八年級(jí)科學(xué)下冊(cè) 第一章 電與磁教案3 （新版）浙教版

1、電與磁主 題電與磁教學(xué)內(nèi)容（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化。2、通過(guò)控制變量法研究影響感應(yīng)電流大小的因素。3、理解感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)。4、理解交流發(fā)電機(jī)的工作原理。5、理解交流電和直流電的區(qū)別，大型交流發(fā)電機(jī)的組成以及我國(guó)交流電的周期和頻率。（二）重難點(diǎn)分析：重點(diǎn)：理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化。 理解家庭電路的組成以及各部分結(jié)構(gòu)的功能。難點(diǎn)：通過(guò)控制變量法研究影響感應(yīng)電流大小的因素。 理解觸電事故的發(fā)生、原因以及安全用電的原則。電磁感應(yīng)：1、磁生電實(shí)驗(yàn)分析：【實(shí)驗(yàn)】將一根導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中，導(dǎo)體和

2、電流表串聯(lián)成一個(gè)閉合回路。然后讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)?；仡櫘a(chǎn)生持續(xù)電流的條件，一是需要電源，二是電路要閉合。怎樣才能知道電路中有電流呢？顯然需要一個(gè)電流表。因?yàn)楂@得的感應(yīng)電流較小，所以采用測(cè)量微小電流的靈敏電流計(jì)較好。怎樣才能從磁場(chǎng)中獲得電流呢？按照不同的實(shí)驗(yàn)方案可得出下表：操作方法現(xiàn)象（觀察電流表）說(shuō)明將電路中的一部分導(dǎo)體垂直磁感線放在磁場(chǎng)中導(dǎo)體不動(dòng)指針不偏轉(zhuǎn)無(wú)電流產(chǎn)生導(dǎo)體沿著磁感線方向運(yùn)動(dòng)指針不偏轉(zhuǎn)無(wú)電流產(chǎn)生導(dǎo)體逆著磁感線方向運(yùn)動(dòng)指針不偏轉(zhuǎn)無(wú)電流產(chǎn)生導(dǎo)體垂直磁感線方向向右運(yùn)動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，方向相反有電流產(chǎn)生導(dǎo)體垂直磁感線方向向左運(yùn)動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，方向相反有電流產(chǎn)生2、電磁感應(yīng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁

3、場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)現(xiàn)象首先由英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)。若電路不閉合，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，有什么現(xiàn)象？電路中沒(méi)有感應(yīng)電流。3、電路不閉合，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有感應(yīng)電流，但是導(dǎo)體中卻有感應(yīng)電壓。4、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路閉合且一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。5、【討論】感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線方向之間的關(guān)系在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針左右偏轉(zhuǎn)，這說(shuō)明了什么？說(shuō)明電流的方向發(fā)生了改變。那么，感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)呢？下表可表示它們之間的關(guān)系：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中磁極位置電流表指針偏轉(zhuǎn)方向

4、向右切割磁感線N上S下向左偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N上S下向右偏轉(zhuǎn)向右切割磁感線N下S上向右偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N下S上向左偏轉(zhuǎn)感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向、磁場(chǎng)的方向有關(guān)。用右手定則可以形象地表示三者的關(guān)系：伸開右手，使大拇指跟四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，那么，其余伸開的四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。（注意：在三個(gè)方向中，只要知道其中任意兩個(gè)方向就可以確定第三個(gè)方向。）6、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量變化：用機(jī)械力移動(dòng)導(dǎo)體，消耗了機(jī)械能，卻在閉合電路中產(chǎn)生了電能。即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?！咎骄俊扛袘?yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)猜測(cè)：導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)

5、動(dòng)的速度大?。粚?dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度方向；永磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度；切割導(dǎo)線的條數(shù)；切割磁感線的導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度；等等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證：控制變量法實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度大，電流大；永磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，電流大；切割導(dǎo)線的條數(shù)多，電流大；切割磁感線的導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度長(zhǎng)，電流大。感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度方向也有關(guān)。例1：如圖所示的四個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中，能夠說(shuō)明發(fā)電機(jī)原理的是（ ）解析：本題關(guān)鍵在于考查同學(xué)們對(duì)課本上常規(guī)實(shí)驗(yàn)的理解，A圖證明了直線電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)；B圖中有電源，是電動(dòng)機(jī)的模型圖；C圖沒(méi)有電源，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即發(fā)電機(jī)的原理圖；D圖中有電源，是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，即通電導(dǎo)體在磁

6、場(chǎng)中受到力的作用。答案：C例2：如圖所示，在磁場(chǎng)中懸掛一根導(dǎo)體，把它的兩端通過(guò)開關(guān)跟電流表連接起來(lái)。依次進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在橫線上填寫“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”。（1）導(dǎo)體不動(dòng)，閉合開關(guān)，電流表指針_。（2）換用強(qiáng)磁體，使磁場(chǎng)強(qiáng)度大大增強(qiáng)，仍保持導(dǎo)體不動(dòng)，閉合開關(guān)，電流表指針_。（3）閉合開關(guān)，使導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，電流表的指針_。解析：本題考查產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，第一問(wèn)導(dǎo)體不動(dòng)，沒(méi)有切割磁感線，說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表指針不偏轉(zhuǎn)；第二問(wèn)導(dǎo)體仍不動(dòng)，不管磁體的磁場(chǎng)有多強(qiáng)，仍然不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表指針不偏轉(zhuǎn)；第三問(wèn)因?yàn)榇艌?chǎng)方向是豎直方向，所以使導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，仍

7、然是沒(méi)有切割磁感線，說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表指針不偏轉(zhuǎn)。答案：都是不偏轉(zhuǎn)例3：如下圖中a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向如圖所示。導(dǎo)體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 （ ） A B C D解析：本題重在考查形成感應(yīng)電流的條件，因?yàn)閍表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，所以只要導(dǎo)體a做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體中就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，A圖中導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線的方向在一條直線上，沒(méi)有切割磁感線，所以沒(méi)有感應(yīng)電流。其他圖中的導(dǎo)體都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，注意B圖和D圖是斜切，C圖是垂直切，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生。答案：A例4：圖中，“”表示閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁

8、場(chǎng)中的橫截面，箭頭表示導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向。在下列四幅圖中，導(dǎo)體中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）解析：這道題綜合考查同學(xué)們對(duì)電磁鐵的磁場(chǎng)方向和產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的理解。A圖和C圖中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線的方向平行，顯然沒(méi)有切割磁感線，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。B圖中的鐵芯被磁化后相當(dāng)于蹄形磁體，且上端為S極，下端為N極，兩極之間的磁感線由下至上平行分布，而導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向平行，沒(méi)有切割磁感線，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。D圖中的電磁鐵右端為N極，左端為S極，磁感線從右到左分布，而導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向是從上到下，所以導(dǎo)體切割磁感線，能產(chǎn)生感應(yīng)電流。答案：D【知識(shí)點(diǎn)1】交流發(fā)電機(jī)的工作原理：1、回顧學(xué)校課堂上老師演示的手搖發(fā)電

9、機(jī)的發(fā)電過(guò)程，電流表的指針左右擺動(dòng)，小燈泡發(fā)光。說(shuō)明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流的方向是不斷變化的?！驹O(shè)問(wèn)】那么電流是怎樣產(chǎn)生的呢？1、矩形線圈、圓環(huán)、電刷、電流表組成了閉合電路。當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。2、分析線圈運(yùn)動(dòng)到幾個(gè)特殊位置時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況：交流發(fā)電機(jī)工作原理本圖是發(fā)電機(jī)的整個(gè)工作工程的分解圖。圖上abcd為線圈，A、B為電刷，L、K為銅滑環(huán)。當(dāng)線圈平面和磁感線垂直時(shí)，線圈兩邊的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行，不切割磁感線，線圈上無(wú)感應(yīng)電流。當(dāng)線圈平面和磁感線平行時(shí)，線圈兩邊的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線垂直，切割磁感線，線圈上有感應(yīng)電流。（注意兩次的切割磁感線方向及電流方向的改變）3

10、、線圈在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次；線圈不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，則感應(yīng)電流方向不斷作周期性變化。這種周期性改變方向的電流就是交流電。交流電跟我們從電池得到的電流有所不同，從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。4、實(shí)際使用的大型交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與模型有所不同，但仍是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。一般采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)發(fā)電。為了得到較強(qiáng)的磁場(chǎng)，還要用電磁鐵代替永磁體。5、我國(guó)供生產(chǎn)、生活用的交流電的周期是0.02秒，頻率為50赫茲，即發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)一周用0.02秒，1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周，每秒出現(xiàn)50個(gè)周期，電流方向改變100次。6、發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的，都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，因此用機(jī)

11、械動(dòng)力旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的軸（轉(zhuǎn)子）也可用來(lái)作發(fā)電機(jī)。例1：小明將微型電風(fēng)扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用手快速撥動(dòng)風(fēng)扇葉片，這時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，微型電風(fēng)扇居然變成了“發(fā)電機(jī)”。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)B. 電風(fēng)扇發(fā)電的原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用C. 電風(fēng)扇發(fā)電過(guò)程是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D. 小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能解析：本題主要考查同學(xué)們對(duì)于發(fā)電機(jī)的工作原理的理解，撥動(dòng)風(fēng)扇葉片就帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，消耗了機(jī)械能，燈泡發(fā)光說(shuō)明得到了電能，這就是發(fā)電機(jī)，而發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)。答案：A例2：在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放時(shí). 同學(xué)們對(duì)手搖發(fā)電機(jī)非常感興趣

12、，他們想：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電流大小跟哪些因素有關(guān)呢？于是他們開展了探究，以下是他們所用的發(fā)電機(jī)和實(shí)驗(yàn)記錄表：（1）根據(jù)表格可知，他們準(zhǔn)備研究發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小是否與 有關(guān)。（2）手搖發(fā)電機(jī)在發(fā)電時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為電能。（3）他們根據(jù)小燈泡的亮度來(lái)判斷電路中感應(yīng)電流的大小，像這種用能直接觀測(cè)的量來(lái)顯示不易直接觀測(cè)的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。下列方法屬于“轉(zhuǎn)換法”的是 （填序號(hào)）根據(jù)磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)判斷磁鐵磁性的強(qiáng)弱；根據(jù)能否進(jìn)行新陳代謝來(lái)區(qū)分生物與非生物；根據(jù)純凈物中元素種類的多少來(lái)區(qū)分單質(zhì)與化合物。（4）判斷電流大小，除了借助小燈泡觀察之外，實(shí)驗(yàn)室常用 表來(lái)測(cè)量。解析：本題綜合考查了電磁學(xué)的

13、很多知識(shí)點(diǎn)，難度雖然不大，但同學(xué)們解答時(shí)要細(xì)心。第一問(wèn)從表格中可以直接看出是與線圈轉(zhuǎn)速和線圈轉(zhuǎn)向有關(guān)；第二問(wèn)考查發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；第三問(wèn)同學(xué)們要根據(jù)題目所給“轉(zhuǎn)換法”的概念來(lái)答題，比較容易看出根據(jù)磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)判斷磁鐵磁性的強(qiáng)弱，運(yùn)用了“轉(zhuǎn)換法”；第四問(wèn)考查測(cè)量電流大小的儀器是電流表。答案：（1）線圈轉(zhuǎn)速和線圈轉(zhuǎn)向（只寫一個(gè)不給分）（2）機(jī)械（動(dòng)） （3） （4）電流例3：如圖所示，將一根條形磁鐵插入線圈時(shí)，與之相連的靈敏電流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在這個(gè)閉合電路中，_相當(dāng)于電源，這一現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化情況是_。解析：本題考查同學(xué)們對(duì)各種發(fā)電機(jī)模型的識(shí)別，當(dāng)條形磁鐵插入線圈時(shí)

14、，線圈就會(huì)切割條形磁鐵的磁感線，而與線圈相連的又是閉合回路，因?yàn)槟墚a(chǎn)生感應(yīng)電流，而電流是從線圈中流出的，所以線圈相當(dāng)于電源，整個(gè)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化就是發(fā)電的過(guò)程，所以是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。答案：線圈 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。例4：如圖所示的發(fā)電機(jī)工作原理圖中，放在水平方向磁場(chǎng)中的矩形線圈逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到甲圖位置時(shí)，由于線圈_磁感線，因而電路中_，當(dāng)轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時(shí)，由于ab邊切割磁感線的方向_，因而外電路中的電流方向_。解析：本題綜合考查同學(xué)們對(duì)發(fā)電機(jī)模型的識(shí)別與理解。當(dāng)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到甲圖位置時(shí)，由于線圈沒(méi)有切割磁感線，因而電路中沒(méi)有感應(yīng)電流。當(dāng)轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時(shí)，由于ab邊切割磁感

15、線的方向在乙圖位置是向下，在丁圖位置是向上，方向正好相反，因而外電路中的電流方向也相反。答案：沒(méi)有切割 沒(méi)有電流 相反 相反。1. 以下關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（ ）A. 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。B. 感應(yīng)電流的方向由磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)決定。C. 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。D. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要應(yīng)用之一是制成了發(fā)電機(jī)。答案：D2. 導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí) （ ）A. 一定產(chǎn)生感應(yīng)電流 B. 一定不產(chǎn)生感應(yīng)電流C. 若電路是閉合的，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D. 無(wú)法確定答案：C3. 磁場(chǎng)中懸掛一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端分別連接在電流表的兩個(gè)接線

16、柱上，組成一個(gè)閉合電路，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線沿著圖示的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向能使電流表指針偏轉(zhuǎn)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向是 （ ）A. 向右或向左B. 向上或向下 C. 向左或向上 D. 向右或向下 答案：A4. 關(guān)于交流發(fā)電機(jī)中的電流, 下列正確的說(shuō)法是（ ）A. 線圈中產(chǎn)生的電流是直流電, 而供給外部電路的電流是交流電。B. 線圈中產(chǎn)生的電流是直流電, 而供給外部電路的電流也是直流電。 C. 線圈中產(chǎn)生的電流是交流電, 而供給外部電路的電流是直流電。 D. 線圈中產(chǎn)生的電流是交流電, 而供給外部電路的電流仍是交流電。答案：D1. 2.3.【預(yù)習(xí)部分】【本節(jié)復(fù)習(xí)】1. 首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是 （ ）A. 歐姆 B. 奧斯特 C. 庫(kù)侖 D. 法拉第2. 下列說(shuō)法中符合歷史事實(shí)的是（ ）A. 法拉第實(shí)驗(yàn)和奧斯特實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是一樣的。B. 法拉第實(shí)驗(yàn)證明，電流周圍存在磁場(chǎng)。C. 奧斯特實(shí)驗(yàn)的時(shí)間比法拉第實(shí)驗(yàn)更早。D. 奧斯特實(shí)驗(yàn)的時(shí)間在法拉第實(shí)驗(yàn)之后。3. 在交流發(fā)電機(jī)中，將線圈中產(chǎn)生的交流電供