2019-2020年八年級科學下冊 第1講 電與磁教案 浙教版.doc

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2019-2020年八年級科學下冊 第1講 電與磁教案 浙教版 授課日期 年月日 時 間 A / B / C / D / E / F段 主 題 電與磁1 教學內容 重點：1.理解磁場的基本性質，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構和工作原理。知道通電導線在磁場中受到的力的方向與哪些因素有關。 難點：1.知道地磁場的存在，知道地理北極就是地磁南極。 2.能設計實驗探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，并從實驗結果定性得出影響電磁鐵磁性強弱的因素 及其相互關系。 3.了解直流電動機的構造和工作原理，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動，觀察它的靜止方位。 ——小磁針在靜止后的位置總是指向南北方向的。 結論：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 結論：磁體：具有磁性的物體－－能吸引鐵、鈷、鎳等物質的物體。 （2）用條形磁鐵去吸一些鐵屑。 ——發(fā)現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。 結論：磁體有兩個磁性最強的磁極－－南極(S極)和北極(N極) 【設問】世界最早的指南工具是什么？它是根據什么原理制成的？ ——世界最早的指南工具就是我國戰(zhàn)國時代的指南針，叫司南，它是根據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。 【討論】如果磁體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。 【實驗】鐵棒的下方放些鐵屑，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。 【實驗】用一根磁鐵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。人造磁體就是根據這一原理制成的。 【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。 ——現象：當磁體接近小磁針時，小磁針會轉動起來。 【分析】小磁針轉動，說明小磁針受到力的作用。力是怎樣產生的呢？應該是由磁體產生的，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?？茖W證明：在磁體的周圍存在磁場（場－－物質存在的一種形式）。而小磁針在磁場中會受到磁力的作用。所以小磁針是在磁力的作用下轉動起來的。 ——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。 【實驗】用小磁針演示磁體周圍的磁場。 ——在磁體周圍的不同位置，磁場的方向是不同的。 【實驗】觀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－－地球產生的磁場叫地磁場。 【設問】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，即由地球產生。所以，地球是一個磁體。 【思考】如何理解地理北極就是地磁南極？ 【拓展與提高】 與磁有關的自然現象 　　“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，自公元前xx年到公元1751年，有關極光記載達474次。在公元1～10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“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)現了太陽黑子。根據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極的指向也就是該點磁場和磁感線的方向，根據這個判斷規(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，你觀察到什么現象？ ——小磁針發(fā)生了偏轉。 思考：①小磁針為什么發(fā)生偏轉？ ——小磁針受到了力的作用。 ②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，觀察小磁針的偏轉方向有什么變化？ ——小磁針的偏轉方向發(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。 【老師引導】既然通電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。 現象：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。 【小結】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；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。 ——現象：能吸引大頭針。 結論：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象。 ——現象：吸引的大頭針更多。 結論：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。 【實驗二】 1. 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。 【典型例題】 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生，可以通過控制電流的通斷來實現磁性的有無。 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強？ ——鐵芯在磁場中被磁化后相當于一根磁鐵。 5. 電磁鐵的應用 ①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，電鈴便發(fā)出持續(xù)的鈴聲。 ②電磁選礦機：磁鐵礦能被吸引 ③電磁起重機：吸引鐵質貨物和集裝箱，通過電流的通斷來控制吸放，通過電流的大小來調節(jié)所吸貨物的質量。 ④電磁繼電器：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關。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、恢復彈簧、開關組成了控制電路；由電動機、高壓電源、指示燈和電磁繼電器的觸頭組成工作電路。與此結構相類似的其他一些電路還有（如下圖所示） ⑤磁懸浮列車：磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統的磁懸浮高速列車系統。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 信息通過磁性物質的磁化來記錄聲信息、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： ①電磁鐵由哪些東西組成？ ——通電螺線管和鐵芯。 ②我們已經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。 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?；蛘呖刂破渌兞俊? 3. 實驗方案設計： 應將電源、開關、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯電路 用什么來判斷電磁鐵的磁性強弱？ ——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： ①將開關合上或打開，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。 ②將開關合上，調節(jié)滑動變阻器，使電流增大或減?。ㄓ^察電流表指針的示數），從電磁鐵吸引大頭針的情況對比電磁鐵磁性強弱的變化。 ③將開關合上，使電路中的電流不變（電流表的示數不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數，觀察電磁鐵磁性強弱的變化。 實驗小結： 　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，線圈匝數越多，它的磁性越強。 【典型例題】 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不同的線圈，連接電路如圖所示。閉合開關，調整變阻器滑片使電流保持不變，觀察電磁鐵吸引大頭針數目的多少. 這一實驗的目的是研究電磁鐵的磁性與哪個因素有關（ ） 　　A. 電磁鐵的極性 B. 線圈的匝數 　　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電路，所以通過它們的電流相等，只有兩個線圈的匝數不同，所以這一實驗的目的是研究電磁鐵的磁性與線圈匝數的關系，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. 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，所以就構成了一個通路，使電磁鐵產生磁性，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，電流表示數變大 B. 彈簧伸長增加，電流表示數變小 C. 彈簧伸長減小，電流表示數變小 D. 彈簧伸長減小，電流表示數變大 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，電流表的示數變小，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：C 【知識點4】磁場對通電導線和線圈的作用： 1. 磁場對通電導線的作用： 【實驗】磁場對通電導線的作用 （1）當合上開關使導線AB通電時，出現的實驗現象：原來靜止在導軌上的導體AB會沿導軌運動。實驗表明：通電導線在磁場中要受到力的作用。 （2）改變電流方向或磁鐵的磁極方向時，出現的實驗現象：導體AB的運動方向發(fā)生改變。 實驗現象分析：導體AB的運動方向發(fā)生改變，說明導體AB所受力的方向發(fā)生改變。表示磁場對導體AB的作用力的方向發(fā)生改變。即通電導體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關。 （3）知識拓展：通電導線在磁場中所受力的方向的判斷（左手定則），判斷方法為：伸開左手，讓大拇指與其他四指垂直，讓磁感線穿過手心，四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是通電導線的受力方向（如下圖所示），同時有3道例題作為練習題，同學們自己先試著做一下，然后聽老師講解。 2. 磁場對通電線圈的作用： （1）通電線圈處于下圖位置－－線圈平面與磁場平行時，線圈發(fā)生轉動。 對照圖分析：由于通電線圈的兩條對邊中的電流方向相反，它們在磁場中受到的磁場力的方向也相反且不在一條直線上，在這兩個力的作用下線圈會發(fā)生轉動。 通電線圈處于下圖位置——線圈平面與磁場垂直時，線圈不發(fā)生轉動。 對照圖分析：當線圈平面與磁場垂直時，這兩個力恰好在同一直線上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。線圈在這對平衡力作用下可以在該位置保持靜止。這個位置叫平衡位置。 （2）通電線圈轉到平衡位置時，為什么不立即停下來，而是在平衡位置附近擺動幾下才停下來？ ——通電線圈轉到平衡位置前具有一定的速度，由于慣性它會繼續(xù)向前運動，但由于這時受到的磁場力及摩擦力等又會使它返回平衡位置，所以它要擺動幾下后才停下來。 【典型例題】 例1. 關于直流電動機模型安裝實驗中，下列現象能發(fā)生的是（ ） A. 將電源兩極對調，線圈轉動方向不變 B. 將磁鐵兩極對調，線圈轉動方向不變 C. 將電源和磁鐵兩極都同時對調，線圈轉動方向不變 D. 將電源和磁鐵兩極都同時對調，線圈會反方向轉動 解析：本題綜合考查了通電導體在磁場中的受力方向與哪些因素有關，前面的知識點中我們學習到，通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關，將電源兩極對調就是改變了電流方向，所以線圈的轉動方向會改變；將磁鐵兩極對調，是改變了磁場方向，所以線圈的轉動方向會改變；如果將電源和磁鐵的兩極都同時對調，則線圈轉動方向不變。答案選擇C。 答案：C 例2. 如圖所示，磁場方向垂直紙面向外，與磁感線方向垂直的三條導線a、b、c中都分別有電流通過，下列說法中錯誤的是（ ） A. 三條導線都受磁場力的作用 　　B. 三條導線所受的磁場力方向都相同 　　C. 三條導線所受的磁場力方向都不同 D. 導線a所受磁場力的方向與電流的方向垂直 解析：本題關鍵在于考查同學們對左手定則的理解，雖然中考對這一知識點不作要求，但是同學們如能理解則一定會提高同學們的解題能力。利用左手定則不難判斷出導線a所受磁場力的方向是向左，導線b所受磁場力的方向是向下，導線c所受磁場力的方向是向右。所以三根導線受力方向不同，B選項錯誤，選擇答案B。 答案：B 例3. 通電直導線在磁場中受到的力的方向（　　） A. 跟磁感線方向平行，跟電流方向垂直 B. 跟磁感線方向垂直，跟電流方向平行 C. 跟磁感線方向垂直，跟電流方向垂直 D. 跟磁感線方向平行，跟電流方向平行 解析：本題考查同學們對“磁場對通電導線的作用”這一實驗的理解，通過回憶實驗模型不難想到通電直導線在磁場中受到的力的方向跟磁感線方向垂直，跟電流方向垂直。選擇答案C。 答案：C 【知識點5】直流電動機： 【問題】怎樣使線圈在轉過平衡位置后繼續(xù)沿原來的方向轉動下去？ 1. 直流電動機靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉動的現象制成的，是把電能轉化為機械能的裝置。 　2. 直流電動機主要由磁鐵和線圈組成，此外還有換向器、電刷等。 　3. 換向器的作用：每當線圈轉過平衡位置時，它能自動改變線圈中的電流方向。 　　（1）換向器是怎樣實現“換向”的？ 　　用直流電源給處在磁場中的線圈通電時，要使線圈能繞軸連續(xù)轉動的關鍵，就在于使線圈一轉到平衡位置就能自動改變線圈中的電流方向，換向器就是能完成這一任務的裝置。 ①換向器由兩個半銅環(huán)組成。 ②當線圈由于慣性稍稍轉過平衡位置時，能交換電刷與換向器的半銅環(huán)的接觸，從而改變了線圈中的電流方向和受力方向，使線圈仍能按原來的繞向轉動。如下圖分解： （2）交流電動機也是依靠通電導體在磁場中所受的力來運轉的。和直流電動機一樣，都由定子、轉子兩個基本部分組成。 （3）電動機的優(yōu)點：構造簡單、控制方便、效率高、無污染。 學生實驗：安裝直流電動機模型 1）直流電動機模型的安裝順序是從內到外，從下到上的。 具體順序是：支架→線圈（轉子）→電刷→磁極（定子）。 安裝直流電動機模型的要點： ①應按一定次序安裝； ②電刷與換向器之間的松緊，線圈轉子與定子之間的間隙要適中； ③安裝完畢后用手撥一下轉子，觀察其運轉是否良好，否則應加以調試。 2）改變直流電動機轉動方向的方法：改變通過線圈的電流的方向（對調電源兩極）或者改變磁感線方向（對調磁鐵的兩極）。 3）改變轉速的方法：改變線圈中電流的大小。 4）實驗步驟： ①仔細觀察換向器，弄清換向器的作用； ②安裝直流電動機模型； ③畫出有關電路圖，并按圖連接電路； ④經檢查無誤后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器至合適位置，觀察電動機轉動情況。 【小結】 1. 電動機原理：通電線圈在磁場里受力而轉動； 2. 直流電動機：利用直流電源供電的電動機叫直流電動機； 3. 直流電動機的組成：由磁體、線圈、換向器和電刷組成，實際的電動機由轉子和定子兩個基本部分組成； 4. 換向器的結構和作用： 結構：由兩個銅半環(huán)構成 作用：每當線圈轉過平衡位置時，就會自動改變線圈中電流的方向； 5. 能量轉化：電動機工作時把電能轉化為機械能。 【典型例題】 例1. 我們每一位同學家中所使用的電冰箱、洗衣機、電風扇等用電器都裝配有電動機。電動機是根據下列哪種現象制成的：（ ） A. 通電導體在磁場中受到力的作用 B. 電流周圍存在磁場 C. 磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用 D. 電磁感應現象 解析：本題重在考查電動機的工作原理，從前面的學習中不難得出電動機是根據通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的。答案選擇A。 答案：A 例2. 在下列家用電器中，應用直流電動機工作的是（ ） A. 電熨斗 B. 電冰箱 C. 電吹風 D. 電動剃須刀 解析：本題主要考查同學們對于直流電動機和交流電動機的理解，電熨斗是利用電熱器工作的，不屬于電動機。電冰箱中的壓縮機和電吹風中的電動機利用的是交流電，所以是交流電動機。電動剃須刀是利用干電池或利用低壓蓄電池提供的直流電工作的，所以是直流電動機。答案選擇D。 答案：D 例3. 關于電動機的工作原理，下列說法正確的是（ ） A. 電動機是根據電磁感應原理工作的 B. 電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的工作原理工作的 C. 電動機是根據電流的磁效應工作的 D. 電動機是根據電流的熱效應工作的 解析：電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的工作原理工作的，也可以說成是根據通電導體在磁場中受到力的作用制成的。電動機工作是把電能轉化為機械能，所以體現的是電流的機械效應，選擇答案B。 答案：B 1. 兩根形狀相同的鋼棒，甲的一端靠近乙的一端時，乙轉動起來，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：D 2. 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：B 3. 對如圖所示情況，以下說法正確的是（ ） 　　A. 當開關S閉合后螺線管下端是N極 　　B. 當開關S閉合時，小磁針將逆時針轉動，靜止后S極向上 　　C. 當開關S閉合時，小磁針將順時針轉動，靜止后N極向上 　　D. 當開關S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，電磁鐵磁性將減弱 解析：這道題綜合考查了電磁學的知識點，當開關S閉合后，根據右手螺旋定則，可知螺線管上端是N極，螺線管下端是S極，所以選項A錯誤。同時根據磁體間相互作用規(guī)律，可知小磁針的S極會向螺線管上端N極靠近，并將做順時針轉動，靜止后N極向上，所以選項B錯誤，選項C正確。當開關S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則電路中的電流增大，電磁鐵磁性將增強，所以選項D錯誤。 答案：C 4. 電磁鐵的優(yōu)點是（ ） A. 它的磁性非常強 B. 它能長時間保持磁性 C. 它不需要消耗電能 D. 它的磁性有無、強弱和磁極的方向都可以改變 答案：D 5. 如圖所示，開關S接通后，兩個通電螺線管將（ ） A. 相吸 B. 相斥 C. 先相吸、后相斥 D. 先相斥、后相吸 答案：B 6. 下列各種情況中，導體在磁場中一定受到磁場力的作用的是（ ） A. 導體與磁場方向平行放置 B. 導體與磁場方向垂直放置 C. 通電導體與磁場方向垂直 D. 通電導體與磁場方向平行 答案：C 7. 一個符合安裝要求的直流電動機模型，合上開關后，電動機不轉，若輕輕推一下轉子，電動機馬上就轉起來，原來不轉動的原因是：（ ） A. 線圈平面與磁感線垂直 B. 線圈平面與磁感線平行 C. 換向器與線圈之間斷路 D. 磁極失去磁性 答案：A 8. 影響導體電阻大小的有多種因素。如圖甲所示的實驗是為了探究導體電阻大小與_______________的關系。同學們查閱資料后知道某些導體的電阻還與磁場強弱有關（磁場強弱稱為磁場強度，用符號B表示，其單位為特斯拉，用符號T表示），電阻隨磁場的增強而增大，利用這種關系可以測量磁場的強度。如圖乙所示為室溫下某磁敏電阻阻值R隨磁場強度變化的曲線。若實驗室可提供以下器材：磁敏電阻、蹄形磁鐵、電源、開關、導線、滑動變阻器、電壓表、電流表（單位為毫安）。 （1）現要測定如圖丙所示蹄形磁鐵兩極間磁敏電阻R所在處的磁場強度，請在虛線框內畫出實驗電路圖； （2）某同學正確實驗后，測得磁敏電阻R兩端的電壓與電流的數據如下：請利用表中數據計算該磁敏電阻R在此磁場中的阻值為 歐，該處磁場強度大約為 特斯拉； 實驗次數 1 2 3 U/伏 0.45 0.91 1.50 I/毫安 0.3 0.6 1.0 （3）若要在上述實驗后繼續(xù)研究磁敏電阻大小與磁場方向的關系，則只要在原實驗中改變 即可。 解析：本題是一道很好的綜合探究題，從甲圖很容易看出是為了探究導體電阻大小與溫度的關系，第（1）問的作圖類似于伏安法測電阻的電路，第（2）問由第1次數據可得電阻為1500歐，由第2次數據可得電阻為1517歐，由第三次數據可得電阻為1500歐，最后求平均值為1506歐。然后對照圖乙很容易查出磁場強度大約為1.0特斯拉。第（3）問要研究磁敏電阻大小與磁場方向的關系，只要改變磁場方向或電流方向即可。 答案：溫度　（1）如下圖所示　　 （2）1506歐 1.0　?。?）磁場方向（或電流方向） 9. 小張在探究通電導線在磁場中的受力方向與什么有關時，做了如圖1（a）（b）（c）的三個實驗。圖中AB表示閉合電路的一部分導線，導線上的箭頭表示電流的方向，F表示導線受力的方向，S、N表示蹄形磁鐵的南北極。 （1）通過實驗（a）和（b）說明，通電導線在磁場中的受力方向與__________的方向有關。 （2）通過實驗（a）和（c）說明，通電導線在磁場中的受力方向與____________的方向有關。 實驗表明，通電導線在磁場中要受到________的作用，力的方向跟________方向、________方向都有關。 解析：這道題綜合考查同學們對實驗變量的理解，通過分析實驗（a）和（b），可以看出唯一不同的量是電流方向，由此說明，通電導線在磁場中的受力方向與電流的方向有關。通過分析實驗（a）和（c），可以看出唯一不同的量是磁場方向，由此說明，通電導線在磁場中的受力方向與磁場的方向有關。最后總結實驗表明：通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流方向、磁場方向都有關。 答案：（1）電流（2）磁場 力 電流 磁場 10. 下圖裝置是一個___________，當接通電源后，磁場內線圈abcd會______________，這一過程是____________能轉化為____________能. 解析：本題考查了電動機裝置的識別和能量轉化，這個裝置是電動機，當接通電源后，磁場內線圈abcd因為受到磁場力的作用而持續(xù)轉動，這一過程把電能轉化為機械能。 答案：電動機　持續(xù)轉動　　電　　機械 1. 2. 3. 【預習部分】 1. 電磁感應現象于 年被 國物理學家 首次發(fā)現。 2. 電磁感應現象定義： 電路的一部分導體在磁場中做 磁感線的運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫做電磁感應現象。 3. 感應電流： ①定義：在 現象中產生的電流。 ②產生的條件： 、 、 、做 運動。 ③導體中感應電流的方向，跟 和 有關。如果改變其中一個量的方向，則電流方向將 ；如果兩個量的方向同時發(fā)生改變，則電流方向將不變。 4. 感應電壓：在 現象中產生的電壓。（注：有感應電壓時不一定有感應電流） 5. 交流電和直流電： ①交流電：電流方向 變化的電流。我國家庭電路使用的是 。電壓是 伏、周期是 秒、頻率是 赫、電流方向1s改變 次。 ②直流電：電流方向 的電流。 【本節(jié)復習】 2. 磁體周圍的磁感線方向如圖所示，則磁體的N、S極標注正確的是 （ ） 3. 如圖所示，磁鐵AB跟軟鐵C接觸，則接觸后磁性最強的地方是：（ ） A. A和B兩處 B. B和C兩處 C. A和C兩處 D. A、B、C三處 8. 如圖所示，當開關S閉合時電磁鐵和物體ab相互吸引，則正確的說法是（ ） 　 A. ab一定是磁鐵，且a端一定是N極 　 B. ab一定是磁鐵，且a端一定是S極 C. ab可能是磁鐵，且a端是S極　 D. ab僅是一塊鐵，而不是磁鐵 9. 閉合開關后，甲、乙兩個小磁針靜止在如圖所示的位置，它們的北極分別是（ ） A. a端和b端 B. a端和c端 C. b端和d端 D. b端和c端　 6. 下列哪些設備是根據磁場對電流作用的原理制成的（ ） A. 電磁繼電器 B. 電風扇 C. 電鈴 D. 發(fā)電機 7. 要改變直流電動機的轉動方向，可采用的措施是（ ） A. 增大或減小線圈中的電流強度 B. 增強或減弱電動機里的磁場 C. 改變線圈中的電流方向，或對調磁鐵的磁極 D. 改變線圈中的電流方向，同時對調磁鐵的磁極 9. 通電線圈在磁場里處于平衡位置時，下列說法中正確的是（　 ?。? 　　A. 磁感線與線圈平面平行，線圈不受力 　　B. 磁感線與線圈平面垂直，線圈不受力 　　C. 磁感線與線圈平面平行，線圈受到平衡力 D. 磁感線與線圈平面垂直，線圈受到平衡力 答案：ACCDBCD 5. 直流電動機的線圈每轉一周，線圈中的電流方向要改變 次，當線圈轉到________________時，電流方向發(fā)生改變，這樣才能使線圈連續(xù)地轉動下去。 答案： 2 平衡位置 *6. 為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關，小麗同學作出以下猜想： 猜想A：電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性； 猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強； 猜想C：外形相同的螺線管，線圈的匝數越多，它的磁性越強。 為了檢驗上述猜想是否正確，小麗所在實驗小組通過交流與合作設計了以下實驗方案： 　　用漆包線（表面涂有絕緣漆的導線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵。下圖所示的a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。 根據小麗的猜想和實驗，完成下列填空： （1）通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同，來判斷它　　　　　　的不同。 （2）通過比較 兩種情況，可以驗證猜想A是正確的。 （3）通過比較 兩種情況，可以驗證猜想B是正確的。 （4）通過比較d中甲、乙兩電磁鐵，發(fā)現猜想C不全面，應補充　　　　　　　。 答案：（1）磁性強弱；（2）a、b （3）b、c （4）在電流相同時