姆定律可知,電路中的電流增大,所以電磁鐵的磁性增強.電磁鐵對條形磁體的吸引力增大,條形磁體對彈簧的拉力增大,所以彈簧伸長的長度變長.
故選A
【例3】★
下列設備中利用電磁感應現象制成的是()
A.
電磁繼電器
B.
發電機
C.
電磁鐵
D.
電動機
考點:
電磁感應.
解析:
A、電磁繼電器是利用電流的磁效應的原理制成的,故該選項不符合題意;
B、發電機是利用電磁感應現象的原理制成的,故該選項符合題意;
C、電磁鐵是利用電流的磁效應原理工作的,故該選項不符合題意;
D、電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的,故該選項不符合題意.
答案:
B
【測試題】
首先發現電磁感應現象的科學家是()
A.
法拉第B.
安培
C.
焦耳
D.
奧斯特
A、英國物理學家法拉第最早發現了電磁感應現象.故A正確;
B、安培發現了安培定則.故B錯誤;
C、焦耳發現了焦耳定律.故C錯誤;
D、奧斯特首先發現電流的磁效應.故D錯誤.
故選A
【例4】★★
某同學在做“研究電磁鐵”實驗時,連接了如圖所示的電路,試判斷電磁鐵有無磁性或磁性強弱的變化.
(1)只閉合S1時,電磁鐵
磁性.
(2)閉合S1、S2接a時,滑動變阻器的滑片向右滑動,電磁鐵磁性
.
(3)S1閉合,S2由接a改為接b,調節滑動變阻器滑片P,使電流表示數不發生變化.這時電磁鐵的磁性
.
(4)電磁鐵在我們的日常生活中被廣泛的用到,如:
.
考點:
探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗.
解析:
(1)只閉合S1時,電路中沒有電流通過,電磁鐵不會產生磁性,故電磁鐵沒有磁性;
(2)閉合S1、S2接a時,電路中有電流,電磁鐵有磁性;當滑動變阻器的滑片向右滑動時,滑動變阻器接入電路中的電阻絲變長,電路中電阻變大,電流變小,即:在匝數一定的情況下,電流減小,電磁鐵磁性減小;
(3)S1閉合,S2由接a改為接b,匝數變少,又調節滑動變阻器滑片P,使電流表示數不發生變化,即:在電流一定的情況下,減小匝數,電磁鐵磁性減小;
(4)電磁起重機、電磁繼電器、電鈴都用到了電磁鐵;
答案:
(1)沒有;(2)減小;(3)減小;(4)電磁起重機.
【測試題】
如圖所示,A為螺線管,B為懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵,當開關S斷開時,彈簧測力計的示數將
(填變大或變小),電流表的示數將
(填變大或變小).
開關S斷開時,電路中的電流變小,電流表示數變小,電磁鐵磁性減弱.
根據右手定則判斷電螺線管的上端為N極,對條形磁鐵的排斥力減小,所以彈簧測力計的示數將變大.
故答案為:變大、變小.
【例5】★★
如所示,閉合開關S,燒杯中水面上浮著一個空心小鐵球,將盛水的容器放在電磁鐵上方,此時電磁鐵A端為
極,將滑片P向右滑動,空心小鐵球將
.(填“上浮”“下沉”“靜止”)
考點:
影響電磁鐵磁性強弱的因素.
解析:
①電流由A流向B,則由右手螺旋定則可知螺線管B端為N極,則A端為S極(南極);
②當滑片向右移動時,滑動變阻器接入電阻增大,則由歐姆定律可知電路中電流減小,則螺線管中的磁性減弱,故小③鐵球所受磁力減小,使得鐵球上浮一些,排開水的體積變小,而且由有阿基米德原理可知受到的浮力將減小.
答案:
S;上浮.
【測試題】
小利同學觀察到學校樓道里的消防應急燈,平時燈是熄的,一旦停電,兩盞標有“36V”燈泡就會正常發光.圖所示是小利設計的四個電路,其中可以起到消防應急燈作用的電路是()
A.
B.
C.
D.
根據題意,分析各圖可知,當照明電路正常工作時,電磁鐵具有磁性,吸引銜鐵,使消防應急燈所在電路斷開,而當停電后,電磁鐵失去磁性,銜鐵在彈簧的作用下向上彈起,與觸點接觸,兩燈泡連接,且為并聯.因此,對照各圖發現,只有圖C符合這一要求.
故選C
【例6】★
如圖所示,當開關S閉合后,電磁鐵A端磁極為
極,當電路中滑動變阻器的滑片P逐漸向右移動時,電磁鐵的磁性將
(選填“增大”、“減小”或“不變”).
考點:
通電螺線管的磁場;影響電磁鐵磁性強弱的因素.
解析:
(1)伸出右手,彎曲的四指與電流的方向相同,大拇指所指的方向即螺線管的左端為通電螺線管的N極,則螺線管的右端即A端是S極.
(2)滑動變阻器滑片向右移動時,滑動變阻器接入電路的電阻變小,電流變大,電磁鐵磁性將增大.
答案:
S;增大.
【測試題】
如圖所示,下列說法正確的是()
A.
當S1斷開S2閉合時,紅燈亮
B.
當S1斷開S2閉合時,綠燈亮
C.
當S1閉合S2斷開時,綠燈亮
D.
當S1、S2均閉合時,綠燈亮
讀圖可知:
(1)當S1斷開、S2斷開時,左側的控制電路無電流,電磁鐵無磁性,右側的工作電路也是斷開的,所以兩燈均不能工作;
(2)當S1斷開、S2閉合時,左側的控制電路無電流,電磁鐵無磁性,由于彈簧的原因,動觸點與綠燈的觸電接觸,同時由于右邊的工作電路也是閉合的,所以此時的綠燈亮;故A錯誤、B正確;
(3)當S1、S2閉合時,左側的控制電路有電流,電磁鐵有磁性,由于彈簧的原因,動觸點與紅燈的觸電接觸,同時由于右邊的工作電路也是閉合的,所以此時的紅燈亮;故D錯誤;
(4)當S1閉合S2斷開時,左側的控制電路斷開,電磁鐵無磁性,同時右側的工作電路斷開,因此工作電路無電流,所以兩燈都不亮,故C錯誤.
故選B
模塊二
磁場對通電導線的作用與電動機
一、知識點
1.當把通電導體放在磁場中時
(1)
如果通電導體中的電流方向與磁場方向平行,則通電導體不受磁場的作用力。
(2)
如果通電導體中的電流方向與磁場方向不平行,則通電導體受磁場力的作用,當通電導體中的電流方向與磁場方向垂直時,通電導體在磁場中受到的磁場力最大。
2.影響通電導體在磁場中受到的磁場力大小的決定因素
(1)
磁場強弱:磁場越強,則通電導體在磁場中受到的磁場力越大。
(2)
電流大小:電流越大,則通電導體在磁場中受到的磁場力越大。
3.通電導體在磁場中受到的磁場力方向決定于磁場方向、電流的方向
(1)
保持磁場方向不改變,只改變電流方向,則通電導體受到的磁場力方向反向。
(2)
保持電流方向不改變,只改變磁場方向,則通電導體受到的磁場力方向反向。
(3)
若磁場的方向、電流的方向二者同時反向,則通電導體受到的磁場力方向不變。
4.左手定則
當通電導體與磁感線垂直時,通電導體受力方向、磁感線方向、電流方向之間的關系可用左手定則判斷:伸開左手,使大拇指與四指在同一平面內并跟四指垂直,讓磁感線垂直傳入手心,使四指指向電流方向,則大拇指所指的方向就是通電導體在磁場中所受磁場力的方向,如下圖所示。
5.動圈式揚聲器
(1)
結構:由固定的永磁體、作為銀圈的線圈和錐形紙盒盆構成,如下圖所示。
(2)
工作原理:當線圈通過上圖中所示的電流時,線圈受到的磁體的吸引向左運動;當線圈中通過相反方向的電流時,線圈受到磁體的排斥而向右運動,由于通過線圈的電流是交變電流,它的大小和方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盆也來回振動,于是揚聲器就發出了聲音。
6.直流電動機
(1)
工作原理
直流電動機的工作原理如下圖所示,其線圈兩端各連一個銅制半環E和F,它們彼此絕緣,并隨線圈一起轉動,A和B是電刷,它們跟半環接觸,使電源與線圈組成閉合電路。E和F叫做換向器,其作用是每當線圈轉過平衡位置時,換向器就能自動改變線圈中電流的方向。
丁
丙
乙
甲
圖甲是開始通電的狀態,換向器與電刷接觸,換向器與電刷接觸。線圈的電流如圖所示,左邊受到向上的磁場力,右邊受到向下的磁場力,于是線圈開始沿順時針方向轉動。
轉過90°就到了如圖乙所示的狀態,這是平衡位置。線圈的慣性使它沖過平衡位置,于是換向器就改變了所接觸的電刷,與接觸、與接觸,如圖丙所示。
圖丙中,線圈的電流方向如圖所示,左邊的受力方向變成向下,右邊的受力方向變成向上。于是線圈就繼續沿順時針方向轉動90°。
轉到圖丁中所示的位置時,又靠慣性沖過去,就回到了圖甲的狀態。
(2)
換向器作用:
①線圈在平衡位置時,停止對其供電。
②線圈轉過平衡位置時,改變線圈中的電流方向。
(3)
轉動方向和轉速:轉動方向與線圈中的電流方向和磁場的方向有關;轉速與電流的大小和磁場強弱有關。
7.實用電動機
(1)
基本結構:電動機是由轉子和定子兩大部分組成的,能夠轉動的部分叫轉子,固定不動的部分叫定子。
(2)
原理:電動機是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的,它在工作時將電能轉化為機械能。
(3)
種類:直流電動機和交流電動機
二、例題精講
【例7】★★
1.如圖是火警自動報警原理圖.發生火警時,將會發生下列變化,其變化順序是
.
①溫度升高使銅鐵雙層金屬片向下彎曲,從而接通電磁鐵電路.
②接通觸點使報警電路中有電流通過.
③電磁鐵具有磁性.
④銜鐵被吸下.
⑤紅燈亮、電鈴響,發出警報.
A.①②③④⑤;
B.①③④②⑤
C.①②④③⑤;
D.①④③②⑤
2.小李利用電磁鐵設計了一種微機室防盜報警器(如圖).在微機室房門處安裝開關S,電鈴安在傳達室.當房門被推開時,開關S閉合,電流通過電磁鐵,電磁鐵
(填“有”或“無”)磁性,并且B端為
極,跟金屬彈性片上的磁鐵相互
(填“吸引”或“排斥”),電鈴電路
(填“接通”或“斷開”),電鈴報警.
考點:
電磁繼電器的組成、原理和特點;電磁鐵的其他應用.
解析:
(1)讀圖可知,當銅鐵片彎曲使控制電路接通時,電磁鐵獲得磁性,吸引銜鐵,使觸點向下,與工作電路連通,電燈與電鈴同時工作,故選項B符合題意.
(2)讀圖可知,左側為控制電路,當開關閉合時,電磁鐵獲得磁性,利用安培定則判斷可知,B端為N極,因為彈簧片左側也是N極,同名磁極相互排斥,故兩觸點接通,使右側工作電路開始工作,電鈴報警.
答案:
(1)B.(2)有,N,排斥,接通.
【測試題】
如圖所示的A,B,C,D四個實驗裝置中,用來研究電磁感應現象的是
;用來研究影響電磁鐵磁性強弱因素的是
;用來研究電磁繼電器構造的是
;用來研究電動機原理的是
.
A裝置是一個電磁繼電器,即是電磁繼電器應用實驗;
B裝置讓通電導體放在磁場中,它會受到力的作用,這是用來研究磁場對電流的作用(或通電導體在磁場中受力)的實驗,即電動機的原理實驗;
C裝置中,若開關閉合,金屬棒左右切割磁感線運動,此時電路中就會產生電流,故是電磁感應實驗裝置.
D開關閉合后,電磁鐵吸引鐵釘,移動滑片的位置,可以得到電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系.
如圖所示的四個實驗裝置中,用來研究電磁感應現象的是C;用來研究影響電磁鐵磁性強弱因素的是D;用來研究電磁繼電器構造的是A;用來研究電動機原理的是B.
故答案為:C;D;A;B.
【例8】★
如圖所示是直流電動機的模型,閉合開關后線圈順時針轉動.現要線圈逆時針轉動,下列方法中可行的是()
A.
只改變電流方向
B.
只改變電流大小
C.
換用磁性更強的磁鐵
D.
對換磁極同時改變電流方向
考點:
直流電動機的構造和工作過程.
解析:
直流電動機的轉動方向與線圈中的電流方向和磁場方向有關,若使通入直流電動機的電流方向改變或磁場的方向改變,它的轉動方向將改變.但是如果同時改變電流的方向和磁場的方向,線圈的轉動方向將不變.
答案:
A
【測試題】
如圖所示,用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間.閉合開關,當ab做切割磁感線運動時,觀察到電流表的指針發生偏轉.利用這一現象所揭示的原理,可制成的設備是()
A.
電動機
B.
發電機
C.
電磁繼電器
D.
電飯煲
如圖所示,用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間.閉合開關,當ab做切割磁感線運動時,觀察到電流表的指針發生偏轉.這一現象所揭示的原理﹣﹣電磁感應現象,發電機就是根據這一原理制成的,故B正確;
電動機是根據通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的,不符合題意;
電磁繼電器是利用電流的磁效應來工作的,不符合題意;
電飯煲是根據電流的熱效應來工作的,不符合題意.
故選B
【例9】★
磁懸浮列車是現代高科技的應用,下列說法不正確的是()
A.
通過列車底部與上方軌道間的同名磁極相互排斥,使列車懸浮
B.
為產生極強的磁性使列車懸浮,制作電磁鐵的線圈宜選擇超導材料
C.
由于列車在懸浮狀態下行駛,因而一定做勻速直線運動
D.
列車懸浮行駛時,車體與軌道間無阻力、無震動,運動平穩
考點:
磁浮列車的工作原理和特點.
解析:
磁懸浮列車是現代高科技的應用,它的工作原理是同名磁極相互排斥;列車懸浮行駛時,車體與軌道間有空隙,所以無阻力、無震動,運動平穩;產生極強的磁性使列車懸浮,制作電磁鐵的線圈宜選擇超導材料,因為超導材料無電阻,不會產生電流的熱效應.故A、B、D不符合題意.
答案:
C
【測試題】
我國第一條磁懸浮列車已在上海建成,它利用磁極間的相互作用,將列車懸浮于軌道之上幾厘米,從而大大減小摩擦,提高了行駛的速度.這里利用的“磁極間的相互作用”是指()
A.
同名磁極互相吸引
B.
同名磁極互相排斥
C.
異名磁極互相排斥
D.
異名磁極互相吸引
磁懸浮列車的車體和軌道是同名磁極,同名磁極互相排斥,使列車實現懸浮,從而減小列車所受的摩擦力,提高行駛速度.
故選B
模塊三
電磁感應與發電機
一、知識點
1.電磁感應
(1)
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生電流,這種現象叫做電磁感應,產生的電流叫做感應電流。
(2)
發現及意義:英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象,并進一步解釋了電和磁的聯系,導致了發電機的發明。
(3)
感應電流的產生條件
①電路是閉合的;
②導體要在磁場中做切割磁感線的運動;
③切割磁感線運動的導體只能是閉合電路的一部分。
(4)
能量轉化:機械能轉化為電能。
(5)
影響因素:
①導體中感應電流的方向決定于導體的運動方向、磁感線方向。兩者中其一發生方向改變,感應電流方向發生改變。兩者都發生改變,感應電流方向不發生改變。
②導體中感應電流的大小取決于磁場的強弱、導體切割磁感線的速度大小。磁場越強、切割磁感線的速度越大,則感應電流越大。
2.動圈式話筒
(1)
結構圖
(2)
作用:把聲音轉換成電流。
(3)
原理:電磁感應
(4)
工作過程:當對著話筒講話時膜片帶動線圈在磁場里振動,使得線圈切割磁感線而產生感應電流,這種感應電流再通過揚聲器被還原成聲音播放。
3.發電機
(1)
工作原理:利用電磁感應現象將機械能轉化為電能。
(2)
交流發電機:電流大小和方向都周期性發生變化的發電機。
(3)
交流電頻率:電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率。
頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號位Hz。
我國使用的交流電頻率是50Hz,其意義是發電機的線圈1秒內轉50周,而轉動一周電流方向改變兩次,故頻率為50Hz的交流電1秒鐘內電流方向改變100次。
【例10】★
如圖所示,用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間.閉合開關,當ab做切割磁感線運動時,觀察到電流表的指針發生偏轉.利用這一現象所揭示的原理,可制成的設備是()
A.
電動機
B.
發電機
C.
電磁繼電器
D.
電飯煲
考點:
發電機的構造和原理.
解析:
如圖所示,用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間.閉合開關,當ab做切割磁感線運動時,觀察到電流表的指針發生偏轉.這一現象所揭示的原理﹣﹣電磁感應現象,發電機就是根據這一原理制成的,故B正確;
電動機是根據通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的,不符合題意;
電磁繼電器是利用電流的磁效應來工作的,不符合題意;
電飯煲是根據電流的熱效應來工作的,不符合題意.
答案:
B
【測試題】
如下面左圖,導體a向右運動時可以產生感應電流,若要使產生的感應電流方向與左圖的方向相反,則下列哪種選項可行()
A.
B.
C.
D.
A、導體沒有切割磁感線運動,導體中沒有感應電流.不符合題意;
B、磁感線方向相反、導體運動方向相反,感應電流方向不變.不符合題意;
C、導體沒有切割磁感線運動,導體中沒有感應電流.不符合題意;
D、在導體運動方向不變時,磁感線方向相反,感應電流方向相反.符合題意.
故選D
【例11】★★
在如圖所示的實驗裝置中,用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間,銅棒的兩端通過導線連接到電流表上.下列說法正確的是()
A.
ab棒在圖中位置水平左右運動時,應觀察到電流表的指針發生偏轉
B.
ab棒在圖中位置豎直上下運動時,應觀察到電流表的指針發生偏轉
C.
該裝置是研究磁場對通電導體的作用力方向與磁場方向的關系
D.
該裝置在實驗中通過磁場對電流的作用,使電能轉化為機械能
考點:
電磁感應.
解析:
AB、產生感應電流的條件:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,電路中產生感應電流.當ab棒在圖中位置水平左右運動時,符合產生感應電流的條件,電路中有感應電流產生,靈敏電流計的指針發生偏轉;當ab棒在圖中位置豎直上下運動時,沒有切割磁感線,因此不會產生感應電流,電流表指針不會發生偏轉;故A正確,B錯誤;
C、該裝置是研究電磁感應現象;故C錯誤;
D、ab棒運動時,具有機械能,產出感應電流時,電路中具有電能,產生感應電流的過程是機械能轉化為電能的過程.故D錯誤.
答案:
A
【測試題】
如圖所示是小明探究在“什么情況下磁可以生電”的實驗裝置,其中能夠使電流計指針發生偏轉的是()
A.
ab不動,磁體上下移動
B.
ab不動,磁體左右移動
C.
磁體不動,ab上下移動
D.
磁體與ab一起向右移動
本題圖中蹄形磁體的磁感線方向是豎直方向.
A、ab不動,磁體上下移動,導體ab不切割磁感線,指針不發生偏轉;
B、ab不動,磁體左右移動,導體ab切割磁感線,指針發生偏轉;
C、磁體不動,ab上下移動,導體ab不切割磁感線,指針不發生偏轉;
D、磁體與ab一起向右運動,ab與磁體保持相對靜止,ab不切割磁感線,指針不發生偏轉.
故選B
【例12】★
關于電磁感應現象,下列說法正確的是()
A.
電磁感應現象中機械能轉化為電能
B.
感應電流的方向只跟導體運動方向有關
C.
感應電流的方向只跟磁場方向有關
D.
導體在磁場中運動,能夠產生感應電流
考點:
電磁感應.
解析:
A、電磁感應現象的條件是導體在運動,結果是產生了電流,所以是機械能轉化為電能,故A正確;
B、感應電流的方向與導體運動方向、磁場方向都有關,故B錯誤;
C、與B同理,故C錯誤;
D、產生感應電流要具備三個條件,即“閉合的電路”、“一部分導體”、“切割磁感線運動”,只做運動,不一定產生感應電流,故D錯誤.
答案:
A
【測試題】
如圖所示,將同一根磁棒靜置于甲、乙、丙三位置10秒后,比較三處的感應電流,下列敘述何者正確()
A.
在甲位置感應電流最大
B.
在乙位置感應電流最大
C.
在丙位置感應電流最大
D.
在三個位置都沒有感應電流
得到感應電流需要同時滿足兩個條件:①電路是閉合的;②導體要做切割磁感線運動.在此題中磁棒放在甲乙丙三個位置都是靜止,所以都不滿足切割磁感線這個條件,故都不產生感應電流.
故選D
【例13】★
下列說法中正確的是()
A.
電磁鐵的磁性強弱與電流大小、電流方向和線圈匝數都有關
B.
法拉第最先發現電磁感應現象,電動機就是根據電磁感應現象制成的C.
通電導線在磁場中受力的方向與導體運動的方向和磁場的方向有關
D.
在電磁感應現象中,機械能轉化為電能
考點:
電磁感應;影響電磁鐵磁性強弱的因素.
解析:
A、電磁鐵磁性強弱與電流大小、線圈匝數多少有關,與電流方向無關,故A錯誤;
B、法拉第發現電磁感應現象是正確的,利用這一現象制成的發電機,不是電動機,故B錯誤;
C、通電導線在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關,故C錯誤;
D、電磁感應現象中機械能轉化為電能,通電導體在磁場中受力時電能轉化為機械能,故D正確.
答案:
D
【測試題】
如圖所示是探究“感應電流產生條件”的實驗裝置.圖中a、b接線柱應連接()
A.
電源
B.
靈敏電流表
C.
電壓表
D.
電流表
用如圖所示的裝置探究感應電流產生的條件時,產生的電流較小,所以電路中應串聯一只靈敏電流計,通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉來反映是否有電流產生.
故選B
【例14】★★
在下圖中,a表示垂直于紙面的一根導體的橫截面,導體是閉合電路中的一部分,它在磁場中按如圖所示的方向運動,其中不能產生感應電流的是()
A.
B.
C.
D.
考點:
產生感應電流的條件.
解析:
題中磁感線都是沿著豎直方向的,A、B、D三圖中,導體運動的方向都能夠切割到磁感線,都能夠產生感應電流,只有C圖中導體沿著豎直方向,它運動的方向和磁感線的方向一致,沒有切割磁感線,不能產生感應電流.
答案:
C
【測試題】
如圖是閉合電路的一部分導體在磁場中運動的示意圖,導體中產生感應電流的是()
A.
B.
C.
D.
A、導體順著磁感線的方向運動,不會產生感應電流.不符合題意;
B、導體在磁感線之間運動不會產生感應電流.不符合題意;
C、導體斜向上運動,切割磁感線運動,產生感應電流.符合題意;
D、導體順著磁感線方向運動不會產生感應電流.不符合題意.
故選C
【例15】★★
下面關于電路中是否會產生感應電流的說法中正確的是()
A.
只要導體在磁場中作切割磁感線運動,導體中就一定會有感應電流產生
B.
只要閉合電路在磁場中作切割磁感線運動,導體中就一定會有感應電流產生
C.
只要閉合電路的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動,電路中就一定會有感應電流產生
D.
只要閉合電路的一部分導體在磁場中運動,電路中就一定會有感應電流產生
考點:
產生感應電流的條件.
解析:
由產生感應電流的兩個條件知,只有選項C符合.故選C.
答案:
C
【測試題】
下列說法中正確的是()
A.
電動機是利用電磁感應現象制成的B.
發電機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的C.
動圈式話筒是利用電磁感應現象制成的D.
汽油機的做功沖程是將內能轉化成機械能
A、發電機是利用電磁感應現象制成的,故A錯誤;
B、電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的,故B錯誤;
C、動圈式話筒是利用電磁感應現象制成的,故C正確;
D、汽油機的做功沖程是將內能轉化成機械能,故D正確.
故選CD
【例16】★★
如圖所示,要使流過靈敏電流計的電流反向,下列措施中可行的是()
①只將磁場反向;
②只將線圈的運動方向反向;
③同時將磁場和線圈的運動方向反向;
④增加磁鐵的磁性或線圈匝數.
A.
①②
B.
②③
C.
①③
D.
①④
考點:
探究電磁感應現象的實驗;電磁感應.
解析:
要使流過靈敏電流計的電流反向,就是要改變感應電流的方向;
①只將磁場反向,就可以改變感應電流的方向,從而使靈敏電流計的電流反向;
②只將線圈的運動方向改變,就會改變感應電流的方向,從而使靈敏電流計的電流反向;
③同時改變磁場方向和線圈的運動方向,感應電流的方向時不變的;
④增加磁鐵的磁性或線圈匝數,只能是電流的大小,不能改變感應電流的方向.
答案:
A
【測試題】
如圖所示的裝置中,所有部件都靜止時,小磁針亦靜止于如圖所示的位置.在下述四種情況下,小磁針發生偏轉的是()
A.
磁鐵不動,導線ab向左運動
B.
導線ab不動,磁鐵向下運動
C.
磁鐵與導線以相同的速度同時下落
D.
磁鐵與導線以相同的速度同時上升
A、磁鐵不動,ab向左運動,其運動方向跟磁感線方向平行,不切割磁感線,不產生感應電流.不符合題意;
B、ab不動,磁鐵向下運動,相當于ab做切割磁感線運動,產生感應電流.符合題意;
CD、磁鐵與導線相對靜止,不切割磁感線,不產生感應電流.不符合題意.
故選B
第三篇:電生磁教案
電生磁
安全與法制教育:
加強學生日常的安全教育,心理疏導及其食品安全教育,課間操樓道擁擠注意事項,周末及其節假日放學不要乘坐三無車輛。
教學目標:
1、知識和技能
認識電流的磁效應。
知道通電導體的周圍存在磁場,通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似。理解電磁鐵的特性和工作原理。
2、過程和方法
觀察和體驗通電導體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯系。探究通電螺線管外部磁場的方向。
3、情感、態度、價值觀
通過認識電與磁之間的相互聯系,使學生樂于探索自然界的奧妙。重、難點:
試驗探究電流的磁效應的規律。探究通電螺線管的磁場規律。教學器材:
電腦平臺、磁體、小磁針、電源、導線 教學課時:2時 教學過程:
一、前提測評:
1、靜止后的磁針指南的一端叫 極,又叫 極,指北的一端叫 極,又叫 極。
2、同名磁極相互
,異名磁極相互
;磁極間的相互作用是通過 __________發生的。
3、磁場的方向是這樣規定的:小磁針靜止時 極所指的方向就是該點的 ;可以利用帶箭頭的曲線來描述磁場,這樣的曲線叫做。
4、使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫。
二、導學達標:
引入課題:試驗“猜一猜”
利用隱蔽的通電螺線管吸引小鐵釘,讓學生猜是什么物體?磁體對進入磁場的物體會發生作用,能否利用人工作用產生磁場、控制磁場? 進行新課:
1、電流的磁效應:
試驗:53頁圖8.2-2示,結果 結論:通電導體的周圍有磁場,磁場的方向跟電流的方向有關,這現象叫電流的磁效應。(這試驗叫奧斯特試驗)
思考:為什么手電筒、普通電線通電時吸引力好像不存在?……如何增強磁場?(做成螺線管,也叫線圈,如……開始的試驗)
2、探究:通電螺線管的磁場 猜想:通電螺線管能否產生磁場,磁場可能與哪種磁體的相似?(1)試驗:54頁圖8.2-4示(對比條形磁體)
結論:通電螺線管外部的磁場與 磁體的磁場相似。指出N極、S極 猜想:改變電流方向,磁場方向會不會變化?(2)試驗:54頁圖8.2-4示,但電流方向相反 結果: 結論:
指出圖8.2-5中的N極、S極
討論:能否利用一句話來概括這普遍性的規律?(參考55頁提示)
(3)安培定則: 右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。
練習:判斷一些通電螺線管的N、S極
3、達標練習:課本后50頁 “動手動腦學物理” 完成物理套餐中的本節內容。
小 結:根據板書,總結本節內容,明確重、難點。課后活動:
完成物理套餐中課堂未完成的內容。課本后練習。
教學后記:效果較好
第四篇:初中物理電與磁教案
電與磁教案
【教學目標】
1.知識與技能
●認識電流的磁效應、初步了解電和磁之間有某種關系。
●.知道通電導體周圍存在著磁場;通電螺線管的磁場與條形磁體相似。●會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
2.過程與方法
●.通過觀察直導線電流磁場和通電螺線管的磁場實驗,進一步發展學生的空間想象力。
●觀察和體驗通電導體與磁體之間的相互作用。
●經歷探究通電螺線管外部磁場方向的過程。3.情感態度與價值觀
●通過“電生磁”現象,初步認識自然現象之間存在相互聯系,樂于探索自然界的奧妙,培養學生的學習熱情和求是態度,初步領會探索物理規律的方法。【教學重難點】
重點:奧斯特的實驗揭示了電流的磁效應。通電螺線管的磁場及其應用。
難點:通電螺線管的磁場及其應用。【教學方法】
探究、實驗、討論法 【教學器材】
奧斯特實驗器材一套、通電螺線管、小磁針、投影儀、大頭針。【教學過程】
一、引入新課
當把小磁針放在條形磁體的周圍時,觀察到什么現象?其原因是什么?觀察到小磁針發生偏轉,因為磁體周圍存在著磁場,小磁針受到磁場的磁力作用而發生偏轉。這些是我們已經了解過的知識,大家還想知道關于磁的一些什么樣的知識?
本節課我們就一起探索有關磁的其他知識。
二、新課學習
1.電流的磁效應
大家先自己閱讀課本第一、二自然段,然后再演示,要仔細觀察、相互討論、得出結論。
在小磁針上面有一條直導線,當直導線觸接電池通電時,你們能看到什么現象?改變電流的方向,又能看到什么現象?
現象:當直導線觸接電池通電時,小磁針發生偏轉。斷電時,小磁針又回到原來的位置。當改變直導線中電流方向時,小磁針偏轉方向也發生變化。
結論:看來通電導線和磁體一樣,周圍存在著磁場。通電導線周圍磁場方向跟電流方向有關。當電流方向發生變化時,磁場的方向也發生變化。
以上實驗是丹麥的科學家奧斯特首先發現的,此實驗又叫奧斯特實驗。這個實驗表明,除了磁體周圍存在著磁場外,電流的周圍也存在著磁場,而且,磁場的方向跟電流的方向有關,這種現象叫做電流的磁效應。
這個實驗看上去非常簡單,但在當時這一重大發現轟動了科學界。因為它揭示了電現象和磁現象不是各自孤立的,而是緊密聯系的,從而說明表面上互不相關的自然現象之間是相互聯系的,這一發現有力地推動了電磁學的研究和發展。奧斯特實驗用的是一根直導線,后來科學家們又把導線彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場。
2.通電螺線管的磁場
把導線繞在圓筒上,做成的螺線管也叫線圈,它能使各導線產生的磁場疊加在一起,磁場就會強得多,這樣在生產實際中用途就大,那么通電螺線管的磁場是什么樣的?
我們下面通過實驗來探究通電螺線管的磁場是什么樣,我們每組還是先提問題,再設計實驗,通過對實驗的觀察、分析、討論,最后得出結論。我們已了解了條形磁體、蹄形磁體周圍的磁場分布,那么通電螺線管的磁場可能與哪種磁體的相似?通電螺線管的極性與電流方向之間有什么關系?如何判斷?
學生們根據問題設計實驗,并動手做實驗。現在把你們記錄下小磁針指的方向在圖中標出.還有是把你們的玻璃板,觀察鐵屑的分布情況,得到什么結論?
學生匯報自己的實驗現象及結論。
現象:把小磁針放在螺線管周圍,通電,小磁針偏轉。改變電流方向,小磁針偏轉方向發生變化。把一些小磁針放在通電螺線管周圍,記錄下小磁針北極指的方向,每個小磁針北極指的方向就是該點的磁場方向,描出磁感線。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來,回到磁體南極,這樣就判斷出通電螺線管的兩極。把小磁針放在螺線管的兩端通電后,觀察小磁針的N極指向,從而判別通電螺線管的N、S極。
結論:通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時,通電螺線管的極性也發生改變。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時,通電螺線管的極性也發生改變。
我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關,有什么樣的關系?我們能否想出一句話來概括這種普遍規律。看課本中螞蟻和猴子是怎么說的,你們又怎么說?
3.安培定則
大家回答得都很好,雖有不同的看法,還是說出了自己的觀點,我很高興看到這樣的場面。我們知道通電導體周圍存在著磁場,通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似。用學生的方法能判斷出螺線管的兩極,這個方法叫安培定則。
用右手握住通電螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那段就是螺線管的N極。
三、小結
和學生們一起小結,電流的磁效應,通電螺線管的磁場,安培定則。
四、板書設計 第三節 電生磁
一、電流的磁效應
二、通電螺線管的磁場
1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時,通電螺線管的極性也發生改變。
三、安培定則
用右手握著螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,大拇指所指的那端就是螺線管的N極。
【布置作業】 1.復習、默寫概念; 2.P71動手動腦學物理:1---6 3.同步9.3(以上明天交)4.指導9.3(后天交)【教學后記】
第五篇:《電生磁》教案
電生磁
教學目標
1.知識與技能
(1)認識電流的磁效應
(2)知道通電導體周圍存在磁場,通電螺線管的磁場與條形磁體相似.(3)會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向.2.過程與方法
觀察和體驗通電通電導體與磁體之間的相互作用,初步了解電與磁之間有某種聯系.探究通電螺線管外部磁場的方向.重點難點
通電螺線管的磁場。
教學準備
直導線、干電池、螺線管、小磁針。
教學過程
導入:觀察奧斯特做的實驗
提問:當直導線通電時.你看到了什么現象?磁針發生偏轉說明什么問題? 回答:看到小磁針發生偏轉(順時針),發生偏轉說明通電直導線周圍存在磁場,小磁針受到磁力的作用.(電流的磁效應)看第二個圖,我們把電流切斷,觀察小磁針有什么變化? 發現當電流切斷時,小磁針不會發生偏轉,說明直導線周圍沒有磁場.觀察實驗,當改變通電直導線的電流方向時,發現小磁針有什么變化? 回答:當改變電流方向時,小磁針的偏轉方向由原來的順時針變成逆時針.得出,磁場方向跟電流的方向有關.提問:手電筒在通電時為什么連一個大頭針都吸不動? 這是因為它的磁場太弱了.那如果我們把導線繞成一個線圈,然后再給它通電,那么線圈都有電流通過,且產生的磁場疊加在一起,就會強得多.那么螺線管的磁場是什么樣的? 它可能與哪種磁體的磁場相似?(條形磁體)通過演示實驗得出通電螺線管磁場與條形磁體磁場相似,那么通電螺線管的極性與電流方向有什么關系?(實驗得出通電螺線管兩端的極性與螺線管中電流方有關,當電流方向改變,其極性也改變.)那么我們怎么判斷它的極性呢? 安培定則。(電流方向,線圈的繞法)安培定則:用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流方向,則大拇指所指方向就是北極.完成課后練習
板書設計
電生磁
一、磁效應:通電導線周圍存在磁場;磁場方向與電流方向有關。
二、通電螺線管的磁場與條形磁體相似。
三、通電螺線管的磁場方向與兩個因素有關。①電流方向②線圈繞法
四、安培定則。(右手定則)