高中物理 《磁与现代科技》教案2 鲁科版选修

1、第4节 磁与现代科技【教学目标】知识与技能1、知道磁现象在生产、生活中的应用.2、能运用有关磁场的知识解释日常生活中的磁现象.过程与方法关注与磁相关的现代技术发展.情感、态度与价值观1、了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，加强爱国主义教育.2、通过磁现象的应用的学习，培养将科学服务于人类的意识.【教学重、难点】教学重点磁现象在生产、生活中原理的应用。教学难点磁现象在生产、生活中原理的应用。【教学过程】情景导入磁铁让我们明白地球上具有一种特殊的力，和电一样，磁也是人磁看不到的、感觉不到的，可是它的影响力却处处可见。磁铁很容易被制造，用途也相当广泛，对于磁在我们生活中的应用，那

2、更是处处存在着它的身影。 下面我们来看一下磁对现代科技的影响。新课教学主体内容教师活动学生活动一、记录与磁差不多有电的地方就有磁，变压器（电磁感应），喇叭，磁悬浮列车，粒子加速器，电视显像管里控制电子束偏转的装置，电动机，发电机，通讯的电磁波（光波也是），话筒，电磁继电器.总的概括一下主要就是利用电生磁，在让两个显示磁性的东西相互作用，或者是用电磁感应产生电，再利用电来作一些控制，总之就是电磁，磁电之间转化来转化去的相互作用。问题：那么用磁记录的原理是什么呢？录制时，磁带通过一块电磁铁录制磁头，磁头产生的磁场随声音或影像信号而改变。当磁带以恒定的速度通过磁头时，变化的磁场将磁带上的磁粉层磁化，

3、于是在磁带上就记录下与声音和影像相应的磁信号。播放录制内容时，磁带再次通过相同的磁头，磁带上磁性颗粒的排列方式使通过磁头的电流与录制时的电流一致。磁的新用途：磁被广泛应用于现代科学技术中, 磁签到卡、磁信用卡、磁防盗卡、磁卡式车票,各类电表,磨床吸盘,恒磁和电磁起重吊头,物理探矿设备,电子计算机以及种类繁多的发电机,电动机等等,都要应用各种各样磁性材料.磁悬浮列车已在一些国家中问世,由于它减少了车轮和地面之间的撞击,因而行驶平稳,无空气污染。引用学生熟悉的材料分析.从原理角度分析讨论. 学生可根据需要分组讨论磁在生活中的应用.二、交通与磁磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形

4、式。 常导电磁铁吸引式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁的导轨间保持1015mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆所受的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨上运行；超导电磁铁相斥式是根据磁铁同极相斥的原理，利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间产生的相斥力使车体悬浮。举例：磁性材料的应用发电机、电动机、电冰箱中的密封磁条、微波炉中的磁控管、吸收外泄微波的吸波材料、收音机和电视机中的磁元件等。材料1：目前一般火车的速度只有每小时约几十公里到上百公里，在多方面采取一些改善措施后可以提高到每小时约100

5、200公里或稍高一些。但是由于火车速度越高，火车车轮与铁轨之间的摩擦也越大，这就限制了火车速度的进一步提高。如果能够使火车从铁轨上浮起来，消除了火车车轮与铁轨之间的摩擦，不就能很大地提高火车的速度吗？但是如何使火车从铁轨上浮起来呢？一般说来有两种可能的浮起方法。一种是气浮法，就是使火车向铁轨下的地面大量高速喷气而利用其反作用力把火车从铁轨道上浮起，但这样会激扬起大量尘土和产生很大噪声，都会对环境造成尘土和噪声污染而不能采用。另一种是磁浮法，就是利用火车与铁路轨道之间的磁作用力使火车从铁轨上浮起来，这样既不会场起尘土，也不会产生喷气噪声，因而是一种提高火车速度的好方法。 材料2：我们通常看到的旅

6、客列车，其动力装置都集中安装在牵引机车上，在牵引机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。 动车组有两种牵引动力的分布方式，一种叫动力分散，一种叫动力集中。动力分散电动车组的优点是：动力装置分布在列车不同的位置上，能够实现较大的牵引力，编组灵活。由于采用动力制动的轮对多，制动效率高，且调速性能好，制动减速度大，适合用于限速区段较多的线路。另外，列车中一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。动力分散的电动车组的缺点是：牵引力设备的数量多，总重量大。动力集中的电动车组也有其优点：动力装置集中安装在23节车上，检查维修比较方便，电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。动力集中布置的缺点是动车的轴重较大，对线路不利。 引导分析磁的应用. 组织学生阅读材料.小结： 本节课我们学习了记录与磁、交通与磁的知识，重