2.電與磁講義（教師逐字稿）

電與磁講義（教師逐字稿）一、課程簡介PPT（第1頁）：本節(jié)課我們主要學習：1、電與磁的知識層次體系構(gòu)建;2、如何解題。準備好了么?Let'sgo!二、本節(jié)內(nèi)容知識特點PPT（第2頁）：先來了解一下電與磁的知識特點。1.“初中物理最抽象的部分”2.“電學末梢”“初中物理最抽象的部分”，注意這句話的用詞，是最抽象的部分，一方面我們需要去想象磁感線的形狀，方向，疏密，另一方面，我們需要去考慮電生磁和磁生電的關(guān)系?！半妼W末梢”的意思是，到磁學為止，電學的部分就全部講完了，我們一方面要在純電學的范圍內(nèi)，根據(jù)我們的所學的歐姆定律等來計算電學的物理量，另一方面，我們需要從電學物理量過渡到磁學。三、正式進入學習PPT（第3頁）：現(xiàn)在我們正式進入電與磁知識。先認識一下電與磁的本質(zhì)。電與磁本質(zhì)上我們考慮兩方面的特征，分別是電生磁和磁生電。電生磁方面我們需要從電流的磁效應入手，然后根據(jù)安培定則,知識樹來解題？我們再次總結(jié)一下知識層次體系的要點吧。六、總結(jié)PPT（第21頁）：要點總結(jié)（學霸照PPT讀即可）oPPT（第22頁）：注意事項提醒（4個tip,學霸照PPT讀即可）。PPT（第23頁）：課后作業(yè)布置，請完成我們?yōu)槟銣蕚涞慕?jīng)典習題。PPT（第24頁）:結(jié)束。10去理解電流產(chǎn)生的磁場。而對于磁生電方面，我們需要從電磁感應現(xiàn)象入手，判斷變化的磁場會產(chǎn)生電場，從而進一步學習交流電和直流電的知識。PPT（第4頁）：接下來，讓我們來看看電與磁的題目到底都在求些什么，考試需要我們會寫什么東西。總體來講，在初中物理考試的范疇內(nèi)，我們主要關(guān)注這幾個方面的考點：.磁性，磁化，磁極間的相互作用規(guī)律.磁場的基本概念和基本性質(zhì).奧斯特實驗現(xiàn)象及結(jié)論.安培定則判斷螺線管中電流方向和磁場方向.電磁鐵的原理，特點及應用.電磁感應與磁場對電流作用的辨別總體來說，我們在電與磁這一章主要考察以上的內(nèi)容，希望同學們能夠細致掌握四、構(gòu)建知識層次體系PPT（第5頁）：我們這節(jié)課就是要構(gòu)建出電與磁的知識層次體系，并且看幾道利用知識層次體系來解決的經(jīng)典例題。PPT（第6頁）：現(xiàn)在這棵知識樹要開始從電學部分，稍微伸出到磁學部分了。PPT（第7頁）：先來把知識層次體系構(gòu)建好吧。PPT（第8頁）：首先我們概覽一下全局，看一下這節(jié)課我們要學習哪2幾個部分的內(nèi)容?？偣灿袃蓚€大部分知識我們需要掌握，分別是電與磁的概念，和電與磁的方法，也就是我們在方法論中說明的Conception和Methodo在電與磁的概念中，我們先從磁現(xiàn)象和磁場開始說起。然后是電生磁，電磁鐵，電磁繼電器，磁生電。在電與磁的方法中，我們要學習如何判斷磁性的強弱，如何用安培定則判斷通電螺線管的磁極和電流方向。以上就是我們這節(jié)課要掌握的內(nèi)容。接下來我們就先從conception開始，突破電與磁的重點和難點吧。PPT（第9頁）：首先我們從磁性開始說起，物體如果說具有吸引金屬的性質(zhì)，我們就說物體具有磁性。具有磁性的物體我們就稱之為磁體。對于磁體而言，從形狀上我們可以劃分為條形磁鐵，蹄型磁鐵，從磁體的來源上劃分，可以分為天然磁體和人造磁體，從保持磁性的時間長短上來劃分，可以劃分為永磁體和軟磁體。值得說明的是，磁體上不同部分的磁性強弱是不同的，磁體上磁性最強的部分叫磁極，比如，條形磁體兩端磁性強，中間磁性弱。如果把條形磁鐵放在水平面上，靜止的時候指向南方的磁極是南極，也成為S極，指向北方的磁極叫北極，也叫N極。同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，這就是磁極之間的相互作用規(guī)律。我們可以通過這個來判斷一個物體是否具有磁性。但即使是沒有磁性的物體，我們通過磁體或者電流的作用，就能夠使原本沒有磁性的物體具有磁性。這個過程我們稱之為磁化。使物體磁化的方法有兩種，一種是靠近或者接觸磁化，此時靠近題詞的一端被磁化為異名磁極，遠端被磁化成同名磁極。第二種是摩擦磁化，用磁鐵在沒有磁性的金屬上沿同一方向摩擦兒次，金屬就會具有磁性。而如果原來具有磁性物體，失去了磁性，這個過程就叫做去磁。從這個方面上來說，能長久保持磁性的物質(zhì)我們稱之為，磁性很容易消去的磁體我們稱之為軟磁體。另一個值得說明的概念是磁場，磁體周圍存在著一種看不見，摸不著的物質(zhì)，能夠使磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)我們稱之為磁場，實際上，磁體間的相互作用就是通過他們各自的磁場所發(fā)生的。在磁場中，磁場會對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向?；蛘哒f，在磁場中，小磁針北極所受磁場力的方向和該點的磁場方向一致。而為了更好的描述空間的磁場的分布情況，我們可以在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上任何一點的切線方向都跟該點的小磁針靜止時北極所指的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。需要說明的是，磁體周圍的磁感線都是從磁體北極觸發(fā)回到磁體南極。那么，磁感線具有什么性質(zhì)呢？1.磁感線是假想的，用來對磁場進行直觀描述的曲線，它并不是客觀存在的。2,磁感線是閉合曲線；磁鐵的磁感線，外部從N指向S,內(nèi)部從S指向N；.磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向。.任何兩條磁感線都不會相交，也不能相切。.地球磁感線方向和條形磁體的磁感線方向一樣。我們可以從圖像上來看一下具體的磁感線的分布情況。我們可以看到磁感線的方向是一些有方向的曲線，磁感線上的某一點的方向與放在該點的小磁針靜止時N極的指向一致，也就是與該點的磁場方向一致。順便，在實際的空間中，磁體周圍的磁感線的分布都是立體的，而不是平面的。那么，磁場和磁感線有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？首先，次嘗試磁體周圍確實存在的物質(zhì)，而磁感線是為了輔助人們理解而畫出的有方向的線，實際上并不存在。這是他們的區(qū)別。其次，磁場空間的磁場方向會與磁感線方向一致，而在磁感線密的地方磁場強，磁感線疏的地方磁場弱。接下來就是地磁場，我們之前有提到地球本身會有磁場，地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，磁針指南北,就是收到地磁場作用的緣故。要注意啦，地磁場的磁感線從地磁北極觸發(fā)，回到地磁南極。而地理兩極與地磁兩極并不重合，他們之間有一個偏差角度，我們稱之為磁偏角。我國的沈括是世界上最早記錄這一現(xiàn)象的學者。PPT（第10頁）：至今為止，我們討論的都是純磁學中的內(nèi)容。現(xiàn)在，我們要揭示電和磁之間的關(guān)系。首先便是電生磁，即電流的磁效應：任何導體中有電流通過的時候，其周圍空間均會產(chǎn)生磁場,且磁場的方向跟電流有關(guān)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應。在初中范圍內(nèi)，我們著重討論通電螺線管的磁場。簡單來說，我們把導線繞在圓筒上，就做成了螺線管，然后通電，就能生磁了。所生的磁場具有以下的性質(zhì)。.通電螺線管的兩端跟條形磁鐵兩端的NS相似，具有磁體的特性。.通電螺線管磁性的有無取決于導體中電流的判斷，而磁極的特性取決于電流的方向，磁性的強弱取決于電流的大小。.通電螺線管的磁感線方向，在其外部從N極指向S極，在其內(nèi)部從S極指向N極。和條形磁鐵不同的是，電磁鐵的方向可以經(jīng)由改變電流方向來改變。我們用安培定則來描述通電螺線管極性和電流方向的關(guān)系，用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極?；陔娔苌诺男再|(zhì)，我們創(chuàng)造了電磁鐵。如果把一根導線繞城螺線管，然后插入鐵芯，當有電流通過時，會產(chǎn)生較強的磁性，像這種有電流時具有磁性，不通電流時不具有磁性的，我們稱之為電磁鐵。其本質(zhì)是利用了電流的磁效應。和常規(guī)的磁鐵相比，電磁鐵具有以下的優(yōu)點。.磁性的有無可以用電路的通斷來判斷。.磁性的強弱可以用電流的大小控制。.磁極的極性可以用電流方向來控制因為電磁鐵的這些優(yōu)點，我們也經(jīng)常在工地，車間里面，見到電磁鐵用于起重機，電動車上。對于電磁鐵而言，不管是磁性，磁極的方向，磁性強弱，都與通電螺線管一致，這里就不再贅述了。接著，我們介紹一下電磁繼電器，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用，實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制。其結(jié)構(gòu)如圖所示。當他工作的時候，閉合低壓控制控制電路中的開關(guān)，電流產(chǎn)生磁場，從而對銜鐵產(chǎn)生吸引力，使得下方電路接通，開始工作。我們在現(xiàn)實生活中，常常利用電磁繼電器來實現(xiàn)利用低電壓，弱電流控制高電壓，強電流的電路?；蛘邔崿F(xiàn)遠距離操縱和自動控制。那么，磁場會不會對電流有作用呢？有，我們依據(jù)磁場對電流有力的作用，發(fā)明了電動機。通電線圈在磁場里受力而轉(zhuǎn)動，當即將越過平衡位置時，線圈由于慣性會繼續(xù)運動，轉(zhuǎn)過平衡位置。轉(zhuǎn)過平衡位置后，在電流換向器的作用下，電流反向，受力方向也發(fā)生變化，此時電流將繼續(xù)沿著相同的方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。在日常生活中，我們常用電動機作為風扇，洗衣機等等等等。工業(yè)中的機床也離不開電動機。PPT（第11頁）：接下來就是磁生電的環(huán)節(jié)了。我們先從電磁感應現(xiàn)象開始說起，當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會有電流產(chǎn)生，這一現(xiàn)象就是電磁感應現(xiàn)象，所產(chǎn)生的電流叫感應電流。而產(chǎn)生感應電流是需要條件的，首先是“閉合電路的一部分導體”強調(diào)的是，電路應該閉合，二是強調(diào)這部分導體要做切割磁感線運動?！逼浯危白銮懈畲鸥芯€運動”的方向不能和磁感線方向平行。那么，什么會決定感應電流的方向呢？感應電流的方向和導體切割磁感線運動的方向以及磁感線的方向有關(guān)。在電磁感應過程中，消耗了機械能，得到了電能，即機械能轉(zhuǎn)化為電能。接下來我們來討論下交流電和直流電。交流電指的是大小和方向隨時間做周期性變化的電流。我國所用的交流電勢周期為0.02s,也就是頻率為50Hz的交流電。這里的周期和頻率的意思是，交流電完成一次變化的循環(huán)所需要的時間叫周期，用符號T表示，其單位是秒，用來表示交流電隨時間變化的快慢。頻率也可以表示交流電隨時間變化的快慢，從數(shù)值上來說，頻率是周期的倒數(shù)，用來表達交流電每秒變化的次數(shù)，用符號f表示，單位是Hz,赫茲。與之相對應的就是直流電了，指電流的方向和大小不會發(fā)生變化的電流，例如，在不考慮電池老化的情況下，我們就可以認為干電池產(chǎn)生的電流是直流電。PPT（第12頁）：接下來就是方法部分啦。首先是判斷磁性強弱的方法，首先可以看其空間中磁感線的密集程度，然后如果沒有標記磁感線，我們也可以在彈簧測力計下掛一個鐵塊，根據(jù)磁體對鐵塊產(chǎn)生的引力大小來探究。接下來是如何用安培定則判斷通電螺線管的磁極和電流方向。.根據(jù)電流從“正極出來，回到負極