九年級物理第八章電磁相互作用及應用教案教科版

1、第八章 電磁相互作用及應用1、 目標解讀1 知道電磁鐵的結構，了解電磁鐵磁性強弱跟線圈匝數(shù)和電流大小的關系。2、知道電磁繼電器的結構和工作原理3、知道電磁感應現(xiàn)象， 知道產(chǎn)生感應電流的條件。知道發(fā)電機的原理，以及發(fā)電機發(fā)電過程中的能量轉化。4、知道磁場對通電導線有力的作用.知道磁場對通電導線的作用力方向跟磁場方向和電流方向有關，知道電動機工作原理。2、 知識歸納（1） 電磁鐵1 電磁鐵的構造：電磁鐵是一個帶軟鐵芯的通電螺線管。2電磁鐵的工作原理利用電流的磁效應和在通電螺線管中插入一鐵芯后磁場大大增強的原理。3電磁鐵的優(yōu)點它的磁性有無、極性變化、磁性的強弱，可以通過控制電流的有無、電流的方向、電

2、流的大小及線圈的匝數(shù)多少來控制。4影響電磁鐵磁性強弱的因素（1 ）線圈的匝數(shù)。（ 2）電流的大小。5電磁鐵的應用電磁鐵最直接的應用之一是電磁鐵起重機。在電動機、發(fā)電機和電磁繼電器里也用到電磁鐵。洗衣機的進水、排水閥門，衛(wèi)生間里感應式?jīng)_水器的閥門，也都是由電磁鐵控制的。（2） 電磁繼電器1 電磁繼電器的主要部件電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點（分動觸點和靜觸點）。2電磁繼電器構成的電路（ 1 ）控制電路：它由電磁繼電器中的線圈、低壓電源、銜鐵和開關組成。（ 2）工作電路：它由電磁繼電器中的觸點、高壓電源和高壓用電器組成。3電磁繼電器的工作原理電磁鐵通電時，把銜鐵吸下來，將工作電路的觸點接通，工作電路閉合

3、；電磁鐵斷電時，失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。4電磁繼電器的幾種應用（ 1 ）通過控制低壓電路的通斷間接地控制高壓電路的通斷；（ 2）可實現(xiàn)遠距離控制；（ 3）與其他元件配合使用，實現(xiàn)溫度或光等自動控制。（三） 電磁感應現(xiàn)象1 電磁感應現(xiàn)象（ 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(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流叫感應電流。（2）產(chǎn)生感應電流的條件：A.閉合電路的一部分導體；B.做切割磁感線運動。2發(fā)電機的原理（ 1 ）發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象制成的，它是把機械能轉化為電能的裝置。（ 2）發(fā)電機主要由轉子和定子組成。（3）我國交流電的頻率是 50Hz

4、,周期是0 . 0 2 s,在1 s內電流方向改變1 0 0次。(四).磁場對電流的作用1 .磁場對通電導線的作用通電導線在磁場中受到力的作用，受力的方向與電流方向和磁感線的方向有關。(1) 電流方向或磁感線方向改變時，受力方向也改變。(2) 電流方向和磁感線方向都改變時，受力方向不變。2 .電動機(1)構造：主要由能夠轉動的轉子和固定不動的定子組成。(2)分類：主要分為直流電動機和交流電動機。(3)原理：電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受到力的作用而發(fā)生轉動的原理制成的。(4)能量的轉化：電動機將電能轉化為機械能。(5)換向器的作用：當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)

5、轉動。(6)直流電動機的轉動方向：改變電流方向或磁感線的方向，可以改變直流電動機的轉動 方向。(7)電動機的優(yōu)點：構造簡單，控制方便，體積小，效率高，功率可大可小，不污染環(huán)境。3.磁場對電流的作用和電磁感應現(xiàn)象的區(qū)別磁場對電流的作用電磁感應原因通電導體在磁場中閉合電路中,郃分導體在磁場中做切割磁感線運 動結果導體受到作用力導體中廣生電流導體中的 電流由電源供給感應電流能量轉化電能轉化為機械能機械能轉化為電能(五)電話和傳感器1 .電話的構造和基本工作原理(1)簡單的電話裝置由話筒、聽筒和電源組成。在通話的兩部電話中，甲的話筒和乙的話筒則是串聯(lián)在另一個電路中。(2)話筒的組成：膜片、金屬盒、碳粒

6、等。整體作用相當于一個滑動變阻器。(3)聽筒的組成：永磁體、螺線管(它纏繞在磁鐵上而不是鐵芯上，這樣會增強電磁鐵對膜片的吸引力)、膜片等。(4)工作原理A.話筒的工作原理：當人對著話筒說話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊的擠壓接觸關不緊密的碳粒，使電阻忽大忽小，在電路中就產(chǎn)生了強弱按聲音變化的電流。B.聽筒的工作原理：強弱變化的電流傳到聽筒里，使電磁鐵的磁性變化起來，對膜片(薄鐵片)的吸引力也忽強忽弱，這樣膜片也振動起來了，發(fā)出和對說話相同的聲音。因此電話工作原理是：振動一一變化的電流一一振動。2 .揚聲器(1)揚聲器是把電信號轉化成聲信號的一種裝置。它主要由固定的永久磁體、線圈和錐形 紙盆構

7、成。(2)揚聲器的工作原理： 當有交變電流通過線圈時，線圈受到磁體的作用力(吸引或排斥)不斷地來回振動，帶動紙盆來回振動，于是揚聲器就發(fā)出了聲音。3 .傳感器(1)傳感器是實現(xiàn)信息轉換信號的器件。（2）生活中常見的傳感器及應用：聲音傳感器、溫度傳感器、紅外線傳感器、光傳感器、煙氣傳感器、壓力傳感器等。三、學習點津（一）正確理解電磁感應現(xiàn)象與電生磁、磁場對電流的作用的區(qū)別1、電磁感應現(xiàn)象與電生磁的區(qū)別電生磁是指通電導線周圍存在磁場，即電流可產(chǎn)生磁場。 這是電流的磁效應。 通電導體周圍的磁場方向跟電流方向有關。電生磁揭示了電與磁的聯(lián)系。電磁繼電器就是應用這一理論制成的。電磁感應現(xiàn)象是指閉合電路的一

8、部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，即磁可產(chǎn)生電。它進一步揭示了電與磁的聯(lián)系。2、電磁感應現(xiàn)象與磁場對電流的作用的區(qū)別磁場對電流的作用是指通電導體在磁場里會受到力的作用（它是先有電流，后受力），受力的方向跟電流方向和磁感線方向有關。 它是把電能轉化為機械能。電動機就是利用這一 原理制成的。電磁感應現(xiàn)象是由于閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時而產(chǎn)生電流（它是先有運動，后有電流），感應電流方向與導體運動方向和磁感線方向有關。它是把機 械能轉化為電能。發(fā)電機就是利用電磁感應現(xiàn)象制成的。（二）正確理解電磁感應現(xiàn)象中各詞語的含義1、注意“閉合”二字的含義“閉合”強調了電

9、路的狀態(tài)。如果電路不閉合，即使導體在磁場中做切割磁感線運動， 導體中也不會有感應電流。2、注意“切割”二字的含義“切割”形象地說明了導體的運動方式， 切割包括垂直切割和傾斜切割， 只有閉合電路 的一部分導體在磁場中做垂直或傾斜切割磁感線運動時，導體中才會產(chǎn)生電流，若導體不切割磁感線或者順著磁感線運動，導體中就不會有感應電流。3、注意“部分”二字的含義“部分”說明了切割磁感線運動的主體，也就是做切割磁感線運動的必須是電路中的部分導體，而不是全部電路。4、注意“運動”二字的含義“運動”是指導體和磁場之間的相對運動，若導體不動，磁體相對于導體運動，只有導體切割磁感線，導體中也會有感應電流產(chǎn)生。四、例

10、題解析例1、如圖1所示，是某學習小組同學設計的研究“電磁鐵磁性強弱”的實驗電路圖。（1）要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過 磁鐵的磁性強弱，可觀察 來確定。（2）下表是該組同學所做實驗的記錄：來實現(xiàn)；要判斷電電磁鐵(線圈)50匝100匝實驗次數(shù)123456電流/A0.81.21.50.81.21.5吸引鐵釘?shù)淖疃鄶?shù)目581071114比較實驗中的1、2、3 (或4、5、6),可得出的結論是：電磁鐵的匝數(shù)一定時，通過電磁鐵線圈中的電流;比較實驗中的1和4(或2和5或3和6),可得出的結論是：電磁鐵線圈中的電流一定時， 線圈匝數(shù)。(3) 在與同學們交流討論時， 另一組的一個同學提出一個問題：“當

11、線圈中的電流和匝數(shù)一定時，電磁鐵的磁性強弱會不會還與線圈內的鐵芯大小有關？” 對此猜想是： ?，F(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，利用本題電路說出你驗證猜想的方法：例2、圖8 - 2所示是研究電磁感應的實驗裝置.(1 )保持導線ab不動，閉合開關，靈敏電流計白指針不動，這時導線中 電流.(2 )保持電路閉合，當導線 ab向左運動和向右運動時，靈敏電流計的指針會向左和向右偏轉，表明導線中的感應電流方向與 有關。圖S - 2(3 )將U形磁鐵反轉對調磁極，閉 合開關，當導線 ab向左運動和向 右運動時，靈敏電流計的指針會向 右和向左偏轉，表明導線中的感應 電流方向與 有關.(4)閉合開關，若讓導體 ab由 圖

12、示位置沿豎直方向上下運動， 則 靈敏電流計的指針 (選填“偏 轉”或“不偏轉”)。(5)利用此裝置，探究感應電流 方向與磁場方向和切割磁感線方 向之間的關系，觀察到的實驗現(xiàn)象 記錄如下：實驗序號磁場方向導體切割磁感線方向靈敏電流計指針偏轉 力向向卜向右向左向上向右向右向卜向左向右向上向左向左在上述四次實驗中，比較 兩次實驗，可知感應電流方向與磁場方向有關； 比較 兩次實驗，可知同時改變磁場方向和切割磁感線方向則感應電流方向不變。(6)在探究中還發(fā)現(xiàn)，導體ab水平向右或向左緩慢運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較小；導體ab水平向右或向左快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較大，說明感應電流的大小

13、與 有關。（7）有同學還想探究感應電流的大小是否與磁場的強弱有關，請簡要寫出做法并判斷。五、同步練習一、單項選擇題1 .下列裝置中，利用電磁感應現(xiàn)象制成的是（）A.電熨斗 B. 電磁鐵 C. 電動機 D. 發(fā)電機2 .我們所使用的電冰箱、電風扇、洗衣機等家用電器， 其主要部件都是用電動機來工作的, 那么電動機是根據(jù)下列哪種現(xiàn)象制成的（A.磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用C.通電導體在磁場中受到力的作用3 .下列說法正確的是（）A.導體在磁場中運動能產(chǎn)生感應電流B.C.發(fā)電機將貯存的化學能轉化成電能D.4 .下列用電器中，一定沒有電磁鐵的是（A.電烙鐵 B. 電鈴 C.B.電流周圍存在著磁場D.

14、電磁感應，換向器能改變線圈中的電流方向電動機是消耗了機械能得到電能）電磁起重機D.電磁繼電器5 .通電線圈在磁場里受到力的作用，下列裝置根據(jù)這個原理制成的是（）A.發(fā)電機 B. 電動機 C. 電話 D. 電磁鐵圖8 - 36 .如圖8 - 3所示的幾種電、磁現(xiàn)象中正確的是（）用心愛心專心88.如圖8 - 5所示，閉合電路的一部分導體在磁場中運動，不能產(chǎn)生感應電流的圖是（圖8 - 4D.若將兩電磁鐵上部靠近，會相互吸引R0SV7 .某同學在做“探究電磁鐵”實驗中，使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗，如圖8 -4所示，下列說法正確的是（）A.要使電磁鐵磁性增強，應將變阻器的滑動片向右滑動B.電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強C.電磁鐵B線圈匝數(shù)多，所以通過B的電流較小、實驗探究題:9 .如圖8 6所示，當閉合開關S時，小磁針將向 （填“順時針”或“逆時針）方向轉動，當滑動變阻器的滑片 P向右移動時，電磁鐵的磁性將 （填“增強”或“不 變”“減弱”）.圖8 6圖8 7怎么改?圖8 - 91 0 .如圖8 7所示的電磁繼電器，當控制電路接通時，燈 亮.（填“ Li”或“ L2”）1 1 .如圖8 - 8所示的裝置，當條形磁鐵插人或拔出線圈時，演示電流計的指針就會發(fā)生偏轉，能解釋其中的道理嗎？圖8 - 81 2 .（1）利用圖8 9中提供的元件，