云南省大理州云龙县苗尾九年制学校九年级物理全册 第八单元 磁场性质教案 新人教版

第八单元 磁场性质教学内容与目的要求1、知道磁铁有吸铁性和指向性，知道磁极间的相互作用2、知道磁体周围存在磁场和磁场具有方向性，知道磁感应线，常识了解地磁场3、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向4、理解电磁铁的工作原理，知道电磁继电器的构造和工作原理知识重点与学习难点1、磁场及磁极间的相互作用2、电流周围存在磁场，会用右手螺旋定则确定通电螺丝管的磁场方法指导与教材延伸1、磁场磁场的概念是个很抽象的概念，看不见、摸不着，对它的认识只能逐步加深，对于磁场，要明确以下几点：磁场的存在，在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南、北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。磁场的方向，磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。磁场的性质，磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。2、磁感线磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的，这样的曲线叫磁感线，磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。3、如何理解电磁铁的工作原理电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。电磁铁的优点是：它的磁性的有无可以由通、断电来控制；它的磁性的强弱可以由电流强度的大小和螺线管的匝数多少来决定；它的南北极可以由变换电流方向来控制。电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢磁化后不易去磁。典型例题例1如图所示为某市郊区林场，树木已成材，砍伐后，地面上留有一截树桩。同学们利用双休日到林场参加植树造林活动，此时有一群大雁自右向左左迁徙，小刚同学为确定大雁飞行方向拿出指南针，指南针指向如图中所示。请你根据图中提供的信息帮助小刚确定磁针A端是 极，此时季节为 季。例2、请在图甲中标出：通电螺线管A端和永磁体B端的磁极。磁感线的方向。例3、在图中画出螺线管B上的绕线，要求通电后使图中的、B两个螺线管相互排斥。例4、现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负标志已模糊不清，请你设计出两种方法，判别它的正、负极。例5、如图所示，当开关S闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁互相吸引。请在图中画出螺线管的绕线；当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，左端磁铁所受的摩擦力将 （填写“变大”、“变小”或“不变”）A12左BPa例6.如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。（1）指针下方的物体A应由下列哪种材料制成（ ）A、铜 B、铁 C、铝 D、塑料（2）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；（3）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；（4）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 。例7阅读下列短文火烧磁铁一天，小明在炉子旁边，将手中的铁钩在炉子中烧得通红，他突然想到，如果将磁铁放在火中烧，会有什么现象呢？是磁性变强，还是变弱？小明猜想，可能会变强吧，那么究竟怎样呢？小明设计并做了如图341所示的实验：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉现在，用酒精灯给磁铁加热 经过一段时间后，当磁铁被烧红时，小明发现小铁钉纷纷落下图341请回答下列问题：(1）阅读上述短文，你可以得出什么初步结论？_（2）你认为这一结论可以有什么应用？请举一个应用的设想_（3）刚才你和小明在学习研究这一问题时，整个过程是运用了怎样的学习程序？_例8如图是防汛报警器的原理图,K是一个随浮子A上下的触点开关，浮子A随水位上升或下降，当水位上涨到危险程度之前，浮子A顶着K上升到规定位置时，电磁铁电路接通，_产生磁性，吸下衔铁，使指示灯的电路接通，发光报警；水位下降，电磁铁电路切断，电磁铁失去_，弹簧把衔铁拉上，切断指示灯电路例9、图是王强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器的工作原理是：有人踩踏时， ；无人踩踏时， 。例10、1991年8月新民晚报报道貌岸然了一则消息：“上海的雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市区鸽巢。”信鸽这种惊人的远距离辩认方向的本领，实在令人称奇。人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想A信鸽对地形地貌有极强的记忆力B信鸽能发射并接收某各超声波C信鸽能发射并接收某种次声波D信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚着磁铁的信鸽全部飞散了。科学家的实验支持了上述哪种猜想？（ ）专题练习一、填空1磁极间的相互作用规律：同名磁极 ，异名磁极 ，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做 。2我国宋代科学家 是最早明确地论述 的科学家，他指出指南针所指的方向经常稍微偏离南北方向。3电磁铁的磁性有无跟电流的 有关，电磁铁的磁性强弱跟电流的 和线圈的匝数有关。电磁起重机的铁芯应该用 制成。4如图所示，合上开关后，发现铁钉旁边的小磁针静止时S极指向铁钉A端，则A 端是 极，电源D端是 极。5从发现通电导体在磁场中受力到电动机的发明，换向器起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动，可见，将物理知识应用于实际还需要技术作桥梁。6如图所示，弹簧下端挂一条形磁体，磁体的下端为S极，条形磁体的正下一方有一带铁芯的螺线管，闭合开关后，弹簧的长度会（填“伸长”、“缩短”或“不变”）7提起电话，大家不会陌生。电话的话筒可以把声音变化转换为电流变化。如图所示是碳精话筒的结构。当加在话筒两端的电压为3V时，电路中的电流在0.06A0.05A范围内变化，则碳粒的电阻变化范围为 。8在安装直流电动机模型的实验中：连入滑动变阻器的目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中电流的 ，从而改变电动机线圈的转动 ；在实验中，若把磁铁的两极对调一下，将观察到的现象是：电动机线圈的 发生改变。9如图所示，闭合开关S后，烧杯中水面上浮着一空心小铁球，电磁铁此时A端为 极，将滑片P向右滑动，空心小铁球所受浮力（填“增大”、“减小”或“不变”）。10磁性材料在现代生活和科学技术中有着广泛的应用，研制新的磁性材料及其应用是现代高科技的一个重要方面，请你列举出两个磁性材料在生活或生产中应用的例子： 、 、 。11地球是个大磁体，在地球上，指南针能指南北是因为受到 的作用。人类将在本世纪登上火星。目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上的宇航员能能依靠指南针来导向吗？ （“能”、“不能”或“不知道”）二、选择题12爱因斯坦曾说过，“磁场”在物理学家看来“正如他坐在椅子上一样实在”。这句话形象地说明了（ ）A磁场是为研究问题而假想的 B磁场是真实存在的一种物质C椅子一定是磁体 D磁场是看得见、摸得着的13“神舟号”系列飞船的成功发射和顺利回收，标志着我国载人航天技术的研究已经进入世界领先行列，我国宇航员登上月球即将成为现实。月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的1/6，月球表面没有磁场。根据这些特征，在月球上，下图中的四种情况能够做到的是（ ）14如右图所示，两个线圈套在同一玻璃棒上，各自能自由滑动，开关S闭合时，这两个线圈将会（ ）A向左右分开 B向中间靠拢C都静止不动 D先向左右分开，后向中间靠边拢15如右图所，S闭合后，小磁针的N极将（ ）A顺时针转角 B逆时针转角C转过角 D不动16如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是（ ）A弹簧伸长变大，灯持续发光 B弹簧缩短，灯熄灭C弹簧上下振动，灯忽亮忽灭 D弹簧静止不动，灯持续发光17在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时S极指向地面，则该位置是（ ）A地磁北极附近 B地磁南极附近 C赤道附近 D无法确定18有两根大头针被磁铁一端吸起，悬在磁铁下方，如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是（ ）第18题 第19题19如图所示，用条形磁铁N端，在一根钢棒上从左向右沿同一方向磨擦几次，钢棒具有磁性的情况是（ ）A钢棒左端为N极 B钢棒右端为N极C无法确定钢棒某端的极性 D钢棒无磁性20把铁棒甲的一端靠近佚棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（ ）A甲有磁性，乙无磁性 B甲无磁性，乙有磁性C甲、乙都有磁性 D甲、乙都无磁性21下列器材中没有用到磁性材料的是（ ）A录音机中使用的录音带 B计算机中的存储软盘CCD、VCD DDVD播放器中使用的光碟22下列用电器中，利用电流磁效应原理工作的是（ ）A电灯 B电话 C电烙铁 D电热毯23如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时N极指向画错的是（磁针的黑端表示N极）（ ）A磁针甲 B磁针乙 C磁针丙 D磁针丁24实验表明，磁体能吸引1元硬币，对这种现象解释正确的是（ ）A硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C 磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D硬币只含有磁性材料，磁化后能被吸引25下列研究物理问题的方法相同的是（ ）根据电流所产生的效应认识电流 研究电流时把它比作水流根据磁铁产生的作用来认识磁场 利用磁感受线来描述磁场A与 B与 C与 D与三、作图与实验26学习磁场知识后，某同学在一个圆纸盒里放一个条形磁体，盒外放了一些小磁针，磁针N极（简头表示 ）的指向如图所示。请你画出圆纸盒里磁体的合理位置并标出N、S极。27请根据图中通电螺线管中的电流方向，标出小磁针N极。28请在图中标出通电线圈中的电流方向。29如图所示，在通电螺线管磁场中的A点放置一小磁针，小磁针静止时N极水平向右，请画出螺线管导线的绕法。30某蔬菜大棚使用一种温度自动报警器，如图所示，在水银温度计里封入段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。请说明它的工作原理。31如图所示为水位自动控制电路所需的基本器材，请在图上用铅（钢）笔线将它们连接成水位自动控制电路。要求当水箱内水位还没有达到金属板A的高度时，工作电路中绿灯亮、电动机工作，表示水箱在加水；当水位升高到金属板A时（通常水中含水量有杂质，是导体）电动机停止工作，红灯亮。32图为奥斯特实验示意图。比较甲与乙可得出的结论是；比较甲与丙可得出的结论是：。33小明用自制的电磁铁来研究它的磁性强弱与哪些因素有关。实验器材：两个相同大小的大铁钉、一些漆包线、开关、电源、滑动变阻器、一些回形针和电流表等。在实验中，用漆包线绕制横截面和紧密程度相同的三个线圈，其中两个线圈插入铁钉，另一个线圈内无铁钉。按如图电路进行实验，实验记录的数据如表以上实验表明，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？（ ）A只与电磁铁线圈匝数有关B只与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉有关C只与电磁铁线圈匝数、通过线圈的电流有关D与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉、通过线圈的电流都有关34为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中的四种情况。根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它 的不同。通过比较 两种情况，可以验证猜想A是正确的。通过比较 两种情况，可以验证猜想B是正确的。通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，就补充 。参考答案1、从树桩上的年轮可知，年轮间距较大的右方为南（因为树木的南边受阳光照射时间长，生长得多）。所以小磁针的A端指向北方，为N极；而图中大雁向北方飞，说明此时应为春季。本题材的特点是综合考查了学生多方面的常识、知识，要求学生有较宽广的知识面。2、如图乙。3、答案：如图所示。4、本题的答案多种多样。可从电流表、电压表的使用规则出发设计实验操作；也可用电流的化学效应设计实验方法，如利用电解水、用硫酸铜溶液电镀等；学习了电流的磁效应后，也可从安培定则出发，用通电螺线管和小磁针判别。例如，在图中，用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向，运用安培定则确定螺线管上的电流方向，即可判别蓄电池的正、负极，左端是负极，右端是正极。此外，蓄电池的极性还可用奥斯特实验、二极管的单向导电性等来判别。5、减小。6、（1）指针B偏转的原理是电磁铁通电后产生的磁场使物体A磁化，并吸引物体A，从而带动指针B顺时针偏转，电磁铁磁性越强，吸引力就越大，指针偏转角度也越大，因此，指针偏转角度的大小能反映电磁铁磁性的强弱。所以，物体A应是铁、钴、镍等磁性材料，故应选B。（2）已知电流方向和线圈的绕向，根据安培定则可知电磁铁左端应为北极（N极）。（3）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性减弱，指针偏转的角度会变小；当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连后，电磁铁线圈的匝数增加，电磁铁磁性增强，指针偏转的角度会变大。（4）越强 多（少） 强（弱）7当磁铁被烧红（温度达到一定值后），将失去磁性 可制作温度报警器 温度达到一定值后，磁铁失去磁性，使开关闭合，电铃发出声响 提出问题猜想实验检验得出结论应用8、电磁铁 磁性 9、答案：有人踩踏板时，铃响灯不亮；无人踩踏板时，灯亮铃不响。10、D