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学科教师辅导讲义课 题 电 磁 转 换授课日期及时段教学目的1. 认识磁极之间的相互作用，了解磁场也是一种物质了解磁化现象,认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向,知道地磁场及地磁场的南、北极2知道电流周围存在着磁场,知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似,会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。3. 知道磁场对通电导体有力的作用,认识到使通电线圈转动起来的原因,了解换向器在使通电线圈持续转动时所起的作用4. 进一步理解磁场对通电线圈的作用学会安装直流电动机模型，了解电动机的基本构造和工作原理，进一步认识到换向器的作用5. 知道感应电流产生的条件以及感应电流的方向与磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向有关了解发电机是怎样工作的，知道发电机工作时能量转化的过程，知道我国供电系统的交流电频率，能区别交流电与直流电重点难点教学重点难点：感应电流产生的条件以及感应电流的方向与磁感线的方向、导体 切割磁感线的运动方向有关教学内容1、 知识点归纳及应用：磁现象：1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）2、磁体：定义：具有磁性的物质 分类：永磁体分为 天然磁体、人造磁体3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱） 种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。4、磁化： 定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。5、物体是否具有磁性的判断方法：根据磁体的吸铁性判断。 根据磁体的指向性判断。 根据磁体相互作用规律判断。 根据磁极的磁性最强判断。磁场： 1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。 磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。 2、基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。 4、磁感应线：定义：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。方向：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。NS典型磁感线：NSNSSSNN 说明： A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。 B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。 C、磁感线是封闭的曲线。 D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。 E、磁感线不相交。 F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。6、分类：、地磁场： 定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。 磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。 磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。、电流的磁场： 奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。 通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。 应用：电磁铁A、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。B、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。C、优点：磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。D、应用：电磁继电器、电话、电铃 电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。 电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。电磁感应1、学史：该现象 年被 国物理学家 发现。2、定义： 这种现象叫做电磁感应现象3、感应电流： 定义： 产生的条件： 、部分导体、 。 导体中感应电流的方向，跟 和 有关三者的关系可用 定则判定。4、应用交流发电机 工作原理： 。工作过程中， 能转化为 。 交流发电机主要由 和 两部分组成。 不动 旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。5、交流电和直流电： 交流电：定义：我国家庭电路使用的是 电。电压是 周期是 频率是 电流方向1s改变 次。 直流电：定义： 磁场对电流的作用1、图12-6可得结论：通电导体在磁场里 。通电导体在磁场里受力的方向，跟 和 有关。三者关系可用 定则判断。2、应用直流电动机二.典型题型讲解： 例1一通电螺线管如图16.3甲所示，如在其附近A、B两点放上小磁针，请标出小磁针静止时N极的指向精析：标出小磁针的N极指向，首先要搞清通电螺线管的两端极性，而要达到这一目的，就必须用安培定则用安培定则就必须搞清螺线管中电流方向图16.3AB甲AB乙全解：解答如16.3乙图16.4点评：知道小磁针静止时跟通电螺线管靠近的应该是异名磁极，熟悉安培定则是解决此类问题的关键例2如图16.4所示，为使滑动变阻器的滑片P向右移动时，通电螺线管对条形磁铁的斥力变大，则电源和变阻器接人电路的方式可以是（）AG接F，E接B，D接H BG接F，E接A，D接HCG接E，F接B，D接H DG接E，F接A，D接H精析：题目要求通电螺线管与条形磁铁之间是互相排斥的关系，则通电螺线管左端应为S极，必须保证电流从接线柱H流入螺线管，因此，G应该接F同时，滑片P向右滑动时，要求排斥力变大，则电源的E必须接滑动变阻器的B接线柱全解：A点评：此题综合了磁极间的相互作用、安培定则、电磁铁、滑动变阻器等知识，是一道综合度较高的题目，但我们只要对问题分析准确，完全可以各个击破例3如图16.5所示是小明设计的温度自动报警器原理图在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号.请按照题意要求，在图中连接好电路图16.5图16.6精析：当外界温度在正常工作的温度范围内时，电磁铁没有磁性，弹簧发挥作用，将衔铁拉向上，接通绿灯当外界温度达到金属丝下端所指示的温度时，温度计内水银面上升将控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下动作，同时带动触点向下，接通红灯，发出报警信号全解：如图16.6所示点评：电磁继电器电路可以分为控制电路和工作电路每个电路基本上都包含了电路的必要组成部分（电源、开关、导线、用电器）只是在不同的实例中，控制电路的开关发生了一些变化，比如此题是以温度计作为自动控制开关的触点也可以看作是一个单刀双掷开关NSSNNSSNabcd图16.13例4如图16.13所示，“”表示垂直纸面的一根导体，这是闭合电路的一部分，“”表示导体中电流垂直纸面向外，“”表示导体中电流垂直纸面向里箭头表示导体运动方向请你根据a图中的信息，在b、c、d图中画出导体运动方向NSSNNSSNabcd图16.14精析：通电导体在磁场中受力运动，运动方向跟电流方向和磁场方向有关当只改电流方向或磁场方向时其运动方向就会发生改变如果同时改变电流方向和磁场方向，其运动方向不会发生改变全解：如图16.14点评：要善于从图像中收集信息，善于运用“比较”的方法处理问题对于“通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向之间的关系”不需要深究例5如图16.16所示，闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，用“”表示导体横截面，箭头表示导体运动方向，其中不能产生感应电流的是（）图16.16精析：本题为电磁感应问题，分析这个题目，要从电磁感应产生电流的条件入手只有“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”时，才会产生感应电流，题目中A、C、D三图中的导线运动方向刚好能切割磁感线，能产生感应电流，而B图中导线运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，故不能产生感应电流全解： B点评：解题时要严格按照产生感应电流的条件进行分析同时应加强读图能力和空间想像能力的培养三.【同步练习】第一节内容1一条形磁铁不慎从中间断为两段，则两段的磁性是（）A两段都没吸磁性B一段只有N极，一段只有S极C每段都有N、S极D以上三种情况都有可能2关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A磁感线在磁场中是客观存在的，只不过眼睛看不见罢了 B磁感线是一种假想的曲线C磁感线是一系列曲线，不可能是直线 D有磁感线的地方不一定有磁场3钢条AB的A端靠近小磁针的北极，它们相互吸引；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，则（）A钢条一定有磁性，且A端为北极 B钢条一定有磁性，且A端为南极C钢条一定无磁性 D钢条可能有磁性，也可能无磁性第二节内容1电磁铁就是，它的优点在于：可用控制磁性的有无；可用控制磁性的强弱；可用控制磁极的极性2要使通电螺线管的磁性减弱，可以采用的方法是（）A不改变螺线管绕的匝数，将通过螺线管的电流变大B不改变螺线管绕的匝数，利用滑动变阻器使通过螺线管的电流变小C增加螺线管的匝数 D改变电流的方向，再插入一只铁芯图16.73在一次课外活动中，小红和小刚设计了如图16.7甲所示的实验，当他们闭合开关S后， 发现小磁针发生了偏转，这说明_的周围存在着磁场接着小红又想用该电路判断电源的正负极经过讨论，小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示据此他们判断出电源的_端是正极（选填”a 或“b”）4如图16.12能正确反应出螺线管极性与电流方向关系的是（）图16.125、标出电流方向或电源的正负极。 6、绕导线：第3节 内容图16.151要改变通电导体在磁场中的受力方向，可以改变方向或改变方向直流电动机就是利用改变的方法使线圈持续转动的2图16.15是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图线圈能够转动的原因是 ，在实验中为了使线圈能持续转动，采取的办法是 ；要想使线圈的转动方向与原来的相反，采用 或者 的方法3电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中下列家用电器中应用了电动机的是（）A洗衣机 B电饭锅 C电热水壶 D电热毯4电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛，关于电动机，下列说法错误的是（）A电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的B直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动C电动机是把电能转化成机械能的装置D电动机是把机械能转化成电能的装置第四节内容1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，从面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2一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场里，通电后线圈不动，这是因为（）A线圈平面跟磁场的磁感线平行B线圈平面跟磁场的磁感线成45角C线圈平面处于平衡位置D线圈中的电流方向接反了3直流电动机的线圈运转时，电动机上加换向器，它的作用是（）A自动改变线圈的转动方向 B自动改变线圈的电流方向C同时改变线圈里的电流方向和磁场方向 D自动改变磁场方向4在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是（）A减少一节电池 B调换磁性更强的磁铁C把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调 D把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调第五节内容图16.17图16.19图16.181如图16.17所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端跟电流表连接起来合上开关，让导体ab在磁场中左右运动，会观察到电流表的指针，这种现象叫现象在这种现象中能转化为能26月5日是世界环境日，2006年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会”化学电池对生态与环境的影响日趋严重如图16.18是一种安装在自行车上的照明灯，它在某些发达国家被大量使用这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的发电机的工作原理是_，发电机工作时发生的能量转化是3如图16.19所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动这个现象所反映的物理原理，在下列电气设备中得到应用的是（）A电磁起重机 B发电机 C电动机 D电磁继电器4在探究产生感应电流的实验中，某同学按照图16.20中的4种情况让闭合电路的一段导体AB在磁场中沿箭头所示方向运动，其中能够产生感应电流的是（）ABCD图16.205小明利用如图16.17所示实验装置探究电磁感应现象，他把装置中的直铜线ab通过导线接在量程为3A的电流表的两接线柱上，当让ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转你认为最可能的原因是（） A感应电流太小，无法使指针明显偏转 B铜线ab太细，换用铜棒进行实验便能使指针明显偏转Cab运动方向不对，应将ab改为向左运动Dab运动方向不对，应将ab改为上下运动6关于电和磁，以下说法正确的是（）A闭合导体在磁场中运动就会产生感应电流B一段导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流C通电导体在磁场中受力方向既平行于电流方向，又平行于磁场方向D通电导体在磁场中受力方向既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向图16.217如图16.21所示将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动在电动机转动过程中，小灯饱发光，该现象中（） 电产生了磁，使电动机转动 滋产生了电，使小灯泡发光 电动机是电源 转速越快，灯饱越亮AB CD9
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