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1、九年級物理《第10單元 電磁聯(lián)系》學案 蘇科版
〖學習目標或?qū)W習任務〗
1、結(jié)果性目標
需要了解的知識:導線在磁場中會受到里的作用和影響力的方向的因素。需要理解的知識:驗證電磁現(xiàn)象
2、過程與方法目標:
需要經(jīng)歷的:探究通電螺線管外部磁場的方向;探究導線在磁場中會受到力的作用和影響了的方向的因素。
〖教學資源的使用〗物理中考新航標
〖自學準備與知識導學〗
一、磁現(xiàn)象:
1、磁性:磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)(吸鐵性)
2、磁體: 定義:具有磁性的物質(zhì)
分類:永磁體分為 天然磁體、人造磁體
3、磁極: 定義:磁體上磁性最強的部分叫磁極。(磁
2、體兩端最強中間最弱)
種類:水平面自由轉(zhuǎn)動的磁體,指南的磁極叫南極(S),指北的磁極叫北極(N)
作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
說明:最早的指南針叫司南 。一個永磁體分成多部分后,每一部分仍存在兩個磁極。
兩物體相互吸引要考慮六種情況,兩物體相互排斥要考慮四種情況。
4、磁化:① 定義:使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。
磁鐵之所以吸引鐵釘是因為鐵釘被磁化后,鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成 異名磁極,異名磁極相互吸引的結(jié)果。
②鋼和軟鐵的磁化:軟鐵被磁化后,磁性容易消失,稱為軟磁材料。鋼被磁化后
3、,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼 ,制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。
5、物體是否具有磁性的判斷方法:
①根據(jù)磁體的吸鐵性判斷。
②根據(jù)磁體的指向性判斷。
③根據(jù)磁體相互作用規(guī)律判斷。
④根據(jù)磁極的磁性最強判斷。江蘇省徐州市王杰中學八年級英語
二、磁場:
1、定義:磁體周圍存在著的物質(zhì),它是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。
磁場看不見、摸不著我們可以根據(jù)它所產(chǎn)生的作用來認識它。這里使用的是轉(zhuǎn)換法。通過電流的效應認識電流也運用了這種方法。
2.基本性質(zhì):磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。
3、方向規(guī)定:在磁場中的某一點
4、,小磁針北極靜止時所指的方向(小磁針北極所受磁力的方向)就是該點磁場的方向。
4、磁感應線:
①定義:磁場中一些帶箭頭的曲線。任何一點的曲線方向都跟放在該點的磁針北極所指的方向一致。
②方向:磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來,回到磁體的南極。
③說明:A、磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線,不是客觀存在的。但磁場客觀存在。B、用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。C、磁感線是封閉的曲線。D、磁感線立體的分布在磁體周圍,而不是平面的。E、磁感線不相交。F、磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
5、磁極受力:在磁場中的某點,北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一致,南
5、極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。
6、地磁場:
① 定義:在地球周圍的空間里存在的磁場,磁針指南北是因為受到地磁場的作用。
② 磁極:地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極附近。
③ 磁偏角:首先由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)。
7、電流的磁場:
① 奧斯特實驗:通電導線的周圍存在磁場,稱為電流的磁效應。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)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(guān)。
② 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(guān),電流方向與磁極間的關(guān)系可由安培定則來判斷。
右手螺旋定則――用右
6、手握住螺線管,讓四指彎曲且跟螺線管中電流的方向一致,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
③應用:電磁鐵
(1) 定義――電磁鐵是一個帶有鐵芯的螺線管。
(2) 構(gòu)造――電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。
(3) 特點――電磁鐵通電時有磁性,斷電時磁性消失;通過電磁鐵的電流越大,電磁鐵的磁性越強;當電流一定時,電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,磁性越強。
即,①電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制。②電磁鐵磁性的強弱,可由電流大小和線圈匝數(shù)來控制。③電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制。
(4)應用:電磁繼電器、電話
電磁繼電器:實質(zhì)由電磁鐵控制的開關(guān)。應用:用低電壓弱電流控制高電壓強電流,進
7、行遠距離操作和自動控制。
①結(jié)構(gòu)――電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和觸點。
②原理――如圖所示,是一個利用電磁繼電器來操縱電動機的電路。其中電源E1、電磁鐵線圈、開關(guān)S1組成的控制電路;而電源E2、電動機M、開關(guān)S2和觸點、開關(guān)S組成工作電路。當S1閉合時,電磁鐵線圈中有電流通過,電磁鐵將銜鐵吸下,觸點開關(guān)接通,電動機便轉(zhuǎn)動起來;當斷開S1時,電磁鐵中失去電流,電磁鐵失去磁性,彈簧使銜鐵上升,觸點開關(guān)斷開,電動機停止運轉(zhuǎn)。
三、 磁場對電流的作用:
1、通電導體在磁場中受到磁場力的作用,力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān)。
2、通電線圈在磁場中,當線圈平
8、面與磁感應線不垂直時,磁場力會使線圈轉(zhuǎn)動;當線圈平面與磁感應線垂直時,也會受到磁場力的作用,但不會轉(zhuǎn)動,這一位置叫做平衡位置。
3、 直流電動機――用直流電源供電的電動機。
(1) 原理――電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的基本原理制成的。
(2) 構(gòu)造――直流電動機模型主要由磁鐵(定子)、線圈(轉(zhuǎn)子)、換向器和電刷四部分組成,其中,最簡單的換向器是兩個彼此絕緣的金屬半環(huán),它的作用是當通電線圈由于慣性剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,立刻改變線圈中的電流方向,以保持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動。
(3) 直流電動機的轉(zhuǎn)速可由電流大小來控制;轉(zhuǎn)動方向可由電流方向和磁極的位置來控制。
四、電磁感應(磁生電):
1.
9、 現(xiàn)象――英國的物理學家法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,即閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感應線的運動時,導體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應。
2. 感應電流――電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應電流。感應電流的產(chǎn)生條件:
(1) 電路必須是閉合電路;
(2) 必須有一部分導體做切割磁感應線運動。
感應電流的方向跟磁場方向和導體切割磁感線運動的方向有關(guān)。
3. 發(fā)電機:
(1) 原理――發(fā)電機是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的。
(2) 構(gòu)造――交流發(fā)電機主要由磁鐵(定子)、線圈(轉(zhuǎn)子)、滑環(huán)和電刷。
4. 方向不變的電流叫做直流電。
大小和方向作周期性改變的電流叫做交流電。
交流電的周期――電流發(fā)生一個周期性變化所用的時間,其單位就是時間的單位秒(s)。
交流電的頻率――電流每秒發(fā)生周期性變化的次數(shù)。其單位是赫茲,符號是Hz。頻率和周期的數(shù)值互為倒數(shù)。