第十七章 从指南针到磁浮列车 全章导学案（含答案）2023-2024学年度沪科版物理九年级全一册

第十七章 从指南针到磁浮列车
第一节　磁是什么
导学目标
1.知道磁体周围存在磁场；
2.知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的；
3.知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。
重点难点
重点:磁极间的相互作用规律、磁场的概念；
难点:利用磁感线来描述磁场。
导学过程
一、认识磁现象
活动一：请同学们自学教材138页完成以下问题
1.磁化：把原来不显磁性的物质通过________或________等方式使其________的过程叫磁化
2.铁磁性物质：________的物质叫铁磁性物质。
3.磁极：
（1）磁体都有两个磁极分别是磁北极（N极）和磁南极（S极）。
（2）磁体上________的磁性最强；
将一块磁体分成若干块小磁体，每一块小磁体均有________磁极。
4.磁极间的相互作用规律：同名磁极________，异名磁极________。
磁体周围存在什么
1.磁场：科学研究证明：磁体的周围确实存在着一种看不见、摸不着的________，人们将其称为磁场。
2.磁场的基本性质：
（1）磁场对放入其中的磁体有力的作用,磁场有强弱之分，________磁场最强。
（2）磁极间的相互作用都是通过________发生的。
三、磁感应线
条形磁体的磁感线 蹄形磁体的磁感线
异名磁极的磁感线 同名磁极的磁感线
1.磁感应线：用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质的方法。（是假想的，是不存在的）
2.磁场有方向：
（1）磁感线上任何一点的切线方向，也是放在该点小磁针的________，就是该点的磁场方向。
（2）在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。
3.磁感线疏密的意义：磁感线的疏密反映了________。
四、地磁场
1.地球是一个巨大的磁体,地球周围空间存在的________叫地磁场.
2.地磁北极在________附近，地磁南极在________附近。
我来闯关
1.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A．静止在磁场中的小磁针S极所指的方向就是该点的磁场方向
B．磁极间的吸引力不是通过磁场产生的
C．磁感线是磁场中真实存在的曲线
D．磁体外部的磁感线是从N极发出，回到S极
2.小明做实验时，不小心将一条形磁铁摔成两段，小明得到的是( )
A．一段只有N极，另一段只有S极的磁铁
B．两段均无磁性的铁块
C．两段各有N极和S极的磁铁
D．两段磁极无法确定的磁铁
3．如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
4.将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，如图所示中能够表示其静止时的示意图是( )
5.如图是我国早期的指南针——司南，是把天然磁石磨成勺子的形状，把它放在水平光滑的“地盘”上，东汉学者王充在《论衡》中记载有“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”．下列说法中不正确的是( )
A．司南握柄端是磁石的南极 B．司南握柄端指向地磁场的北极
C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．司南握柄端指南是由于受到地磁场的作用
6.在图中标出A、B、C三点小磁针静止时北极所指的方向及磁感线的方向．
我的收获
参考答案
导学过程
一、1.靠近 接触磁体 显出磁性
2.能被磁化
3.（2）两极 两个
4.相互排斥 相互吸引
二、1.物质
2.（1）两极 （2）磁场
三、2.（1）N极指向
3.磁场的强弱
四、1.磁场
2.地理南极 地理北极
我来闯关
1.D 2.C 3．A 4.C 5.C
6.如图所示
第二节 电流的磁场
导学目标
1.认识磁与电的密切关系，知道通电导体的周围存在磁场--“电流的磁效应”；
2.通过实验探究知道通电螺线管的磁场分布特点；
3.会用“安培定则”判定通电螺线管两端的磁极或螺线管中的电流方向。
重点难点
重点：通电螺线管的磁场及其应用；
难点：会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向；
导学过程
一、奥斯特实验
通过实验，你观察到的现象：
（1）接通电路，导线中有电流通过，小磁针_________；断开电路，导线中无电流通过，小磁针___________________________。这个现象表明 通电导体周围__________________。
（2）接通电路，导线中有电流通过，小磁针发生偏转，若改变电流方向，会发现小磁针的偏转方向发生_________。这说明：通电导体周围磁场的方向与_________有关。
二、通电螺线管的磁场
1.通过实验探究，回答问题：
（1）通电螺线管周围存在着_________，其周围磁感线的形状跟_________相似。
（2）通电螺线管周围的磁感线方向是从_________极到_________极，内部磁感线方向从_________极到_________极。
（3）改变通电螺线管的电流方向，磁场方向将会发生改变，说明通电螺线管磁场的方向跟__________________有关。
2.右手螺旋定则的内容：
用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟__________________一致，则大拇指所指的那端就是__________________。
三、电磁铁
请同学们自学教材完成以下问题：
1.定义：内部插有_________的通电螺线管叫做电磁铁。
2.工作原理：电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。
3.特点：
（1）通过__________________，来控制其磁性的有无；
（2）通过__________________，来改变其磁极的极性；
(3)通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱。
我来闯关
1.首先发现电流周围存在磁场的科学家是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 奥斯特 D. 伽利略
2.如图所示，根据通电螺线管中磁感线的方向，下列判断正确的是( )
A. A端为电源的负极 B.B端为电源的负极
C. 螺线管的左端为N极 D. 螺线管的右端为S极
3.如图所示，电磁铁P和Q通电后( )
A. P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引
B. P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥
C. P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥
D. P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引
4.如图甲是“奋斗”小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其稳定地“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 电磁铁的上端为N极
B. 电源的左端为正极
C. 地球仪是通过异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D. 滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
5.用右手螺旋定则判定下列螺线管的Ｎ、Ｓ极
6.根据图中小磁针的指向标出通电螺线管中电流的方向。
7.根据图中所给的条件，画出螺线管的绕法。
我的收获
参考答案
导学过程
一、（1）发生偏转 恢复到原来的指向，不在发生偏转 存在着磁场
（2）改变 电流方向
二、1.（1）磁场 条形磁体
（2）N S S N
（3）电流方向
2.螺线管中的电流方向 通电螺线管的N极
三、1.铁芯
3.（1）电流的通断
（2）改变电流的方向
我来闯关
1.C 2.A 3.B 4.B
5.如图所示
6.如图所示
7.如图所示
第三节 电动机为什么会转动
导学目标
1.通过对直流电动机转动原理的探究，了解通电导体在磁场中会受力的作用。
2.通过实验，知道磁场对通电导线的作用力的方向与电流及磁场的方向有关。
3.知道电动机的工作原理。
4.知道电动机工作过程中能量的转化情况。
重点难点
重点：磁场对通电导体有力的作用，及其作用力的方向与磁场方向和电流的关系；
难点：电动机的工作原理；
导学过程
一、磁场对电流的作用
合作探究一：分小组探究课本图17-25实验。
1.当接通电源时，我们看到锡箔筒(金属杆)_______起来；
2.将电流方向改变，发现锡箔筒(金属杆)运动方向_______；
3.保持电流方向不变，将U型磁铁磁极对调，发现锡箔筒(金属杆)运动方向_______；
4.通过观察比较，分析得出的结论填写下列内容：
磁场对通电导体具有_______的作用，其作用的方向与_______、_______有关。
二、电动机是怎样转动的？
自主学习一：观察教师所展示电动机实物和图片，让学生预习后指图回答：
1.电动机的构造
直流电动机的主要组成部分有_______、_______和_______；其中_______的作用是在线圈转到平衡位置时使电流的方向发生改变。
2.出示17-26“电动机的工作原理”挂图，分小组交流、讨论、分析后回答：
(1)通电时图(a)中AB边和CD边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也_______。
(2)仔细观察课本图16-21中(a)、(b)、(c)、(d)四图说出换向器的作用是什么？
换向器的作用是________________________________________________________。
（3）电动机的原理：____________________________。
（4）实验或电动机工作时，能的转化是：____________________________。
我来闯关
1.下列所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（　　）
A. B.
C. D.
2.如图所示为探究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是(　　)
A.只改变电流方向时,导线ab向右运动,机械能转化为电能
B.只改变磁场方向时,导线ab向左运动,电能转化为机械能
C.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向左运动,电能转化为机械能
D.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向右运动,机械能转化为电能
3.2020年2月，某品牌混动版全球首款”太阳能动力”量产汽车首发上市，这是首次将太阳能光伏发电车顶搭载到混动车型上。关于太阳能汽车，下列说法正确的是（　　）
A.太阳能是一种不可再生能源
B.图中车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能
C.车内电动机的工作原理是电磁感应现象
D.太阳能汽车外形呈流线型，快速行驶时对地面的压力比静止时大
4.如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（　　）
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
5.如图所示的装置可以用来研究_______(填“电动机”或“发电机”)的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中_______(填“有”或“没有”)感应电流通过，导体ab的机械能转化为_______能。
6.图甲为通电导体在磁场中的受力情况。
(1)画出图中导体的电流方向;
（2）画出图丙中螺线管的绕向。
我的收获
参考答案
导学过程
一、1.运动
2.发生改变
3.发生改变
4.力 磁场方向 电流方向
二、1.线圈 磁极 换向器 换向器
2.(1)相反
(2)在线圈转到平衡位置时使电流的方向发生改变，从而改变线圈受力方向，使线圈持续转动
（3）通电线圈在磁场中受力转动
（4）通电线圈在磁场中受力转动
我来闯关
1.A　2.C　3.B　4.D　
5.电动机 有 电
6.(1)如图所示
(2)如图所示
N
S
N