高中物理 第三章 电磁技术与社会发展 第1节 电磁技术的发展教案 粤教版选修1-1(1).doc

第一节 电磁技术的发展一、教法建议【抛砖引玉】 教师可向学生介绍人们对电磁现象的认识过程。 在古代，人们把电和磁当作是两种独立的自然现象。随着科学技术的发展人们又发现电和磁有某些现象很相似。例如：磁体能吸引铁磁性物质，带电体能吸引轻小物体；磁体间同名磁极互相推斥，异名磁极互相吸引，而同种电荷互相推斥，异种电荷互相吸引。把电和磁形成一个整体的学科的是丹麦物理学家奥斯特。 1820年、有一天奥斯特在大学讲课时，无意中把通电的直导线放到一个和小磁针平行的位置上，小磁针立即转动产生了出人意料的现象。就是这个现象揭示了电和磁的联系，后来人们把这个实验叫做奥斯特实验。 这个现象使奥斯特产生灵感，是在他丰富的学识的基础上诱发出顿悟思维，发现了电流的磁场。这个科学史实给人以深刻启迪。【指点迷津】 本章的重点：对电流磁场的认识。直线电流周围的磁感线分布的情况。通电螺线管周围的磁感线分布的情况。磁感线方向的确定。 本章的难点：安培定则的熟练掌握，并运用定则解决一些具体问题。学生空间想象能力的提高和识图能力的提高。二、学海导航【思维基础】物体具有_铁钴镍的性质叫_。能够在水平方向自由转动的磁体，自由静止时，指南的一端叫_用符号_表示。指北的一端叫_用符号_表示。同名磁极相互_，异名磁极相互_。我们把磁体周围存的一种特殊的物质叫_。磁体的磁感线都从磁体_出来，回到磁体的_。通电螺线管内插入铁心时，由于铁心被_，磁场大大增强。电磁铁的磁性强弱与_和_无关。电磁铁的磁性有无可以由_来控制，电磁铁的磁性强弱可以由_来控制，电磁铁的南北极可以由_来控制。 思维基础参考答案：吸引，磁性。南极，s，北极，n。排斥，吸引。磁场，北极，南级。磁化，电流大小，线圈匝数多少。开关，滑动变阻器，电流方向。【学法指要】 人们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。磁体上磁性最强的部分叫做磁极。一个磁体有两个磁极，分别叫南极（s极）和北极（n极）。 磁极间的相互作用是同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。要知道，使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。能被磁化的有软磁性或硬磁性的磁性材料。 磁场的周围存在着磁场，磁场的基础性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场是有方向的。磁场中某一点的小磁针静止时北极的指向，规定为这一点的磁场方向。 在磁场中画出一些有方向的曲线，在曲线上任何一点的切线方向，都跟放在这一点的小磁针北极指向一致，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。 在磁场中某点，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。 地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，在地球周围的空间里存在着磁场，叫做地磁场。 例题1：磁体都具有_和_的性质。在磁体上磁性最强的部分叫做_。 分析：磁体除了具有能吸引铁、钴、镍等物质的磁性，还具有指南北的性质。 答：此题应填磁性、指南北、磁极。 例题2：如果把条形磁铁吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是一个磁极指南，指南的磁极叫_，用_表示；另一个磁极叫_指北，指北的磁极叫_，用_表示。 分析：这种情况下，指南的磁极叫南极（s），指北的叫北极（n）。 答：此题应填南极、s、北极、n。 例题3：如图11-1所示，一条形磁体吸引一枚铁钉，判断铁钉磁化后的磁极。下列几种说法中正确的是： (a)上端是n极 (b)上端是s极 (c)下端是南极 (d)下端是北极 分析：铁钉是磁性材料靠近条形磁铁的北极（n），被磁化成小磁体。由于磁极间的相互作用，铁钉被吸引。被条形磁铁n极所吸引的一端应是铁钉的南极（s），另一端是北极（n）。 答：此题应选(b)、(c)。 例题4：一根已被磁化的缝衣针，用细线吊在高处，当用条形磁铁的n级靠近某针尖时，可以看到它们互相推斥，如图11-2所示，由此可知： (a)针尖是n极 (b)针尖是s极 (c)针头是n极 (d)针不一定保持磁性 分析：根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的规律判断，可知针尖是n极，针头是s极。并且此针一定保持着磁性，否则它将在条形磁铁的n极靠近其针尖时，互相吸引。 答：此题应选(a)。例题5：图11-3的两个图中，分别表示了两个磁极的磁场中磁针静止后的位置，试画出这两个磁场的磁感线，并判断磁极的名称。 分析：在磁场中所画的磁感线是一些有方向的曲线，即任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针的北极所指的方向一致。因此，图(a)中左面和右面的两个磁极都是n极；而图(b)中，左面是s极，右面是n极，如图11-4所示。 答：此题答案如图11-4所示。 例题6：地磁场的北极在地理的_极附近，地磁的南极在地理的_极附近。 分析：地球是一个大磁体地磁北极在地理南极附近。 答：此题在填南、北。 奥斯特实验表明电流周围存在着磁场。从这个实验观察到的现象叫做电流的磁效应。 通电螺线管的磁感线跟条形磁铁的磁感线相似，它两端的磁极性质跟电流方向有关，可以用安培定则来判定。 安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。例题7：在图11-5中，标出通电螺管中电流方向。 分析：依据安培定则判定，电流方向如图11-6所示。 答：此题答案如图11-6所示。 例题8：在图11-7中，根据通电螺线管导线上电流的方向，通电螺线管的左端是_，右端是_极。 分析：依据安培定则判定，通电螺线管的左端是s极，右端是n极。答：此题应填南极（s），北极（n）。 例题9：图11-8所示，通电螺线管两端磁极性质已标明在图上，试画出螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。 分析：依据安培定则是判定出通电螺线管上导线的绕法及电流方向，然后再确定出电源的正、负极。 答：此题的答案如图11-9所示。 内部带铁心的螺线管，叫做电磁铁。电磁铁是利用通电螺线管内插入铁棒，它的磁场大大增强这一特性制的。 电磁铁的磁性强弱跟通入的电流大小有关；和螺线管匝数多少有关；还需要有无铁芯有关。它的特点是：电磁铁磁性的有无可以控制，它的磁性强弱可以控制，它的南北极也可以由变换电流方向来控制。 电磁继电器的结构和工作电路如力11-10，工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合。电磁铁弹簧把衔铁接起来，切断工器就是利用电磁铁控制工作。 利用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路。利用电磁继电器还可以实现远距离操纵和自动控制。 例题10：通电螺线管磁性强弱决定于： (a)螺线管导线中电流的强弱 (b)螺线管导线匝数的多少 (c)螺线管导线的电阻大小 (d)螺线管内是否有铁芯 分析：通电螺线管磁性了强弱与螺管导线电阻无关。 答：此题应选(a)、(b)、(d)。 例题11：如图11-11所示，是用电磁继电器控制电路。当开关s闭合后：(a)甲灯亮 (b)乙灯亮 (c)两灯都亮 (d)两灯都不亮 分析：开关s闭合后电磁铁有了磁性就把衔铁吸引下来，结果是甲灯不亮，乙灯亮了。 答：此题应选(b)。【思维体操】 请做下面的例题。 例题，如图10-12所示，当电磁铁的线圈内有电流通过时，小磁针静止在图示的位置。k1、k2是单刀双掷开关。则：若k1接e，k2接h小磁针a端应是_极； 若k1接g，k2接f小磁针a端应是_极； 若要减弱电磁铁的磁性，图中滑动变阻器的滑片p应向_滑动； 若要使电磁铁失去磁性，定使k1和k2同时_。 分析：这是一道一题多变的综合性题目。在问的情况下，小磁针a端是n极；在问的情况下，a端是s极；在问情况下，滑片p应向右方滑动以增大电阻值；在问情况下，应使开关k1、k2同时断开。 答：此题应填n，s，右，断开。三、智能显示【心中有数】 本章的内容有磁现象、电流的磁场、电磁铁及应用。电流的磁场是本章知识的重点。在历年的中考试题中主要是考通电螺线管的磁场。 例题1：电磁铁在铁芯、匝数一定时，要改变磁性的强弱，还可以改变通过线圈中_的大小。 答：此题应填电流。例题2：在图11-12中根据通电螺线管的n、s极，用箭头在导线上标出电流方向。 答：通电螺线管的电流方向，如图11-13所示。【智能显示】 填空题磁极间相互作用的规律是：同名磁极_，异名磁极_。在磁体周围的空间里存在_。磁场的基本性质，就是对放在其中的磁体会产生_的作用。磁体周围的磁感线都是从磁体_极出来回到磁体的_极。在磁场中某一点的磁场方向就是放在该点小磁针静止时，磁针_极所指的方向。地磁场的北极在地理_极附近，地磁场的南极在地理_极附近。奥斯特的实验表明：通电导体的周围和磁铁的周围一样，存在着_。 选择题将小钢条的一端a靠近磁针n极时，互相吸引，将小钢条的另一端b靠近磁针n极时，也互相吸引。下面哪种说法是正确的？ (a)小钢条具有磁性，a端是北极。 (b)小钢条具有磁性，a端是南极。 (c)小钢条具有磁性，b端是北极。 (d)小钢条是没有磁性的。如图11-14在靠近通电螺线管处有一软铁球被磁化，则软铁球的北极在： (a)上端 (b)下端 (c)右端 (d)左端在图11-15中，小静止针静止时，其n极指向一通电的螺线管，则螺线管导线中的电流是： (a)由a端流入，b端流出。 (b)由b端流入，a端流出。 (c)由a、b两端哪端流进去都可以 (d)无法判断图11-16中，在条形磁铁周围放置有甲、乙、丙三个小磁针，小磁针n极指向正确的是： (a)甲、乙对，丙错 (b)乙、丙对，甲错 (c)甲、丙对，乙错 (d)甲、乙、丙都对磁铁对下面几种物质不能吸引的是： (a)铜粉 (b)钴粉 (c)铁粉 (d)镍粉 智能显示参考答案 填空题排斥，吸引。磁场，磁力，北，南。北。南，北。磁场。 选择题 (d)(b)(a)(a)(a)【创新园地】 例题：能够自由转动的两个小磁针a、b放在直导线cd附近，并与导线平行，当电流的方向从c流向d时，两个小磁针a、b的转动方