粵教高中物理選修(1-1)第三章第一節(jié)《電磁技術(shù)的發(fā)展》教案

2019 最新粵教版高中物理選修（ 1-1 ）第三章第一節(jié)電磁技術(shù)的發(fā)展教案一、教法建議【拋磚引玉】教師可向?qū)W生介紹人們對電磁現(xiàn)象的認識過程。在古代 , 人們把電和磁當作是兩種獨立的自然現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展人們又發(fā)現(xiàn)電和磁有某些現(xiàn)象很相似。例如：磁體能吸引鐵磁性物質(zhì), 帶電體能吸引輕小物體；磁體間同名磁極互相推斥 , 異名磁極互相吸引 , 而同種電荷互相推斥 , 異種電荷互相吸引。把電和磁形成一個整體的學(xué)科的是丹麥物理學(xué)家奧斯特。1820 年、有一天奧斯特在大學(xué)講課時, 無意中把通電的直導(dǎo)線放到一個和小磁針平行的位置上, 小磁針立即轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了出人意料的現(xiàn)象。就是這個現(xiàn)象揭示了電和磁的聯(lián)系 , 后來人們把這個實驗叫做奧斯特實驗。這個現(xiàn)象使奧斯特產(chǎn)生靈感, 是在他豐富的學(xué)識的基礎(chǔ)上誘發(fā)出頓悟思維 , 發(fā)現(xiàn)了電流的磁場。這個科學(xué)史實給人以深刻啟迪。【指點迷津】本章的重點：對電流磁場的認識。直線電流周圍的磁感線分布的情況。通電螺線管周圍的磁感線分布的情況。磁感線方向的確定。本章的難點：安培定則的熟練掌握, 并運用定則解決一些具體問題。學(xué)生空間想象能力的提高和識圖能力的提高。二、學(xué)海導(dǎo)航【思維基礎(chǔ)】1 .物體具有鐵鉆鍥的性質(zhì)叫。2 .能夠在水平方向自由轉(zhuǎn)動的磁體,自由靜止時，指南的一端叫 用符號 表示。指北的一端叫 用符號 表示。3 .同名磁極相互，異名磁極相互 o4 .我們把磁體周圍存的一種特殊的物質(zhì)叫 o磁體的磁感線都從磁體 出來 , 回到磁體的 。5 .通電螺線管內(nèi)插入鐵心時，由于鐵心被，磁場大大增強。電磁鐵的磁性強弱與 和 無關(guān)。6 .電磁鐵的磁性有無可以由 來控制,電磁鐵的磁性強弱可以由 來控制 , 電磁鐵的南北極可以由 來控制。思維基礎(chǔ)參考答案：1 .吸引，磁性。2 .南極,S,北極,N。3 .排斥，吸引。4 .磁場，北極，南級。5 .磁化，電流大小，線圈匝數(shù)多少。6 .開關(guān)，滑動變阻器，電流方向?！緦W(xué)法指要】人們把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性 , 具有磁性的物體叫做磁體。磁體上磁性最強的部分叫做磁極。一個磁體有兩個磁極, 分別叫南極（S極）和北極（N極）。磁極間的相互作用是同名磁極互相排斥 , 異名磁極互相吸引。要知道, 使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程叫做磁化。能被磁化的有軟磁性或硬磁性的磁性材料。磁場的周圍存在著磁場 , 磁場的基礎(chǔ)性質(zhì)是它對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁場是有方向的。磁場中某一點的小磁針靜止時北極的指向 , 規(guī)定為 這一點的磁場方向。在磁場中畫出一些有方向的曲線, 在曲線上任何一點的切線方向 , 都跟放在這一點的小磁針北極指向一致, 這樣的曲線叫磁感線。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。在磁場中某點 , 北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一致 , 南極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。地球本身是一個巨大的磁體, 地磁北極在地理南極附近, 地磁南極在地理北極附近 , 在地球周圍的空間里存在著磁場 , 叫做地磁場。例題1：磁體都具有 和的性質(zhì)。在磁體上磁性最強的部分叫做 。分析：磁體除了具有能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的磁性 , 還具有指南北的 性質(zhì)。答：此題應(yīng)填磁性、指南北、磁極。例題2：如果把條形磁鐵吊起來, 使它能在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動, 靜止時總是一個磁極指南, 指南的磁極叫 , 用 表示；另一個磁極叫指北 , 指北的磁極叫 ,用表示。分析：這種情況下 , 指南的磁極叫南極（S） , 指北的叫北極（N）。答：此題應(yīng)填南極、S、北極、N1例題3：如圖11-1 所示 , 一條形磁體吸引一枚鐵釘, 判斷鐵釘磁化后的磁極。下列幾種說法中正確的是：(A)上端是N極(C)下端是南極國“r體。(B)上端是S極(D)下端是北分析：鐵釘是磁性材料靠近條形磁鐵的北極(N，被磁化成小磁 由于磁極間的相互作用，鐵釘被吸引。被條形磁鐵 N極所吸引的一端應(yīng)是鐵釘?shù)哪蠘O(S),另一端是北極(N)答：此題應(yīng)選(B)、(C)(B)針尖是S極例題4: 一根已被磁化的縫衣針，用細線吊在高 處，當用條形磁鐵的N級靠近某針尖時，可以看到它們互 相推斥,如圖11-2所示,由此可知：(A)針尖是N極(C)針頭是N極(D)針不一定保持磁性分析：根據(jù)同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引的規(guī)律判斷，可知針尖 是N極,針頭是S極。并且此針一定保持著磁性，否則它將在條形磁鐵的N極靠 近其針尖時，互相吸引。答：此題應(yīng)選(A)例題5:圖11-3的兩個圖中，分別表示了兩個磁極的磁場中磁針靜止后的位置 試畫出這兩個磁場的磁感線，并判斷磁極的名稱。分析：在磁場中所畫的磁感線是一些有方向的曲線 ，即任何一點的曲線 方向都跟放在該點的磁針的北極所指的方向一致。因此 ，圖（a）中左面和右面的 兩個磁極都是N極；而圖（b）中，左面是S極，右面是N極，如圖11-4所示。答：此題答案如圖11-4所示。例題6:地磁場的北極在地理的 極監(jiān)i近,地磁的南極在地理的極附近。分析：地球是一個大磁體地磁北極在地理南極附近。答：此題在填南、北。奧斯特實驗表明電流周圍存在著磁場。從這個實驗觀察到的現(xiàn)象叫做電 流的磁效應(yīng)。通電螺線管的磁感線跟條形磁鐵的磁感線相似 ，它兩端的磁極性質(zhì)跟電 流方向有關(guān)，可以用安培定則來判定。安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指 所指的那端就是螺線管的北極。例題7:在圖11-5中，標出通電螺管中電流方向。mp meIt r啕，*用"-上分析：依據(jù)安培定則判定，電流方向如圖11-6所示。答：此題答案如圖11-6所示。例題8:在圖11-7中，根據(jù)通電螺線管導(dǎo)線上電流的方向，通電螺線管 的左端是,右端是極。分析：依據(jù)安培定則判定，通電螺線管的左端是S極，右端是N極。答：此題應(yīng)填南極（S）,北極（N）。sN例題9:圖11-8所示，通電螺線管兩端磁極性質(zhì)已標明在圖上，試畫出 螺線管的繞線，并標出電源的正、負極。分析：依據(jù)安培定則是判定出通電螺線管上導(dǎo)線的繞法及電流方向，然后再確定出電源的正、負極。答：此題的答案如圖11-9所示11 / 11內(nèi)部帶鐵心的螺線管，叫做電磁鐵。電磁鐵是利用通電螺線管內(nèi)插入鐵 棒，它的磁場大大增強這一特性制的。葬堀金恪一電磁鐵的磁性強弱跟通入的電流 大小有關(guān)；和螺線管匝數(shù)多少有關(guān)；還需 要有無鐵芯有關(guān)。它的特點是：電磁鐵磁 性的有無可以控制，它的磁性強弱可以控 制，它的南北極也可以由變換電流方向來 控制。電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作電路如力11-10，工作原理：電磁鐵通電時，把銜鐵吸下來，使動觸點與靜觸點接觸，工 作電路閉合。電磁鐵彈簧把銜鐵接起來,切斷工器就是利用電磁鐵控制工作。利用電磁繼電器可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流的工作電 路。利用電磁繼電器還可以實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制。例題10:通電螺線管磁性強弱決定于：(A)螺線管導(dǎo)線中電流的強弱(B)螺線管導(dǎo)線匝數(shù)的多少（C）螺線管導(dǎo)線的電阻大?。―）螺線管內(nèi)是否有鐵芯分析：通電螺線管磁性了強弱與螺管導(dǎo)線電阻無關(guān)。答：此題應(yīng)選（A）、（B）、（D）。例題11:如圖11-11所示，是用電磁繼電器控制電路。當開關(guān) S閉合 后：（A）甲燈亮（B）乙燈亮（C）兩燈都亮（D）兩燈都不亮若要減弱電磁鐵的磁性，圖中滑動變阻器的滑分析：開關(guān)S閉合后電磁鐵有了磁性就把銜鐵吸引下來，結(jié)果是甲燈不 亮，乙燈亮了。答：此題應(yīng)選（B）?！舅季S體操】請做下面的例題。例題，如圖10-12所示，當電磁鐵的線圈內(nèi)有電 流通過時，小磁針靜止在圖示的位置。匕、k2是單刀雙擲 開關(guān)。則：若匕接E,k2接H小磁針a端應(yīng)是極；若匕接G,k2接F小磁針a端應(yīng)是極;片P應(yīng)向 滑動;若要使電磁鐵失去磁性,定使ki和k2同時分析：這是一道一題多變的綜合性題目。在問的情況下，小磁針a端是N極；在問的情況下,a端是S極；在問情況下，滑片P應(yīng)向右方滑動以 增大電阻值；在問情況下，應(yīng)使開關(guān)ki、k2同時斷開。答：此題應(yīng)填N,S,右，斷開。三、智能顯示【心中有數(shù)】本章的內(nèi)容有磁現(xiàn)象、電流的磁場、電磁鐵及應(yīng)用。電流的磁場是本章 知識的重點。在歷年的中考試題中主要是考通電螺線管的磁場。例題1:電磁鐵在鐵芯、匝數(shù)一定時，要改變磁性的強弱，還可以改變通 過線圈中 的大小。答：此題應(yīng)填電流。例題2:在圖11-12中根據(jù)通電螺線管的N、S極，用箭頭在導(dǎo)線上標出電流方 向。南"7. 國-。答：通電螺線管的電流方向，如圖11-13所示【智能顯示】填空題L磁極間相互作用的規(guī)律是：同名磁極 ，異名磁極。2 .在磁體周圍的空間里存在 。磁場的基本性質(zhì)，就是對放在其中的磁體會 產(chǎn)生 的作用。磁體周圍的磁感線都是從磁體 極出來回到磁體的fto3 .在磁場中某一點的磁場方向就是放在該點小磁針靜止時,磁針極所指的方向。4 .地磁場的北極在地理極監(jiān)i近,地磁場的南極在地理極附近。5 .奧斯特的實驗表明：通電導(dǎo)體的周圍和磁鐵的周圍一樣，存在著。選擇題L將小鋼條的一端A靠近磁針N極時，互相吸引，將小鋼條的另一端B靠近磁針N極時，也互相吸引。下面哪種說法是正確的？(A)小鋼條具有磁性,A端是北極。(B)小鋼條具有磁性,A端是南極。(C)小鋼條具有磁性,B端是北極。(D)小鋼條是沒有磁性的。2 .如圖11-14在靠近通電螺線管處有一軟鐵球被磁化，則軟鐵球的北極在：(A)上端(B)下端(C)右端(D)左端3 .在圖11-15中，小靜止針靜止時，其N極指向一通電的螺線管，則螺線管導(dǎo)線中 的電流是：(A)由a端流入,b端流出(B)由b端流入,a端流出(C)由a、b兩端哪端流進去都可以(D)無法判斷4 .圖11-16中，在條形磁鐵周圍放置有甲、乙、丙 三個小磁針，小磁針N極指向正確的是：(A)甲、乙對，丙錯(B)乙、丙對，甲錯(C)甲、丙對，乙錯(D)甲、乙、丙都對5.磁鐵對下面幾種物質(zhì)不能吸引的是：(A)銅粉(B)鉆(D)粉(C)鐵粉鍥粉智能顯示參考答案填空題1 .排斥，吸引。2 .磁場,磁力，北，南。3 .北。4南，北。5 .磁場。選擇題1. (D) 2. (B) 3. (A) 4. (A) 5. (A)例題：能夠自由轉(zhuǎn)動的兩個小磁針 a、b放在 直導(dǎo)線CD附近，并與導(dǎo)線平行，當電流的方向從C流口向D時，兩個小磁針a、b的轉(zhuǎn)動方向正確的是：(見圖 11-17)(A)a磁針順時針轉(zhuǎn)動,b磁針逆時針轉(zhuǎn)動(B)兩磁針的N極都轉(zhuǎn)向讀者(C)a磁針的N極、b磁針的S極轉(zhuǎn)向讀者(D)a磁針的S極、b磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者又問：若改變導(dǎo)線中電流方向，使之由D流向C,這時兩個小磁針a、b 的移動方向，在上面四個選項中正確的說法又是哪個？此題是一題多變，用這種改變題目的方法可使許多傳統(tǒng)的題目具有培養(yǎng) 發(fā)散思維能力的功能。創(chuàng)新園地參考答案例題(C),又問(D)。12 /11