八下第四章電和磁第1節(jié)-第3節(jié)指南針為什么能指方向、電生磁、電磁鐵的應用

1、教育學科教師輔導講義課題磁體、磁場、電生磁教學目的1、知道磁體及其性質。2、理解磁場的基本性質,知道磁場的方向和判斷方法。3、知道電流周圍存在磁場,知道直線電流磁場和通電螺線管磁場的特征,會用安培定則判斷磁場方向和電流方向。教學內容課前檢測:1.世界上第一個證實電與磁之間聯(lián)系的物理事實是(A.磁現象B.地磁場的發(fā)現C.磁化現象D.奧斯特實驗2.自然界中存在兩種電荷,即_電荷和_電荷,同種電荷相互_,異種電荷相互_;磁體有極即_極和_極,同名磁極相互_,異名磁極相互_。這些相似性說明電和磁有一定_。3、在左下圖中,電路圖未畫完整,請根據所畫出的磁感線,在通電螺線管上方B處填入電池組的符號,并標出

2、通電螺線管A端的極性(選填“N”或“S”。4、上面右圖是研究通電螺線管磁場的實驗電路。合上開關后,若小磁針停在如圖所示的位置,那么電源的_端為正極,要使通電螺線管的磁場減弱,變阻器的滑片應移到圖示位置的_邊(填“左”或“右”。5、為使下圖中通電螺線管附近小磁針的指向如圖所示,試在圖中畫出通電螺線管的繞法。知識點梳理:指南針作為我國古代四大發(fā)明之一,你知道它為什么能指明方向嗎?相信大家都見過磁鐵吧,指南針指示方向和我們的磁鐵還是息息相關的。我們知道,磁鐵是有磁性的;磁性:我們說能夠吸引鐵、鈷、鎳的物體都具有磁性。磁體:具有磁性的物體叫做磁體。磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,物體獲得

3、磁性的過程叫做磁化。永磁體:用一根磁鐵在一根鋼棒上沿同一方向摩擦幾次,鋼棒的磁性就能較永久地保持,就成了永磁體。永磁體根據形成原因可分為:天然磁體和人造磁體。磁極(N極、S極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。(磁體兩端磁性最強,中間最弱磁體靜止后,位置總是指向南北方向的,指南的那個磁極叫做南極或者S極,指北的磁極叫做北極或者N極。如果用條形磁鐵的一極靠近一個指南針,你覺得會發(fā)生什么情況呢?互相吸引?還是相互排斥?其實,如果用N(S極去靠近小磁針的N(S極的話,我們會發(fā)現,它們是相互排斥的;但是如果用N(S去靠近小磁針的S(N極的話,它們則是互相吸引的。這里我們就可以得出一個規(guī)律:磁極間的相互作用:

4、同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。當物體接近小磁針時,小磁針會轉動起來。它們并沒有接觸,是什么作用使得小磁針轉動起來的呢?原來,在兩個磁體之間,分布著一個磁場,這是一種看不見,摸不著,但是真實存在的東西。磁場:磁體周圍存在的物質。我們看不見它,但是可以通過它產生的作用效果來認識它,也就是通過小磁針的偏轉來認識。磁場的基本性質:對放入其中的磁體能產生磁力的作用。磁場方向:在物理學中,把小磁針靜止時北極所指的方向為該點磁場的方向。磁感線:我們用磁感線來形象的表示磁場,在磁場中畫一些有方向的曲線。在曲線上任意一點的方向都和放在該點的磁針北極所指的方向一致。磁體周圍的磁感線總是從N極出發(fā),回到S極。

5、而在磁體內部,磁感線方向則是從S極流向N極。從而形成一個閉合的曲線。注意:磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引人的帶方向的曲線,它不是客觀存在的,但磁場客觀存在。磁感線是封閉的曲線磁感線是立體的分布在磁體周圍的,而不是平面的磁感線不相交磁感線的疏密程度表示磁場的強弱幾種常見的磁體周圍的磁感線分布情況:地磁場:指南針總是有一極指向北方,所以地球表面一定有指向北方的磁場。說明地球本身就是一個磁體。我們把地球產生的磁場叫地磁場。地磁的北極在地理位置南極附近地磁的南極在地理位置北極附近磁偏角:地理兩極與地磁兩極并不重合,水平放置的磁針N極的指向,跟向北地理子午線并不一致,其間有一夾角,叫磁偏角。奧斯特

6、實驗:通電導線的周圍存在磁場,稱為電流的磁效應。該現象在1820年被丹麥的物理學家奧斯特發(fā)現。該現象說明:通電導線的周圍存在磁場,且磁場與電流的方向有關。通電螺線管的磁場:通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關,電流方向與磁極間的關系可由安培定則(也叫右手螺旋定則來判斷。判斷通電直導線周圍磁感線環(huán)繞方向的方法:通電直導線中的安培定則(安培定則一:用右手握住通電直導線,讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向;它同樣也適用于判斷通電螺線管的南北極;通電螺線管中的安培定則(安培定則二:用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那么大拇指所指的那一端

7、是通電螺線管的N極。通過比較我們可以得出,這兩種安培定則的話實際上都可以說成是右手螺旋定則,只不過四指環(huán)繞方向分別代表磁感線方向和電流方向;而拇指方向則代表電流方向和通電螺線管的N極方向。為了方便理解,我們可以總結為:四指彎曲方向為環(huán)繞方向,大拇指所指方向為通電直導線中的電流方向或者通電螺線管的N極方向。電磁鐵:帶鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。原理:利用電流來控制電磁鐵的磁性。接通螺線管中的電流,電磁鐵產生磁性;斷開電磁鐵中的電流,電磁鐵就沒有磁性。應用:電鈴、電磁繼電器、電磁選礦機、電磁起重機、磁懸浮列車等。電磁繼電器:由電磁鐵控制的自由開關。作用:利用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓

8、和強電流。實質:利用一個接低壓電源的通電螺線管(控制電鈴控制由磁鐵制成的開關的斷開與閉合,從而達到控制高壓電路(工作電路的目的。電磁繼電器的控制電路重難點突破:1、磁感線分布的原則:從N極出發(fā),回到S極在曲線上任意一點的方向都和放入該點的磁針北極所指的方向一致磁感線是封閉的曲線磁感線的疏密程度表示磁場的強弱2、安培定則(右手螺旋定則:在使用安培定則時一定要注意用右手。且大拇指張開,其他四指并攏。在判斷磁感線方向的時候,握住通電直導線,讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向;在判斷通電螺線管南北極時,右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通電螺

9、線管的N極。例題:1、許達同學在探究通電螺線管的極性和管外磁場的分布情況時,在螺線管外部的a、b、c處擺放了三個小磁針,如圖1所示,當他閉合開關,等到小磁針靜止后,下面的說法中正確的是A.小磁針a、b的左端是N極、小磁針c的右端是N極B.小磁針a、c的左端是N極、小磁針b的右端是N極C.小磁針b、c的左端是N極、小磁針a的右端是N極D.小磁針a、c的右端是N極、小磁針b的左端是N極圖1 圖2解析:根據安培定則,可以判斷出通電螺線管的右側為N極,再根據磁場線的方向判斷出小磁針的方向,答案為D。2、在圖2中,有條形磁鐵和電磁鐵,虛線表示磁感線,磁極甲、乙、丙、丁的極性依次是(A.S、N、S、SB.

10、N、N、S、NC.S、S、N、ND.N、S、N、N解析:根據安培定則,可判斷出通電螺線管的左側為N極,再根據同名磁極與異名磁極之間磁感線的分布情況進行判斷,答案為A。3、請你在圖3中,標出通電螺線管的電流方向、畫出磁場的磁感線的示意圖、標出磁感線的方向和通電螺線管的N、S極。圖3 圖4解析:電流總是從電源的正極出發(fā),最終流回到電源的負極,以此,可以判斷出電流方向;判斷出電流方向,根據安培定則就可以判斷出通電螺線管的N極和S極:上端為N極,下端為S極。再根據磁感線的分布特點畫出磁感線示意圖,標示方向即可(注:磁體周圍的磁感線總是從N極流向S極。4.如圖9-47所示的自動電路中,當開關S斷開時,工

11、作電路的情況是(A.燈亮,電動機不轉,電鈴響B(tài).燈亮,電動機轉起來,電鈴響C.燈不亮,電動機不轉,電鈴響D.燈亮,電動機轉起來,電鈴不響解析:這是電磁繼電器的相關知識,從圖4中可以看出,當開關S斷開時,工作電路中接通的應該是燈和電動機,所以,工作路的情況應該選D。5、根據圖5中小磁針的N極指向,畫出通電螺線管的繞線方法。圖5解析:做這類的題目因為電流環(huán)繞方向是可變的,而根據小磁針的方向可以判斷出通電螺線管的N極所在。再根據安培定則判斷出電流方向即可。答案如下圖隨堂練習:1、某同學自制了一個電磁鐵,用來做如圖6所示的實驗,當他閉合開關后,發(fā)現掛有鐵塊的彈簧被拉長了。當他將滑動變阻器的滑片向右滑動

12、時,關于他看到的現象,下面的說法中正確的是圖6 圖7A.彈簧被拉得更長,電流表的示數增大B.彈簧被拉得更長,電流表的示數減小C.彈簧縮短,電流表的示數增大D.彈簧縮短,電流表的示數減小2、薄發(fā)同學將一個螺線管放到磁體附近,使螺線管可以自由移動,如圖7所示,當他將開關閉合時,下面的說法中正確的是(A.通電螺線管將向右運動B.通電螺線管將向左運動C.通電螺線管不會運動D.通電螺線管將先向左運動,后向右運動3、如下圖所示的四個圖是幾種磁體周圍的磁感線及其方向,其中畫得正確的是 ( 4、要增強通電螺線管的磁性,下列方法中可以采用的是 ( A.改變電流方向B.減少螺線管的匝數C.在螺線管內插入鐵芯D.減

13、小電流5、張同心同學自制了一個電磁鐵,如圖8所示,他為了使電磁鐵的吸引力增大,他應該將滑動變阻器的滑片向哪端移動?圖8 圖96、請畫出圖9中螺線管的繞法。7、小磁針在磁場中靜止時所指的方向如上圖所示(小磁針黑端為N極,請標出磁感線方向和磁體的N、S極。8、如右上圖所示,閉合開關后,磁針N極向右偏轉,請標出螺線管的N、S極和電源的正、負極。課堂小結:通過課前檢測,檢查學生對這節(jié)課知識點的掌握情況,然后根據學生的掌握情況調節(jié)這個課的側重點。對于基礎不一樣的同學有不一樣的上法,可以根據學生情況自由發(fā)揮。課后練習:1、磁體周圍存在磁場,關于磁感線,下列說法正確的是(A、磁感線都是彎曲的線,不可能是直的

14、B、磁感線上某一點切線的方向,就是該點的磁場方向C、磁感線總是從S極出發(fā),回到N極D、磁感線越密的地方,磁場越弱2、如圖所示,兩通電螺線管在靠近時相互排斥,請在B圖中標出通電螺線管的N、S極,螺線管中電流的方向及電源的正負極。3、如左下圖所示,在通電螺線管磁場中的A點位置放一小磁針,小磁針靜止時N極水平向右,請畫出螺線管導線的繞法。4、如右上圖所示,彈簧下端掛一條形磁體,磁體的下端為S極,條形磁體的下方有一帶鐵芯的螺線管,閉合開關后,彈簧的長度會_(填“伸長”“縮短”或“不變”。5、如圖所示,為四位同學判斷通電螺線管極性時的做法,正確的是6、如圖所示,當閉合開關S,且將滑動變阻器的滑片P向右移

15、動時,圖中的電磁鐵A.A端是N極,磁性增強B.B端是N極,磁性減弱C.A端是S極,磁性增強D.B端是S極,磁性減弱7、下列改變通電螺線管磁性強弱的方法中正確的是A.改變通過螺線管電流的強弱B.改變螺線管的匝數C.調換螺線管兩端的極性D.調節(jié)鐵芯在通電螺線管中的深淺8、如圖所示,甲乙兩線圈套在光滑的玻璃棒上,當S閉合時,兩線圈將A.互相吸引靠近B.互相排斥遠離C.先吸引靠近,后排斥遠離D.既不排斥,又不吸引9、我們曾用下列方法研究過如下的問題:用磁感線描繪空間的磁場用水流來類比電流通過電燈的發(fā)光來認識電流的存在用光線表示光的傳播路線研究壓強和受力面積的關系時,保持壓力的大小不變。在這些問題的研究過程中,所用方法相同的是( A.B.C.D.10、下列用電器中,不屬于電磁鐵的應用是(A.電鈴B.電爐C.電磁起重機D.電磁繼電器11、右圖虛線框內是一個電磁繼電器,請?zhí)畛龈鞑糠置Q_,_,_,_,當控制電路S閉合時,燈_(發(fā)光、熄滅12、如右圖所示,這是一個研究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關的實驗,圖中甲、丙、丁的線圈匝數相同,乙的匝數比它們少,甲、乙通過的電流相等,丙沒有通電流,而通過丁的電流比甲、乙大。則:(1比較甲與乙,可以得到的結論是_(2比較甲與丁,可以得到的結論是_.答案:課前檢測