八年級科學下冊 第一章 電與磁教案1 （新版）浙教版

1、電與磁主 題電與磁教學內(nèi)容重點：1.理解磁場的基本性質(zhì)，知道磁場的方向和判斷方法。 2.認識通電螺線管磁場的特征，會用右手螺旋定則判斷磁場方向和電流方向。 3.理解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。知道通電導線在磁場中受到的力的方向與哪些因素有關(guān)。 難點：1.知道地磁場的存在，知道地理北極就是地磁南極。 2.能設(shè)計實驗探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，并從實驗結(jié)果定性得出影響電磁鐵磁性強弱的因素 及其相互關(guān)系。 3.了解直流電動機的構(gòu)造和工作原理，理解換向器的作用。磁體和磁極：1、【觀察實驗】先用線將條形磁體懸掛起來，使它自由轉(zhuǎn)動，觀察它的靜止方位；再支起小磁針，讓它在水平方向上自由轉(zhuǎn)動，觀察它的靜止方

2、位。小磁針在靜止后的位置總是指向南北方向的。結(jié)論：小磁針或條形磁體指向北方的一端叫北極；指向南方的一端叫南極。2、【實驗】（1）讓磁鐵與鐵塊、木塊、塑料、鋁塊、銅塊等接近。能被磁鐵吸引的物體有：鐵塊結(jié)論：磁體：具有磁性的物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的物體。（2）用條形磁鐵去吸一些鐵屑。發(fā)現(xiàn)原來均勻分布的鐵屑不再均勻，磁鐵的兩端吸附的鐵屑特別多。說明磁體各部分的磁性強弱不同，磁體上磁性最強的部分叫做磁極，磁鐵的兩端磁性最強，中間磁性最弱。結(jié)論：磁體有兩個磁性最強的磁極南極(S極)和北極(N極)【設(shè)問】世界最早的指南工具是什么？它是根據(jù)什么原理制成的？世界最早的指南工具就是我國戰(zhàn)國時代的指南針，叫司

3、南，它是根據(jù)磁針靜止時總是指向南北方向的原理制成的。（3）用磁鐵的一極靠近小磁針。同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引3、磁體間有相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引?！居懻摗咳绻朋w被分割成兩段或幾段后，每一段磁體上是否仍然有南北極呢？有。在水平面上有南北指向性?！緦嶒灐胯F棒的下方放些鐵屑，讓條形磁鐵靠近鐵棒。然后把條形磁鐵拿開。現(xiàn)象：條形磁鐵靠近時，鐵棒能吸引鐵屑。說明鐵棒有了磁性。拿開條形磁鐵后，鐵屑又都落下。說明鐵棒的磁性立即消失。4、使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程叫做磁化?！緦嶒灐坑靡桓盆F在鋼棒上沿同一方向摩擦幾次。鋼棒有了磁性，而且能永久保持，就成了永磁體。人造磁體就是

4、根據(jù)這一原理制成的。【補充】鐵棒被磁化后，磁性容易消失，稱為軟磁體。鋼被磁化后，磁性能夠長期保持，稱為硬磁體或永磁體，鋼是制造永磁體的好材料，磁體可分為天然磁體和人造磁體，通常我們看到和使用的磁體都是人造磁體，它們都能長期保持磁性，統(tǒng)稱為永磁體。【知識點1】磁場、磁感線和地磁場：（一）磁場和磁感線【實驗】讓磁體接近小磁針?，F(xiàn)象：當磁體接近小磁針時，小磁針會轉(zhuǎn)動起來?！痉治觥啃〈裴樲D(zhuǎn)動，說明小磁針受到力的作用。力是怎樣產(chǎn)生的呢？應(yīng)該是由磁體產(chǎn)生的，而磁體沒有直接接觸小磁針。那么肯定是在它的周圍存在著一種物質(zhì)?？茖W證明：在磁體的周圍存在磁場（場物質(zhì)存在的一種形式）。而小磁針在磁場中會受到磁力的作用

5、。所以小磁針是在磁力的作用下轉(zhuǎn)動起來的。只要磁體放入磁場中，磁體都會受到磁場力。1、在磁體的周圍存在磁場。2、磁場是有方向的。小磁針北極所指的方向就是其所處點的磁場方向。在磁體周圍的不同位置，磁場的方向是不同的?！緦嶒灐坑眯〈裴樠菔敬朋w周圍的磁場。在磁體周圍的不同位置，磁場的方向是不同的?！緦嶒灐坑^察磁場周圍的鐵屑分布（用鐵屑可以形象地顯示各點的磁場方向）知道了磁場的強弱和分布情形：磁場越強的地方，鐵屑分布越密。3、磁感線用帶箭頭的曲線來形象地描述磁體周圍的磁場。箭頭表示的方向就是磁場中各點的磁場方向。曲線的疏密表示磁場的強弱。磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。（二）地磁場

6、地球產(chǎn)生的磁場叫地磁場。【設(shè)問】懸掛的小磁針為什么總是有一極指向北方？【分析】小磁針一極指向北方，說明地球表面一定有指向北方的磁場，而這一磁場可能來自于地球本身，即由地球產(chǎn)生。所以，地球是一個磁體?！舅伎肌咳绾卫斫獾乩肀睒O就是地磁南極？【拓展與提高】與磁有關(guān)的自然現(xiàn)象 “極光”源于宇宙中的高能荷電粒子，它們在地磁場作用下折向南北極地區(qū)，與高空中的氣體分子、原子碰撞，使分子、原子激發(fā)而發(fā)光。我國研究人員在歷代古籍中也已發(fā)現(xiàn)，自公元前2000年到公元1751年，有關(guān)極光記載達474次。在公元110世紀的180余次記載中，有確切日期的達140次之多。在西方最早記載極光的，當推亞里士多德，他稱極光為“

7、天上的裂縫”?！皹O光”這一名稱，始于法國哲學家伽桑迪。 太陽黑子，也是一種磁現(xiàn)象。在歐洲人還一直認為太陽是完美無缺的天體時，我國先人早已發(fā)現(xiàn)了太陽黑子。根據(jù)我國研究人員的搜集與整理，自公元前165年1643年（明崇禎十六年）史書中觀測黑子記錄為127次。這些古代觀測資料為今人研究太陽活動提供了極為珍貴、翔實可靠的資料。例1：關(guān)于磁感線，正確的說法是（ ）A. 磁感線是磁場中實際存在的曲線B. 磁鐵周圍的磁感線都是從磁鐵的南極出來，回到北極C. 小磁針南極在某點所受的磁力方向，跟該點磁感線的方向相同D. 小磁針北極在某點所受的磁力方向，跟該點磁感線的方向相同解析：磁感線不是實際存在的曲線，所以答

8、案A錯誤。磁鐵周圍的磁感線都是從磁鐵的北極出來，回到南極，所以答案B錯誤。小磁針北極在某點所受的磁力方向，跟該點磁感線的方向相同，所以答案C錯誤，D正確。答案：D例2：在下面所示的各圖中，已知磁感線的方向，請你標出磁鐵的N、S極和A、B兩點的磁場方向。 解析：本題作圖時應(yīng)緊扣：磁鐵周圍的磁感線都是從磁鐵的北極出來，回到南極。同時某點磁感線的方向亦即該點的磁場方向。答案：教師邊講解邊作圖。例3：如圖所示，放在磁場中的小磁針（涂黑的一端為N極），其中不正確的是（ ）A. B. C. D. 解析：首先通過磁鐵的N、S極判斷磁場的方向，亦即磁感線的方向始終是從磁鐵的N極出來，回到S極。而某點小磁針的N

9、極的指向也就是該點磁場和磁感線的方向，根據(jù)這個判斷規(guī)律可以得出答案B是不正確的。答案：B【知識點2】電生磁：（一）直線電流的磁場【實驗】奧斯特實驗1. 在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導線，當直導線上通過電流時，你觀察到什么現(xiàn)象？小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。思考：小磁針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？小磁針受到了力的作用。實驗中沒有其他的物體與之直接接觸，那么是什么東西能使小磁針受到力的作用呢？顯然是磁場。是通電導線周圍存在的磁場。結(jié)論：通電導線的周圍存在磁場。改變電流的方向，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向有什么變化？小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，指向與原先相反。說明：通電導線周圍磁場的方向與電流的方向有關(guān)?！纠蠋熞龑А考热煌?/p>

10、的直導線周圍存在磁場，我們肯定會對磁場的分布（模樣）感興趣吧？那么怎樣才能觀察到磁場的分布呢？用鐵屑來顯示磁場的分布。2. 在有機玻璃上均勻地撒上一些鐵屑，給直導線通電后，輕敲玻璃板，觀察鐵屑在直導線周圍的分布情況?，F(xiàn)象：鐵屑的分布呈同心圓狀，且越靠近直導線鐵屑越多，即磁感線越密集說明磁場越強?！拘〗Y(jié)】直線電流的磁場分布特點：通電直導線的周圍存在磁場，且磁場方向與電流方向有關(guān)；直線電流磁場的磁感線分布是以導線上各點為圓心的同心圓，距離直線電流越近，磁性越強，反之越弱。（二）通電螺線管的電流【實驗一】1. 如果把直導線按一定的方向繞成螺線管后再通電，觀察其能否吸引大頭針?，F(xiàn)象：能吸引大頭針。結(jié)論

11、：通電螺線管周圍也存在磁場。2. 在螺線管中插入一根鐵棒或一枚鐵釘，再觀察其吸引大頭針的現(xiàn)象?，F(xiàn)象：吸引的大頭針更多。 結(jié)論：插入鐵芯后磁性增強。原因：帶鐵芯的通電螺線管的磁性比不帶鐵芯的通電螺線管的磁性要強，是因為鐵芯在磁場中被磁化后相當于一根磁鐵?！緦嶒灦?. 在穿過螺線管的有機玻璃上均勻地撒上鐵屑。通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布規(guī)律。通電螺線管周圍的磁感線跟條形磁鐵的磁感線很相似。它的兩端相當于兩個磁極，磁極的極性可以用小磁針的指向來確定。2. 改變電流方向，用小磁針探測螺線管的磁極有無變化。改變電流的方向，螺線管的磁極發(fā)生了變化。3. 通電螺線管的磁場特點：與條形磁體的磁場相似，如

12、下圖所示：（三）右手螺旋定則：通電螺線管的磁極方向與電流方向之間的關(guān)系可以用右手螺旋定則（也叫安培定則）來判定。用右手握緊螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。判斷直線電流周圍磁場的方向與電流方向之間的關(guān)系：用右手握導線，使大拇指指向電流的方向，則與拇指垂直的其余四指所指的方向就是磁場的方向。例1. 如圖所示，通電螺線管與條形磁鐵相互吸引的是 （ ） 解析：本題關(guān)鍵在于能通過電流方向判斷通電螺線管的磁場極性，然后根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的原理進行判斷。通過這個方法可以得出：選項A中的螺線管左端為N極，所以與條形磁鐵相互排斥；選項B中的螺線管

13、左端為N極，所以與條形磁鐵相互吸引；同理可以判斷選項C和D中也是相互排斥，所以答案選擇B。答案：B例2. 閉合開關(guān)后，甲、乙兩小磁針靜止在如圖所示位置，它們的南極分別是（ ） A. a端和c端 B. b端和d端 C. a端和d端 D. b端和c端解析：本題同樣是考查同學們對右手螺旋定則的運用，從電流方向可以判斷通電螺線管的左端為S極，右端為N極，再根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律，可知甲、乙兩小磁針的南極為b端和c端。所以答案選擇D。答案：D例3. 通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)過一個角度，最后停在某個位置，這個位置是（ ）A. 不受磁場力作用的位置 B. 處在受平衡力的位置C. 電路中無電流的位置 D. 線圈所

14、在平面與磁感線平行的位置解析：本題重在考查同學們對磁體間的相互作用和二力平衡知識的理解。因為通電線圈在磁場中一定受到磁場力的作用，而通電線圈要能停在某個位置，說明是處于靜止狀態(tài)，由二力平衡知識知道，它一定處在受平衡力的位置，但可能不止有一對平衡力，有可能有多對平衡力同時作用，所以答案選擇B。答案：B【知識點3】電磁鐵的應(yīng)用：（一）電磁鐵1. 什么是電磁鐵？帶鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。2. 電磁鐵和普通的磁鐵有什么不同？電磁鐵的磁場由電流產(chǎn)生，可以通過控制電流的通斷來實現(xiàn)磁性的有無。3. 鐵芯為什么是用軟鐵制成，而不是用鋼制成？因為斷電后，鋼芯要保持原有的磁性。4. 為什么插入鐵芯后磁性大大加

15、強？鐵芯在磁場中被磁化后相當于一根磁鐵。5. 電磁鐵的應(yīng)用電鈴：工作原理：電路閉合，電磁鐵吸引彈性片，使鐵錘向鐵鈴方向運動，鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時電路斷開，電磁鐵沒有了磁性，鐵錘又被彈回，電路閉合。如此不斷重復(fù)，電鈴便發(fā)出持續(xù)的鈴聲。電磁選礦機：磁鐵礦能被吸引電磁起重機：吸引鐵質(zhì)貨物和集裝箱，通過電流的通斷來控制吸放，通過電流的大小來調(diào)節(jié)所吸貨物的質(zhì)量。電磁繼電器：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關(guān)。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強電流，實現(xiàn)遠距離操作。分析討論：以上這個電路由哪幾部分組成？每個部分各有哪些器材？由低壓電源、電磁鐵、恢復(fù)彈簧、開關(guān)組成了控制電路；由電動機、

16、高壓電源、指示燈和電磁繼電器的觸頭組成工作電路。與此結(jié)構(gòu)相類似的其他一些電路還有（如下圖所示）磁懸浮列車：磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅(qū)動系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的速度可達到500km/h以上，是當今世界上最快的地面客運交通工具，具有速度快、爬坡能力強、能耗低、運行時噪音小、安全舒適、不燃油、污染少等優(yōu)點。并且它采用高架方式，占用的耕地很少。磁懸浮列車意味著這些火車利用磁的基本原理懸浮在導軌上來代替舊的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術(shù)利用電磁力將整個列車車廂托起，擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的噪聲，實現(xiàn)與地面無接觸、無燃料的快速“飛行”。 （二）信息的磁記錄信息通過磁性物質(zhì)的磁化

17、來記錄聲信息、圖像信息（如磁帶、錄像帶、軟盤、U盤等）。（三）探究影響通電螺線管磁性強弱的因素1. 猜想影響電磁鐵磁性強弱的因素：電磁鐵由哪些東西組成？通電螺線管和鐵芯。我們已經(jīng)知道鐵芯能使磁性增強，那么通電螺線管本身的哪些元素可能會影響電磁鐵的磁性強弱？影響電磁鐵磁性強弱的因素可能有：是否帶鐵芯、電流的大小、螺線管的長度、導線的粗細、線圈的匝數(shù)。2. 基本研究方法：控制變量法讓螺線管長度、導線的粗細、線圈的匝數(shù)不變，改變線圈中的電流大小，研究當電流逐漸變大時，電磁鐵的磁性如何變化。或者控制其他變量。3. 實驗方案設(shè)計：應(yīng)將電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路用什么來判斷電磁鐵的

18、磁性強弱？通過觀察電磁鐵吸引大頭針的多少或電磁鐵吸引鐵塊使彈簧秤伸長長度來判斷。將實驗器材連接好，檢查電路無誤后進行實驗：將開關(guān)合上或打開，觀察通電、斷電時，電磁鐵對大頭針的吸引情況，判斷電磁鐵磁性的有無。將開關(guān)合上，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流增大或減?。ㄓ^察電流表指針的示數(shù)），從電磁鐵吸引大頭針的情況對比電磁鐵磁性強弱的變化。將開關(guān)合上，使電路中的電流不變（電流表的示數(shù)不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵磁性強弱的變化。實驗小結(jié)：1. 電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性。2. 對于同一個電磁鐵，通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。3. 在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越

19、多，它的磁性越強。例1. 在探究電磁鐵的實驗中，小明利用相同規(guī)格的大鐵釘和漆包線自制了兩個匝數(shù)不同的線圈，連接電路如圖所示。閉合開關(guān)，調(diào)整變阻器滑片使電流保持不變，觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少. 這一實驗的目的是研究電磁鐵的磁性與哪個因素有關(guān)（ ） A. 電磁鐵的極性 B. 線圈的匝數(shù)C. 電流的方向 D. 電流的大小解析：本題主要考查同學們對于實驗變量的分析，因為這兩個線圈組成了串聯(lián)電路，所以通過它們的電流相等，只有兩個線圈的匝數(shù)不同，所以這一實驗的目的是研究電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，所以選擇答案B。答案：B例2. 如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖，水位到達A時該報警器自動報警.

20、此時（ ）A. 紅燈亮 B. 綠燈亮 C. 紅、綠燈同時亮 D. 紅、綠燈都不亮解析：當水位到達A時，因為不純凈的水是導體，所以就構(gòu)成了一個通路，使電磁鐵產(chǎn)生磁性，把長鐵條吸下，接通下面的觸點，使紅燈形成通路，從而使紅燈亮，綠燈滅，達到報警作用。答案：A例3. 電磁鐵通電后，吸引軟鐵a使彈簧伸長，如圖所示，當滑動變阻器滑片P向右移動時（ ） A. 彈簧伸長增加，電流表示數(shù)變大 B. 彈簧伸長增加，電流表示數(shù)變小 C. 彈簧伸長減小，電流表示數(shù)變小D. 彈簧伸長減小，電流表示數(shù)變大解析：本題綜合考查了電磁學的知識。當滑動變阻器滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則電路中的電流減小，電

21、流表的示數(shù)變小，電磁鐵的磁性減弱，電磁鐵對軟鐵a的吸引力減小，則彈簧伸長減小，所以選擇答案C。答案：C1. 兩根形狀相同的鋼棒，甲的一端靠近乙的一端時，乙轉(zhuǎn)動起來，則可判斷( ) A. 甲棒有磁性，乙棒無磁性 B. 乙棒有磁性，甲棒無磁性C. 甲、乙都有磁性 D. 以上三種說法都有可能 答案：D2. 如圖所示，在把鋼棒乙向右移動的過程中，如果乙位于甲的一端時二者相互吸引，位于另一端時二者相互排斥，則下列說法中正確的是 （ ）A. 只有甲是磁體 B. 甲和乙一定都是磁體C. 只有乙是磁體 D. 無法判斷哪一個是磁體答案：B3. 對如圖所示情況，以下說法正確的是（ ）A. 當開關(guān)S閉合后螺線管下端是N極 B. 當開關(guān)S閉合時，小磁針將逆時