2.电与磁讲义（教师逐字稿）

电与磁讲义（教师逐字稿）一、课程简介PPT（第1页）：本节课我们主要学习：1、电与磁的知识层次体系构建;2、如何解题。准备好了么?Let'sgo!二、本节内容知识特点PPT（第2页）：先来了解一下电与磁的知识特点。1.“初中物理最抽象的部分”2.“电学末梢”“初中物理最抽象的部分”，注意这句话的用词，是最抽象的部分，一方面我们需要去想象磁感线的形状，方向，疏密，另一方面，我们需要去考虑电生磁和磁生电的关系。“电学末梢”的意思是，到磁学为止，电学的部分就全部讲完了，我们一方面要在纯电学的范围内，根据我们的所学的欧姆定律等来计算电学的物理量，另一方面，我们需要从电学物理量过渡到磁学。三、正式进入学习PPT（第3页）：现在我们正式进入电与磁知识。先认识一下电与磁的本质。电与磁本质上我们考虑两方面的特征，分别是电生磁和磁生电。电生磁方面我们需要从电流的磁效应入手，然后根据安培定则,知识树来解题？我们再次总结一下知识层次体系的要点吧。六、总结PPT（第21页）：要点总结（学霸照PPT读即可）oPPT（第22页）：注意事项提醒（4个tip,学霸照PPT读即可）。PPT（第23页）：课后作业布置，请完成我们为你准备的经典习题。PPT（第24页）:结束。10去理解电流产生的磁场。而对于磁生电方面，我们需要从电磁感应现象入手，判断变化的磁场会产生电场，从而进一步学习交流电和直流电的知识。PPT（第4页）：接下来，让我们来看看电与磁的题目到底都在求些什么，考试需要我们会写什么东西。总体来讲，在初中物理考试的范畴内，我们主要关注这几个方面的考点：.磁性，磁化，磁极间的相互作用规律.磁场的基本概念和基本性质.奥斯特实验现象及结论.安培定则判断螺线管中电流方向和磁场方向.电磁铁的原理，特点及应用.电磁感应与磁场对电流作用的辨别总体来说，我们在电与磁这一章主要考察以上的内容，希望同学们能够细致掌握四、构建知识层次体系PPT（第5页）：我们这节课就是要构建出电与磁的知识层次体系，并且看几道利用知识层次体系来解决的经典例题。PPT（第6页）：现在这棵知识树要开始从电学部分，稍微伸出到磁学部分了。PPT（第7页）：先来把知识层次体系构建好吧。PPT（第8页）：首先我们概览一下全局，看一下这节课我们要学习哪2几个部分的内容。总共有两个大部分知识我们需要掌握，分别是电与磁的概念，和电与磁的方法，也就是我们在方法论中说明的Conception和Methodo在电与磁的概念中，我们先从磁现象和磁场开始说起。然后是电生磁，电磁铁，电磁继电器，磁生电。在电与磁的方法中，我们要学习如何判断磁性的强弱，如何用安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向。以上就是我们这节课要掌握的内容。接下来我们就先从conception开始，突破电与磁的重点和难点吧。PPT（第9页）：首先我们从磁性开始说起，物体如果说具有吸引金属的性质，我们就说物体具有磁性。具有磁性的物体我们就称之为磁体。对于磁体而言，从形状上我们可以划分为条形磁铁，蹄型磁铁，从磁体的来源上划分，可以分为天然磁体和人造磁体，从保持磁性的时间长短上来划分，可以划分为永磁体和软磁体。值得说明的是，磁体上不同部分的磁性强弱是不同的，磁体上磁性最强的部分叫磁极，比如，条形磁体两端磁性强，中间磁性弱。如果把条形磁铁放在水平面上，静止的时候指向南方的磁极是南极，也成为S极，指向北方的磁极叫北极，也叫N极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，这就是磁极之间的相互作用规律。我们可以通过这个来判断一个物体是否具有磁性。但即使是没有磁性的物体，我们通过磁体或者电流的作用，就能够使原本没有磁性的物体具有磁性。这个过程我们称之为磁化。使物体磁化的方法有两种，一种是靠近或者接触磁化，此时靠近题词的一端被磁化为异名磁极，远端被磁化成同名磁极。第二种是摩擦磁化，用磁铁在没有磁性的金属上沿同一方向摩擦儿次，金属就会具有磁性。而如果原来具有磁性物体，失去了磁性，这个过程就叫做去磁。从这个方面上来说，能长久保持磁性的物质我们称之为，磁性很容易消去的磁体我们称之为软磁体。另一个值得说明的概念是磁场，磁体周围存在着一种看不见，摸不着的物质，能够使磁针偏转，这种物质我们称之为磁场，实际上，磁体间的相互作用就是通过他们各自的磁场所发生的。在磁场中，磁场会对放入其中的磁体产生力的作用。在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。或者说，在磁场中，小磁针北极所受磁场力的方向和该点的磁场方向一致。而为了更好的描述空间的磁场的分布情况，我们可以在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上任何一点的切线方向都跟该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。需要说明的是，磁体周围的磁感线都是从磁体北极触发回到磁体南极。那么，磁感线具有什么性质呢？1.磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。2,磁感线是闭合曲线；磁铁的磁感线，外部从N指向S,内部从S指向N；.磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。.任何两条磁感线都不会相交，也不能相切。.地球磁感线方向和条形磁体的磁感线方向一样。我们可以从图像上来看一下具体的磁感线的分布情况。我们可以看到磁感线的方向是一些有方向的曲线，磁感线上的某一点的方向与放在该点的小磁针静止时N极的指向一致，也就是与该点的磁场方向一致。顺便，在实际的空间中，磁体周围的磁感线的分布都是立体的，而不是平面的。那么，磁场和磁感线有什么区别和联系呢？首先，次尝试磁体周围确实存在的物质，而磁感线是为了辅助人们理解而画出的有方向的线，实际上并不存在。这是他们的区别。其次，磁场空间的磁场方向会与磁感线方向一致，而在磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱。接下来就是地磁场，我们之前有提到地球本身会有磁场，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，磁针指南北,就是收到地磁场作用的缘故。要注意啦，地磁场的磁感线从地磁北极触发，回到地磁南极。而地理两极与地磁两极并不重合，他们之间有一个偏差角度，我们称之为磁偏角。我国的沈括是世界上最早记录这一现象的学者。PPT（第10页）：至今为止，我们讨论的都是纯磁学中的内容。现在，我们要揭示电和磁之间的关系。首先便是电生磁，即电流的磁效应：任何导体中有电流通过的时候，其周围空间均会产生磁场,且磁场的方向跟电流有关，这种现象叫做电流的磁效应。在初中范围内，我们着重讨论通电螺线管的磁场。简单来说，我们把导线绕在圆筒上，就做成了螺线管，然后通电，就能生磁了。所生的磁场具有以下的性质。.通电螺线管的两端跟条形磁铁两端的NS相似，具有磁体的特性。.通电螺线管磁性的有无取决于导体中电流的判断，而磁极的特性取决于电流的方向，磁性的强弱取决于电流的大小。.通电螺线管的磁感线方向，在其外部从N极指向S极，在其内部从S极指向N极。和条形磁铁不同的是，电磁铁的方向可以经由改变电流方向来改变。我们用安培定则来描述通电螺线管极性和电流方向的关系，用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。基于电能生磁的性质，我们创造了电磁铁。如果把一根导线绕城螺线管，然后插入铁芯，当有电流通过时，会产生较强的磁性，像这种有电流时具有磁性，不通电流时不具有磁性的，我们称之为电磁铁。其本质是利用了电流的磁效应。和常规的磁铁相比，电磁铁具有以下的优点。.磁性的有无可以用电路的通断来判断。.磁性的强弱可以用电流的大小控制。.磁极的极性可以用电流方向来控制因为电磁铁的这些优点，我们也经常在工地，车间里面，见到电磁铁用于起重机，电动车上。对于电磁铁而言，不管是磁性，磁极的方向，磁性强弱，都与通电螺线管一致，这里就不再赘述了。接着，我们介绍一下电磁继电器，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，实现远距离操纵和自动控制。其结构如图所示。当他工作的时候，闭合低压控制控制电路中的开关，电流产生磁场，从而对衔铁产生吸引力，使得下方电路接通，开始工作。我们在现实生活中，常常利用电磁继电器来实现利用低电压，弱电流控制高电压，强电流的电路。或者实现远距离操纵和自动控制。那么，磁场会不会对电流有作用呢？有，我们依据磁场对电流有力的作用，发明了电动机。通电线圈在磁场里受力而转动，当即将越过平衡位置时，线圈由于惯性会继续运动，转过平衡位置。转过平衡位置后，在电流换向器的作用下，电流反向，受力方向也发生变化，此时电流将继续沿着相同的方向继续转动。在日常生活中，我们常用电动机作为风扇，洗衣机等等等等。工业中的机床也离不开电动机。PPT（第11页）：接下来就是磁生电的环节了。我们先从电磁感应现象开始说起，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会有电流产生，这一现象就是电磁感应现象，所产生的电流叫感应电流。而产生感应电流是需要条件的，首先是“闭合电路的一部分导体”强调的是，电路应该闭合，二是强调这部分导体要做切割磁感线运动。”其次，“做切割磁感线运动”的方向不能和磁感线方向平行。那么，什么会决定感应电流的方向呢？感应电流的方向和导体切割磁感线运动的方向以及磁感线的方向有关。在电磁感应过程中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。接下来我们来讨论下交流电和直流电。交流电指的是大小和方向随时间做周期性变化的电流。我国所用的交流电势周期为0.02s,也就是频率为50Hz的交流电。这里的周期和频率的意思是，交流电完成一次变化的循环所需要的时间叫周期，用符号T表示，其单位是秒，用来表示交流电随时间变化的快慢。频率也可以表示交流电随时间变化的快慢，从数值上来说，频率是周期的倒数，用来表达交流电每秒变化的次数，用符号f表示，单位是Hz,赫兹。与之相对应的就是直流电了，指电流的方向和大小不会发生变化的电流，例如，在不考虑电池老化的情况下，我们就可以认为干电池产生的电流是直流电。PPT（第12页）：接下来就是方法部分啦。首先是判断磁性强弱的方法，首先可以看其空间中磁感线的密集程度，然后如果没有标记磁感线，我们也可以在弹簧测力计下挂一个铁块，根据磁体对铁块产生的引力大小来探究。接下来是如何用安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向。.根据电流从“正极出来，回到负极