八年级科学下册 第一章 电与磁教案3 （新版）浙教版

1、电与磁主 题电与磁教学内容（一）学习目标：1、理解电磁感应现象及产生感应电流的条件，理解电磁感应现象中的能量转化。2、通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。3、理解感应电流的方向与哪些因素有关。4、理解交流发电机的工作原理。5、理解交流电和直流电的区别，大型交流发电机的组成以及我国交流电的周期和频率。（二）重难点分析：重点：理解电磁感应现象及产生感应电流的条件，理解电磁感应现象中的能量转化。 理解家庭电路的组成以及各部分结构的功能。难点：通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。 理解触电事故的发生、原因以及安全用电的原则。电磁感应：1、磁生电实验分析：【实验】将一根导体放入磁场中，导体和

2、电流表串联成一个闭合回路。然后让导体在磁场中运动。回顾产生持续电流的条件，一是需要电源，二是电路要闭合。怎样才能知道电路中有电流呢？显然需要一个电流表。因为获得的感应电流较小，所以采用测量微小电流的灵敏电流计较好。怎样才能从磁场中获得电流呢？按照不同的实验方案可得出下表：操作方法现象（观察电流表）说明将电路中的一部分导体垂直磁感线放在磁场中导体不动指针不偏转无电流产生导体沿着磁感线方向运动指针不偏转无电流产生导体逆着磁感线方向运动指针不偏转无电流产生导体垂直磁感线方向向右运动指针偏转，方向相反有电流产生导体垂直磁感线方向向左运动指针偏转，方向相反有电流产生2、电磁感应闭合电路中的一部分导体在磁

3、场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫感应电流。电磁感应现象首先由英国物理学家法拉第发现。若电路不闭合，重复上述实验，有什么现象？电路中没有感应电流。3、电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，没有感应电流，但是导体中却有感应电压。4、产生感应电流的条件：电路闭合且一部分导体做切割磁感线运动。5、【讨论】感应电流的方向与导体切割磁感线方向之间的关系在实验中，同学们有没有发现灵敏电流计的指针左右偏转，这说明了什么？说明电流的方向发生了改变。那么，感应电流的方向与什么因素有关呢？下表可表示它们之间的关系：闭合电路的一部分导体在磁场中磁极位置电流表指针偏转方向

4、向右切割磁感线N上S下向左偏转向左切割磁感线N上S下向右偏转向右切割磁感线N下S上向右偏转向左切割磁感线N下S上向左偏转感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关。用右手定则可以形象地表示三者的关系：伸开右手，使大拇指跟四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动的方向，那么，其余伸开的四指所指的方向就是感应电流的方向。（注意：在三个方向中，只要知道其中任意两个方向就可以确定第三个方向。）6、电磁感应现象中的能量变化：用机械力移动导体，消耗了机械能，却在闭合电路中产生了电能。即机械能转化为电能。【探究】感应电流的大小与哪些因素有关猜测：导线切割磁感线运

5、动的速度大小；导线切割磁感线运动的速度方向；永磁铁的磁场强度；切割导线的条数；切割磁感线的导线的有效长度；等等。实验设计和验证：控制变量法实验结论：导线切割磁感线运动的速度大，电流大；永磁铁的磁场强度大，电流大；切割导线的条数多，电流大；切割磁感线的导线的有效长度长，电流大。感应电流的大小与导线切割磁感线运动的速度方向也有关。例1：如图所示的四个演示实验中，能够说明发电机原理的是（ ）解析：本题关键在于考查同学们对课本上常规实验的理解，A图证明了直线电流能产生磁场；B图中有电源，是电动机的模型图；C图没有电源，是电磁感应现象，即发电机的原理图；D图中有电源，是电动机的工作原理图，即通电导体在磁

6、场中受到力的作用。答案：C例2：如图所示，在磁场中悬挂一根导体，把它的两端通过开关跟电流表连接起来。依次进行如下实验，在横线上填写“偏转”或“不偏转”。（1）导体不动，闭合开关，电流表指针_。（2）换用强磁体，使磁场强度大大增强，仍保持导体不动，闭合开关，电流表指针_。（3）闭合开关，使导体在磁场中沿竖直方向上下运动，电流表的指针_。解析：本题考查产生感应电流的条件，第一问导体不动，没有切割磁感线，说明没有产生感应电流，所以电流表指针不偏转；第二问导体仍不动，不管磁体的磁场有多强，仍然不能产生感应电流，所以电流表指针不偏转；第三问因为磁场方向是竖直方向，所以使导体在磁场中沿竖直方向上下运动，仍

7、然是没有切割磁感线，说明没有产生感应电流，所以电流表指针不偏转。答案：都是不偏转例3：如下图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中运动方向如图所示。导体中不能产生感应电流的是 （ ） A B C D解析：本题重在考查形成感应电流的条件，因为a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，所以只要导体a做切割磁感线运动，在导体中就一定会产生感应电流，A图中导体的运动方向和磁感线的方向在一条直线上，没有切割磁感线，所以没有感应电流。其他图中的导体都在做切割磁感线运动，注意B图和D图是斜切，C图是垂直切，都有感应电流产生。答案：A例4：图中，“”表示闭合电路的一部分导体在磁

8、场中的横截面，箭头表示导体的运动方向。在下列四幅图中，导体中能产生感应电流的是（ ）解析：这道题综合考查同学们对电磁铁的磁场方向和产生感应电流条件的理解。A图和C图中导体运动方向和磁感线的方向平行，显然没有切割磁感线，所以不产生感应电流。B图中的铁芯被磁化后相当于蹄形磁体，且上端为S极，下端为N极，两极之间的磁感线由下至上平行分布，而导体运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，所以不产生感应电流。D图中的电磁铁右端为N极，左端为S极，磁感线从右到左分布，而导体运动方向是从上到下，所以导体切割磁感线，能产生感应电流。答案：D【知识点1】交流发电机的工作原理：1、回顾学校课堂上老师演示的手摇发电

9、机的发电过程，电流表的指针左右摆动，小灯泡发光。说明发电机产生电流的方向是不断变化的。【设问】那么电流是怎样产生的呢？1、矩形线圈、圆环、电刷、电流表组成了闭合电路。当线圈在磁场中转动时，切割磁感线，线圈中产生感应电流。2、分析线圈运动到几个特殊位置时产生感应电流的情况：交流发电机工作原理本图是发电机的整个工作工程的分解图。图上abcd为线圈，A、B为电刷，L、K为铜滑环。当线圈平面和磁感线垂直时，线圈两边的运动方向和磁感线平行，不切割磁感线，线圈上无感应电流。当线圈平面和磁感线平行时，线圈两边的运动方向和磁感线垂直，切割磁感线，线圈上有感应电流。（注意两次的切割磁感线方向及电流方向的改变）3

10、、线圈在磁场转动一周，感应电流方向改变两次；线圈不断转动，则感应电流方向不断作周期性变化。这种周期性改变方向的电流就是交流电。交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。4、实际使用的大型交流发电机结构与模型有所不同，但仍是由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。5、我国供生产、生活用的交流电的周期是0.02秒，频率为50赫兹，即发电机线圈转一周用0.02秒，1秒内线圈转50周，每秒出现50个周期，电流方向改变100次。6、发电机与电动机的结构本质上是一样的，都是由定子和转子组成，因此用机

11、械动力旋转电动机的轴（转子）也可用来作发电机。例1：小明将微型电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微型电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是（ ）A. 电风扇发电的原理是电磁感应B. 电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用C. 电风扇发电过程是把电能转化为机械能D. 小灯泡发光是把光能转化为电能解析：本题主要考查同学们对于发电机的工作原理的理解，拨动风扇叶片就带动转子转动，消耗了机械能，灯泡发光说明得到了电能，这就是发电机，而发电机的工作原理是电磁感应。答案：A例2：在学校实验室开放时. 同学们对手摇发电机非常感兴趣

12、，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 有关。（2）手摇发电机在发电时将 能转化为电能。（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是 （填序号）根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁铁磁性的强弱；根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物；根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物。（4）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用 表来测量。解析：本题综合考查了电磁学的

13、很多知识点，难度虽然不大，但同学们解答时要细心。第一问从表格中可以直接看出是与线圈转速和线圈转向有关；第二问考查发电机是把机械能转化为电能的装置；第三问同学们要根据题目所给“转换法”的概念来答题，比较容易看出根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁铁磁性的强弱，运用了“转换法”；第四问考查测量电流大小的仪器是电流表。答案：（1）线圈转速和线圈转向（只写一个不给分）（2）机械（动） （3） （4）电流例3：如图所示，将一根条形磁铁插入线圈时，与之相连的灵敏电流计的指针会发生偏转。在这个闭合电路中，_相当于电源，这一现象中能量的转化情况是_。解析：本题考查同学们对各种发电机模型的识别，当条形磁铁插入线圈时

14、，线圈就会切割条形磁铁的磁感线，而与线圈相连的又是闭合回路，因为能产生感应电流，而电流是从线圈中流出的，所以线圈相当于电源，整个过程中的能量转化就是发电的过程，所以是把机械能转化为电能。答案：线圈 机械能转化为电能。例4：如图所示的发电机工作原理图中，放在水平方向磁场中的矩形线圈逆时针方向转动，当转动到甲图位置时，由于线圈_磁感线，因而电路中_，当转到乙、丁两图的位置时，由于ab边切割磁感线的方向_，因而外电路中的电流方向_。解析：本题综合考查同学们对发电机模型的识别与理解。当矩形线圈转动到甲图位置时，由于线圈没有切割磁感线，因而电路中没有感应电流。当转到乙、丁两图的位置时，由于ab边切割磁感

15、线的方向在乙图位置是向下，在丁图位置是向上，方向正好相反，因而外电路中的电流方向也相反。答案：没有切割 没有电流 相反 相反。1. 以下关于电磁感应现象的说法正确的是（ ）A. 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定会产生感应电流。B. 感应电流的方向由磁场方向和导体的运动方向来决定。C. 导体在磁场中运动就会产生感应电流。D. 电磁感应现象的重要应用之一是制成了发电机。答案：D2. 导体在磁场里做切割磁感线运动时 （ ）A. 一定产生感应电流 B. 一定不产生感应电流C. 若电路是闭合的，会产生感应电流D. 无法确定答案：C3. 磁场中悬挂一根直导线，导线的两端分别连接在电流表的两个接线

16、柱上，组成一个闭合电路，如图所示，当导线沿着图示的方向运动时，有两个运动方向能使电流表指针偏转，这两个运动方向是 （ ）A. 向右或向左B. 向上或向下 C. 向左或向上 D. 向右或向下 答案：A4. 关于交流发电机中的电流, 下列正确的说法是（ ）A. 线圈中产生的电流是直流电, 而供给外部电路的电流是交流电。B. 线圈中产生的电流是直流电, 而供给外部电路的电流也是直流电。 C. 线圈中产生的电流是交流电, 而供给外部电路的电流是直流电。 D. 线圈中产生的电流是交流电, 而供给外部电路的电流仍是交流电。答案：D1. 2.3.【预习部分】【本节复习】1. 首先发现电磁感应现象的科学家是 （ ）A. 欧姆 B. 奥斯特 C. 库仑 D. 法拉第2. 下列说法中符合历史事实的是（ ）A. 法拉第实验和奥斯特实验得出的结论是一样的。B. 法拉第实验证明，电流周围存在磁场。C. 奥斯特实验的时间比法拉第实验更早。D. 奥斯特实验的时间在法拉第实验之后。3. 在交流发电机中，将线圈中产生的交流电供