电与磁教学建议.ppt

1、第十二章 磁现象教学建议,第十二章 磁现象,1.教材内容的设置 2.课时安排 3.本章特点 4.中考地位 5.教学建议,教材内容的设置,第一节 磁场 第二节 通电螺线管的磁场 第三节 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 第四节 电磁铁的应用 第五节 磁场对电流的作用 第六节 电动机 第七节 电磁感应 发电机,课时建议,12.1 磁现象 1课时 12.2 磁场 1课时 12.3 通电螺线管的磁场 2课时 12.4 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 1课时 12.5 电磁铁的应用 1课时 12.6 磁场对电流的作用 1课时 12.7 电动机 1课时 12.8 电磁感应 发电机 1课时 复习总结 1课时,10

2、课时,本章特点,本章的物理概念、规律几乎都是通过实验概括得出的，在内容上比较注重学生的探究实验及知识的实际应用，引入了更多与生产、生活、新科技等密切相关的内容。与此形成鲜明对比的是利用“磁感线”描述磁场，是初中物理中引入抽象概念和进行抽象思维训练较突出的内容。,中考地位,本章教学引入,为了使小灯泡发光，可以用干电池供电，也可以用学生电源供电。下面我们来看一个演示实验，既没有干电池，也没有学生电源，那小灯泡是如何发光的？,本章教学引入,电和磁是紧密联系，密不可分的。我们在日常生活中使用了很多电磁仪器，象电话、无线电、发电机、电动机等。这一章我们就来认识简单的电磁现象，了解这些电磁仪器的工作原理，

3、揭秘电磁之间的神秘面纱。,教学重点：,1、知道磁铁具有吸铁性和指向性； 2、知道磁极间的相互作用。,教学难点：,软磁材料和硬磁材料的区分。,第一节 磁现象,引入：,磁极比较特殊，在中间部分。,让学生分析发出嗡嗡声的原因，引出磁现象。,第一节 磁现象,将铝块和磁体都用纸包上，看同名磁极相斥，小车分开的现象，让学生分析原因，引出磁现象。,第一节 磁现象,方案三：,取两个完全相同的铝块和铁块，让学生找出识别它们的各种方法，引出磁现象。,第一节 磁现象,相关概念：,磁性、磁体、磁极、磁化、磁性材料等,1、磁性：,第一节 磁现象,永磁体,2、磁体：,第一节 磁现象,3、磁极：,第一节 磁现象,两端磁性很

4、强，中间磁性很弱，几乎没有磁性。把磁体上磁性最强的部分叫做磁极。,第一节 磁现象,南极 south pole,北极 north pole,第一节 磁现象,4、磁极间相互作用实验：,排斥,吸引,第一节 磁现象,结论：同一个磁体，两个磁极总是 同时存在。,如果一个磁体断成两段后，每一段是不是只剩下一个磁极了？,第一节 磁现象,第一节 磁现象,5、关于磁化的实验：,用一个条形磁铁朝同一方向多次摩擦钢条,第一节 磁现象,用充磁机使钢条磁化,退磁的方法：,（1）敲击退磁法 （2）加热退磁法 （3）交变电流退磁法,目的都是使磁体内部的小磁针无序排列，失去磁性。,第一节 磁现象,第一节 磁现象,6、 磁性材

5、料及其应用：,硬磁材料（永磁材料）：,软磁材料：,高碳钢、铝镍钴合金、钛钴合金、钐钴合金、钡铁氧体、钕铁硼等；,硅钢、软铁、铁镍合金、锰锌铁氧体等；,磁性材料的应用：磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。,第一节 磁现象,硬盘的解剖图片.电脑硬盘中的存储数据的蝶片有磁性物质，硬盘就是利用磁性物质的原理来进行存储的.硬盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料表面涂上一层很薄的磁性材料，通过磁层的磁化来存储信息。硬盘主要由磁盘和磁头及控制电路组成，信息存储

6、在磁盘上，磁头负责读出或写入.,图为希Barracuda ATA IV硬盘的解剖图，该硬盘具有较高的性能.图中的圆形蝶片就是计算机中数据的存储所在.,图为各种形状的合金磁铁，合金磁铁是由铝、镍、钴组成.由于残留磁束密度高，温度条件良好，合金磁铁之用途非常广泛.硬度高、温度系数低及磁力特性之有效使用，使合金磁铁适合用于整速轮发电机、喇叭、麦克风、电话、电压计、测量仪器.等.,氧化磁铁主要是由Fe2O3(氧化铁) BaCO3(碳酸钡)或SrCO3(碳酸锶)金属粉末成形，提供优良之成本/特性比率.此种磁铁有两种类型：一为等方性磁铁，另一为异方性磁铁，异方性磁铁同时又分为干式与湿式.,第二节 磁场,教

7、学重点：,1、知道磁体周围存在磁场、磁场具有方向性； 2、知道用磁感线描述磁场的方法； 3、知道各种磁体的磁感线。,教学难点：,地磁场,引入：为什么两个条形磁体没有接触就能发生相互作用？,特殊的物质,磁场,第二节 磁场,磁场看不见、摸不着的东西，我们如何来研究磁场的性质呢？,第二节 磁场,磁场的基本性质、磁场的方向规定,第二节 磁场,第二节 磁场,3、磁感线：,第二节 磁场,典型磁场的磁感线,第二节 磁场,磁感线的特点：,（1）在磁体外部，磁感线由磁体的北极（N极）到磁体的南极（S极），在磁体内部，磁感线由磁体的南极（S极）到磁体的北极（N极） ，磁感线是一条闭合的曲线。,（2）某点磁场方向就

8、是磁感线上该点的切线方向，也就是小磁针静止后北极所指的方向。,（3）磁感线密的地方表示该点磁场强，即磁感线的疏密表示磁场的强弱。,（4）在空间每一点只有一个磁场方向，所以磁感线不相交。,第二节 磁场,第二节 磁场,1、会画各种磁体的磁感线；,2、已知磁体的磁感线分布和磁极，能标出磁感线的环绕方向，能判断出各点的磁场方向，能标出各点静止小磁针的南北极；,3、已知磁体的磁感线分布和静止在磁场中小磁针的南北极，能判断出磁体的南北极和磁感线的环绕方向。,4、地磁场：,第二节 磁场,极光是太阳风与地球磁场相互作用的结果,磁偏角,第二节 磁场,沈括在梦溪笔谈中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”的磁偏角

9、现象，比西欧记录早 400年。英国人罗伯特诺曼发现一根磁针用绳子在半中间吊起来，跟水平形成一偏角，他将这称为磁偏角。磁偏角是指地磁场的磁感线与水平面交成的角度，就是真北向和磁北向之间的夹角。,第二节 磁场,地磁场与生物磁：,在地球上的生物都受到地磁场的影响。家鸽就是明显的例子，据说是因为它们体内含有永磁物质。,主要成分：永久磁石,磁场与声，电，光一样，在一定条件下，达到一定值时，将会产生生物效应。老鼠在地磁屏蔽（即“零磁场”）的环境中，寿命要缩短。在强磁场作用下，番茄会提前结果，小麦会早熟，蚕会提前作茧。活的机体或生物标本处于磁场中时，可能会发生一些物理作用、还能引起一些化学或生物现象。例如：

10、对生物细胞的分裂和生长，磁场的作用出现了正反馈现象。,第二节 磁场,正是由于磁与生物有着密切的联系，因而兴起了一门边缘科学生物磁学，它以生物磁性、生物磁场以及生物的生命活动与磁场的关系为研究对象。,第二节 磁场,教学重点：,1、知道电流周围存在磁场； 2、会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极或电流方向。,教学难点：,用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极或电流方向。,第三节 通电螺线管的磁场,磁体对小磁针有力的作用,电流对小磁针有力的作用,通电导体和磁体一样，周围存在磁场（电流的磁效应）。,引入：,奥斯特实验：,第三节 通电螺线管的磁场,第三节 通电螺线管的磁场,通电直导线虽然产生了磁场，但很弱，

11、能不能想办法增强磁场呢？,磁场叠加的思想,第三节 电流的磁场教学建议,右手螺旋定则 （安培定则）：,用右手握住通电螺管，让四指弯曲且与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指那端就是通电螺线管的N极，或者说大拇指所指方向就是通电螺线 管内部磁场的方向。,第三节 通电螺线管的磁场,如何练习右手螺旋定则的使用？,给每个学生发一根金属丝和纸筒，将金属丝缠绕在纸筒上，然后再用右手进行模拟训练。,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,教学重点：,影响电磁铁磁性强弱的因素,教学难点：,对于多因素问题的实验条件的控制与设计,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,引入：,电磁铁：把内部带铁心的通电螺线管 叫电磁铁

12、。,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,那电磁铁中铁心的作用是什么？,如何更直观的把通电螺线管的磁场强弱和电磁铁的磁场强弱演示出来？,实验装置介绍：,它主要由盘线、铁心、铁片、弹簧及电源构成。,实验过程：,通电螺线管具有磁性，可以吸住铁片，用力向上轻轻提弹簧，直到铁片离开通电螺线管，观察弹簧的形变量；再向螺线管内部插入粗铁心，重复前面的操作，比较两次弹簧的形变量，从而得出结论。,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,探究影响电磁铁磁性强弱的因素:,这一节可以很好的体现实验探究的思想。关键在猜想这一环节，学生可能提出很多影响因素，如：可能跟电压、电流、导线的材料、长度、导线横截面积、螺线管的匝

13、数以及内部铁心性质等因素有关。 重要的是引导学生把众多因素最后归纳到电流、匝数和铁心这三个因素上。,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,猜想：,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,设计方案一：,1、首先让学生自己绕制螺线管； 2、螺线管内插入铁钉，制成电磁铁； 3、设计电路，探究影响电磁铁磁性强弱的因素。,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,第四节探究-影响电磁铁磁性强弱的因素,设计方案二：,直接用现成的教具来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。,做完实验的前4组同学，把数据输入到电脑里。,第五节 电磁铁的应用,教学重点：,电磁铁的工作原理及其应用,教学难

14、点：,对电磁铁的应用过程表述的逻辑性,第五节 电磁铁的应用,1、电磁起重机：,电磁起重机可以产生强大的磁性，来回搬运物品.当电流没有时，磁性也消失了.,.视频电磁起重机.mpg,电磁起重机电磁吸盘的内部接构，是一个巨型的电磁铁.,2、电磁继电器：,第五节 电磁铁的应用,在工厂里，有时驱动巨大机器的电流可达到几十或几百安，工人用手直接控制大电流或操作高压电路是很危险的，电磁继电器可以帮助人们解决这一问题。,第五节 电磁铁的应用,电磁继电器是一种由电磁铁控制的开关。它是由电磁铁、衔铁、弹簧、动、静触点等零件组成的。,第五节 电磁铁的应用,利用电磁继电器可以实现 电流、 电压控制 电流、 电压的工作

15、电路。,弱,低,大,高,电磁继电器的作用：,电磁阀门车,电磁阀门车,阀体,排气口,衔铁,线圈,线圈,衔铁,气管,进气管,滑阀,触点,推杆,活 塞,气管,磁悬浮列车,磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。,第六节 磁场对电流的作用,教学重点：,知道磁场对通电导体有作用力；,教学难点：,左手定则,第六节 磁场对电流的作用,导入：,奥斯特实验告诉我们电流对磁体有力的作用，那反过来，磁体对电流是否有力的作用呢？,演示实验：,第六节 磁场对电流的作用,闭合开关，观察原来静止在磁场中导体的运动情况.,

16、第六节 磁场对电流的作用,探究磁场对通电导体的作用力方向跟哪些因素有关？,磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向. 电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向.,第六节 磁场对电流的作用,左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受磁场力的方向.,第六节 磁场对电流的作用,第六节 磁场对电流的作用,磁场对通电导体一定有力的作用吗？,当磁感线与电流平行时，磁场对通电导体没有力的作用。,第六节 磁场对电流的作用,应用：动圈式扬声器（喇叭）,纸膜的振动产生声音,美国海军电磁炮发射瞬

17、间,美国海军电磁炮炮弹击中目标瞬间,电磁炮,在电磁炮试验中能够把重达3公斤的炮弹加速到每秒2.5公里，它能轻松击穿金属护板，穿透水泥掩体则不会留下任何痕迹。其炮弹内部没有任何爆炸物，只借助动能和飞行力量产生破坏力。发射时形成与电流配合作用的磁场，产生推力，发射炮弹。,电磁炮,教学重点：,知道直流电动机的能量转化。,教学难点：,直流电动机工作原理。,第七节 电动机,第七节 电动机,如图所示，通电线圈在磁场中如何运动？,第七节 电动机,如何使通电线圈在磁场中连续运动下去？,第七节 电动机,电动机能量转化：,电能转化为机械能.,电动机工作原理：,根据磁场对通电导体有力的作用制成的。,教学重点：,1、知道电磁感应现象； 2、交流发电机的能量转化。,教学难点：,1、产生感应电流的条件。 2、交流发电机的工作原理。,第八节 电磁感应 发电机,第八节 电磁感应 发电机,法拉第,1820年奥斯特发现电流的磁效应以后，英国的物理学家法拉第深思：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？为了弄清电与磁之间的关系，他经过反复的研究核实验，终于在1831年取得了重大突破，确定了电磁感应的基本定律，奠定了现代电工学的基础。,第八节 电磁感应 发电机,演示实验：,.视频电磁感应现象.MOV,第八节 电磁感应 发电机,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