第16章
第1节
磁体与磁场（1）
【学习目标】
1．知道磁体有吸铁性和指向性。
2．知道磁极之间相互作用的规律及应用。
3．了解磁化现象。
4．知道磁体周围存在磁场，磁场也是一种物质，知道磁场是有方向的。
【活动方案】
活动1
认识磁体
认真阅读教材P32～P33的相关内容，结合以下探究实验所观察到的现象，完成下列填空。
探究实验一：用条形磁体分别接近一些物体，观察到磁体能吸引铁质物质，还能吸引硬币。
归纳一：磁体能吸引_______、钴、镍等物质，磁体的这种性质叫做___________。具有磁性的物体叫做磁体。
探究实验二：把一些大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动。
实验现象：观察到磁体两端能吸引较多的大头针，而中部没有吸引大头针。
归纳二：磁体各部分的磁性强弱_______（相同／不同），磁体上磁性最强的部分叫做___________，它的位置在磁体的___________。
探究实验三：先用线将条形磁体悬挂起来，使它自由转动，观察它的静止方位；再支起小磁针，让它在水平方向上自由转动，观察它的静止方位。
实验现象：观察到可以自由转动的磁体，静止后总是指向南北，
归纳三：磁体上有_______个磁极，一个叫_______极（_______极），一个叫_______极(________极)。
探究实验四：把一块条形磁体用线吊起来，用另一块条形磁体的N极先慢慢地接近被吊起磁体的N极，再慢慢接近被吊起磁体的S极。
实验现象：观察到第一次相互排斥，第二次相互吸引。
归纳四：磁极间的相互作用是，同名磁极互相_______，异名磁极互相_______。
探究实验五：将被磁体吸引的大头针靠近其他大头针。
实验现象：结果发现它能吸引其他大头针。
归纳五：使原来没有_______的物体获得_______的过程叫做磁化，铁和钢制的物体都能被磁化。
活动2
用小磁针探究磁体周围的磁场
探究实验：桌面上有一个大磁铁，把磁针放在水平桌面上，磁针立即发生了偏转，不再指南北了，这是为什么呢？
归纳：在磁铁周围的空间存在着一种物质，这种物质能够使磁针偏转，这种物质叫做___________。
磁场虽看不见，也摸不着，但却是客观存在的一种物质．我们可以根据它对放入其中的小磁针产生_______的现象来认识它．在物理研究中，我们把这种方法叫转换法。
做一做：如教材中图16－4所示，将小磁针先后放在条形磁体周围不同的地方，记下小磁针在各处静止时北(N)极的指向，并在下图中标出。（小磁针的画法请仿照a处的画法）
总结结论：
1．在磁体的不同位置小磁针的北极指向一般_______（相同／不同），说明_______。
2．___________________________________就是该点的磁场方向。
【检测反馈】
(
)
1.下列情况中，不能说明钢棒具有磁性的是
A．将钢棒的一端接近磁针北极时，两者互相吸引，再将钢棒的这一端接近磁针南极时，两者互相排斥
B．将钢棒的一端接近磁针北极时，两者互相排斥
C．将钢棒的任意一端接近磁针北极时，两者都互相吸引
D．将钢棒的一端接近磁针北极时，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针北极时．两者互相排斥
(
)2.如图所示，弹簧测力计下挂着一个小铁球，将弹簧测力计自左向右
缓缓移动的过程中，弹簧测力计示数的变化情况是
(
)
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先减小再增大
D．先增大再减小
(
)
3.在做“探究磁体的性质”的实验时，小明不慎将铁屑撒在了实验桌上，为了收集铁屑，小明想用磁体直接吸引铁屑，同组的小东建议用塑料袋或白纸裹住磁体后再去吸铁屑，比较这两种方法，你认为
A．小明的方法可行，小东的方法不可行
B．小东的方法可行．小明的方法不可行
C．小明和小东的方法都可行，但小明的方法好些
D．小明和小东的方法都可行，但小东的方法好些
4.如图甲磁铁不小心折成两块，将折断的两块在折断处压紧，松手后，相互吸引，这是因为___________________________________。而图乙松手后的现象是___________。
5.爱因斯坦曾说过“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在”。磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过它对小磁针的作用来证明其存在，物理学中，还有其他一些现象也是这样，请举出两例。
【巩固提升】
1．磁体周围的空间存在着_______，磁体间的相互作用是通过_______而发生的。磁场是看不见、摸不着的，但我们可以根据它的基本性质来认识它，磁场的基本性质是___________________________________。磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时_______所指的方向就是该点的磁场方向。
2．如图所示，磁环A、B套在同一根圆木杆上，由于磁极间的相互作用，A磁环悬浮，若B磁环底面是S极，则A磁环上表面的磁极是_______极。
(
)3．用钢条的A端靠近磁针的N极时，发现N极被排斥，则
A．钢条一定有磁性，且A端为S极
B．钢条一定有磁性，且A端为N极
C．钢条一定没有磁性
D．钢条可能有磁性，也可能没有磁性
(
)4．甲、乙两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示。那么
A．甲、乙都是N极
B．甲、乙都是S极
C．甲是N极，乙是S极
D．甲是S极，乙是N极
(
)5．如图所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，下列能表示弹簧测力计的示数F与水平位置关系的是
6．某兴趣小组在探究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几名同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布．（如图甲所示，左侧为N极，右侧为S极）
猜想2：磁极呈轴向分布．（如图乙所示，上面为N极，下面为S极）
猜想3：磁极呈上中下分布．（如图丙所示，上、下面为N极，中部为S极）
(1)根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是：
___________________________________________________________________。
(2)为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想_______是错误的。
(3)请设计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确。简述你的实验方案。
主要器材：__________；简要做法：__________________；
如何判断：________________________________________________________。第16章
第2节
电流的磁场（2）
[学习目标]
1．知道电磁铁的构成，会探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
2．知道电磁铁的优点及其应用。
3．了解电磁继电器的结构和工作原理。
[活动方案]
活动1
电磁铁及其应用
认真阅读教材P40相关内容，并完成下列填空。
1．电磁铁的构造：_______和_______。
2．电磁铁是利用_____________________现象制成的。
3．电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？根据你自学内容，结合你的思考，完成下列问题：
如下图，用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁．如图甲、乙、丙、丁所示是在实验中观察到的四种情况，请分析实验：
(1)当探究电磁铁的磁性强弱与多个因素有关时，应采用_____________法。
(2)通过观察电磁铁_____________多少的不同，来判断它磁性强弱的不同。
(3)比较图_______和_______可知：电磁铁的磁性强弱与_______有关，当匝数相同时，电流越_______，磁性越_______。
(4)由图_______可知：电磁铁的磁性强弱与_______有关，当电流一定时，匝数越_______，磁性越_______。
4．与永磁铁相比，电磁铁有以下优点：
(1)电磁铁的磁性有无由______________决定。
(2)电磁铁的磁性强弱由______________决定。
(3)电磁铁的磁极由______________决定。
活动2
电磁继电器
阅读教材P41电磁继电器，完成下列填空。
1．电磁继电器实质上就是一种利用_______来控制工作电路的开关。
2．电磁继电器的构造：观察教材中图16－19，A是
，B是_______，C是_______，D是_______，E是_______。
3．电磁继电器的工作原理
如教材中图16－19所示，闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁A的线圈产生_______，从而把_______吸引下来，使动触点D与静触点E_______，工作电路_______，电动机_______．当断开低压控制电路中的开关S时，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性_______，衔铁B在_______的作用下与电磁铁A_______，使动触点D与静触点E_______，工作电路_______，电动机_______。
4．电磁继电器的应用：人直接操作高压电路是很危险的，如果能用低压电路控制高压电路，就能避免高压触电的危险，利用电磁铁制成的电磁继电器就可以利用_______电压、_______电流的_______电路来控制_______电压、_______电流的_______电路，还可实现_______控制。
[检测反馈]
1．小芳用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管,接入如图所示的电路.闭合开关S后,要使螺线管吸引大头针的数量增多,变阻器的滑片P应向
_____
端移动(填“a”或“b”),此时灯泡的亮度
________(
填
“变亮”、“变暗”
或“不变”)。
(
)2．如图所示，要想增加电磁铁的磁性，变阻器的滑片P应
A．向左移动
B．向右移动
C．向左或向右移动都可以
D．无法确定
(
)3．要使通电螺线管的磁性减弱，可以采用的方法是
A．不改变螺线管绕的匝数，将通过螺线管的电流变大
B．不改变螺线管绕的匝数，利用滑动变阻器使通过螺线管的电流变小
C．增加螺线管的匝数
D．改变电流的方向，再插入一只铁芯
(
)4．下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是
A．电铃
B．电熨斗
C．电磁选矿机
D．电磁起重机
(
)5电磁铁在生活和生产中有着广泛的应用,下面应用到电磁铁的设备有
A.指南针
B.电铃
C.白炽灯
D.
电热水壶
(
)6.
如图所示为一种温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，当温度升高至
A.74OC时，电灯亮报警
B.72OC时，电铃报警
C.66OC时，电铃报警
D.74OC时，电铃报警
【巩固提升】
1．丹麦物理学家_____________首先发现电流的磁效应。电磁起重机、电烙铁、电铃、电磁继电器这四个电器中肯定没有电磁铁的是_______________。
2．小明用导线绕在铁钉上，接入如图所示的电路中，制成了一个电磁铁，闭合开关S，小磁针静止时左端应为_______极；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁的磁性将_______。
3．如图所示是一种水位自动报警器的原理图．当水位到达金属块A时，控制电路接通，这时电磁铁的上端是_______极，灯_______(L1/L2)发光。
(
)4．电磁铁是一个带有铁芯的螺旋管，有着广泛的应用，在实际使用中要增强其磁性，以下方法中可行的是
A．减少线圈的匝数
B．增大线圈中的电流强度
C．改变线圈中电流的方向
D．减小线圈两端的电压
(
)5．如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是
A．灯亮，电动机不转动，电铃响
B．灯亮，电动机转动，电铃响
C．灯不亮，电动机转动，电铃响
D．灯不亮，电动机不转动，电铃响
(
)6．法国的科学家费尔和德国的格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(
GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖．如图所示是研究巨磁电阻特性的电路示意图，当闭合S1、S2后，在滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法中正确的是
A．滑片P向左滑动过程中，电磁铁的磁性减弱
B．电磁铁右端为N极
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大第4节
安装直流电动机模型
[学习目标]
1．会安装直流电动机模型。
2．进一步认识换向器的作用。
3．会画直流电动机模型的电路图，会按电路图连接电路。
[活动方案]
活动
安装直流电动机模型
一、自学P49内容，完成下列填空。
如图所示，其中：①为_____________，②为_____________，
③为_____________，④为_____________，⑤为_____________，
⑥为_____________，⑦为_____________，⑧为_____________。
二、组装
请你对照教材P49图16－34（或组装说明书）。学会直流电动机模型的组装，并完成下列填空。
1．直流电动机模型组装顺序是从_______到_______，从_______到_______的。
2．组装时_______与_______之间的松紧要适中。既要接触_______，又要尽可能地减小_______，以保证转轴能正常转动。
3．组装时_______与_______之间的间隙也要适中。调整转子，使两个电刷分别与一个换向器半环接触，要注意防止两个电刷同时接触同一个换向器半环而造成短路。
4．安装完毕后用手拨动一下转子，观察运转是否处于良好状态。
三、运行
1．根据说明书上标注的电动机的_______,选择合适的电源电压，以防止电压过高损坏电动机。
2．用导线把___________、___________、___________、___________串联起来，接线时开关要___________，滑动变阻器的滑片应置于___________处。
3．检查电路连接无误后，闭合开关，观察电动机是否正常转动。
四、探究直流电动机的转动方向和转速
请你按下表进行实验，并把结论填入表中。
实验条件
现象与结论
第一次
磁铁的磁极位置不变，对调电源两极
改变电流方向，线圈的转动方向
第二次
电源的两极位置不变，对调磁铁的两极
改变磁场方向，线圈的转动方向
第三次
移动滑动变阻器的滑片
电阻增大
线圈转动速度变
线圈中的电流由小变大，线圈转速由
变
电阻减小
线圈转动速度变
[检测反馈]
1．在“安装直流电动机模型”的实验中。(1)连入滑动变阻器的目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中电流的_______，从而改变电动机线圈的_______；(2)在实验中，若把磁铁的两极对调一下，将观察到电动机线圈的___________发生改变。
2．在“安装直流电动机模型”的实验中，为了使实验能顺利进行，安装时应尽量减小轴与轴架之间的_______，且_______与_______的接触松紧要适当，按电路图连接好电路，闭合开关，假定电动机按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动。可采取的方法有____________或___________。若要提高电动机的转速，可采用_______的方法。
（
）3．在“安装直流电动机模型”的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，下列做法中正确的是
A．减少一节电池
B．调换磁性更强的磁铁
C．把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调
D．把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调
（
）4．在“安装直流电动机模型”的实验中，连接好电路，闭合开关后，发现电动机不转，若轻推一下线圈，电动机马上就转起来。则刚开始，线圈不转的原因可能是
A．磁铁的磁性不强
B．通过线圈的电流太小
C．电动机线圈平面恰好处在平衡应置
D．电刷与换向器之问的摩擦太大
5．为了探究“电动机为什么会转动”，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机。如图甲所示，他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈．线圈就会不停地转动起来。
(1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：①_____________________；
②______________（写出两点即可）
(2)开关闭合后，如果线圈不转，可能的原因是：①_____________________；
②______________
（写出两点即可）
(3)小明还想设计一个能调节线圈转速的实验装置，他还需要的主要器材是_______，请在图乙的虚线框内画出实验电路图。
【巩固提升】
1．电动自行车以其轻便、经济、环保的特点受到了一些消费者的青睐。小华同学家春节前新买回一辆电动自行车，他认真阅读说明书后了解到：
（1）电源电压为48V，共用了四节蓄电池．根据学过的物理知识，他断定每节蓄电池的电压是________V，并且是____________
的（选填“串联”、“并联”）。
（2）支起撑脚，扭开钥匙开关后，旋动右手的“调速”把手，发现后轮的转速会发生改变。他猜测这个“调速”把手相当于_________。
（3）电动自行车是用直流电动机来带动后轮转动的。直流电动机的工作原理是____________________________________________________________。
2.小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变
，衔铁与触点
（填“1”或“2”）接触，电动机的转速变
。
(
)3.在“安装直流电动机模型”的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是
A．改变磁场的强弱
B．改变电流的大小
C．只改变电流方向或只改变磁场方向
D．同时改变电流方向和磁场方向
(
)4.小源同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转。可当他拨了一下线圈后，电动机就快速地转了起来。造成这一情况的原因可能是
A．电源电压太低
B．电刷接触不良
C．电源正、负极接反了
D．开始时线圈处于平衡位置
（
）5．要改变直流电动机的转速，下列措施中可行的是
A．把电源两极对调
B．把磁铁两极对调
C．改变线圈中电流的大小
D．同时对调电源两极和磁铁两极
（
）6．电动机工作时会发热．但不能过热，否则会因温度过高而烧坏电动机，下列说法中正确的是
A．电动机内部线圈的电阻越大越好
B．电动机内部线圈的电阻越小越好
C．电动机内部线圈的电阻大小对电动机的工作没有任何影响
D．电动机内部线圈的电阻越大，电能转化成的机械能就越多
7、给你一个直流电动机模型、蓄电池、开关、滑动变阻器，如图所示。
用笔画线代替导线，把它们连接起来（连线不要交叉），要求满足以下两点要求：
(a)组成一个可以改变电动机模型转速的电路。
(b)滑动变阻器滑片向左滑时，电动机转速加快第16章
第1节
磁体与磁场（2）
[学习目标]
1．通过观察铁屑在磁体周围的分布情况，知道常见磁体周围的磁场分布。
2．知道磁感线可以形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。
3．会画常见磁体的磁感线。
4．知道地球周围有磁场，知道地磁场的N、S极所处的位置。
[活动方案]
活动1
用铁屑探究磁体周围的磁场
阅读教材P34内容，结合以下探究实验所观察到的现象，思考并完成下列填空。
1．观察
(1)将玻璃板平放在不同磁体上，再将铁屑均匀地撒在玻璃板上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况，把你所看到的铁屑分布形状在下面对应的磁体上画出。
(2)在玻璃板上放些小磁针，观察小磁针的指向分布情况．比较铁屑与小磁针的指向分布情况可知，小磁针的指向分布与所在位置铁屑分布的切线方向是_______（一致／不一致）的。
2．思考交流
(1)问题1：铁屑在磁场中的分布为何很有规律？
思考交流：铁屑在磁体周围分布很有规律，说明磁体周围的磁场具有一定的规律性，铁屑在磁场中被_______成一个个小磁针，从而在磁场中_______地排列起来。
(2)问题2：铁屑在不同磁体周围分布形状不同，说明了什么？
思考交流：铁屑在不同磁体周围分布形状不同，说明不同磁体的磁场分布_______（是／不是）相同的。
(3)问题3：从铁屑在磁场中的排列情况可以看出，铁屑的分布好似许多条_______，从你画出的曲线可以形象地反映磁场的_______情况，如果还能从你的曲线上反映出小磁针受磁场作用时其N极所指的方向，那就更好了，你认为你的图上作怎样的补充和完善就可以了呢？
思考交流：我们可以在根据铁屑分布情况画出的曲线上，再按小磁针_______极所指的方向，在该处曲线标上_______，就可以形象地描述_______了，这样的曲线物理学上叫做_______。但应当注意，磁感线是用来描述磁场的一些_______的曲线，实际上并不存在．物理学上，把“用磁感线来研究磁场的方法”叫做模型法。
观察教材中图16－7“条形磁体和蹄形磁体的磁感线”，完成下列填空．
1．认真观察条形磁体、蹄形磁体周围的铁屑分布情况，可以发现：磁场越强的地方（两极），磁感线分布越______（密／疏）；磁场越弱的地方，磁感线分布越______（密／疏）。
2．磁体外面磁感线的方向总是从磁体的_______极出发，回到磁体的_______极，磁感线上某点的_______方向表示该点的磁场方向。
活动2
地球的磁场
自学教材P35“地球的磁场”的内容，完成下列填空。
1．水平放置、能自由转动的小磁针之所以在静止时指向南北，是因为它受到_______作用的缘故。
2．_____________________叫做地磁场，地磁场的北极在地理_______极附近，地磁场的南极在地理_______极附近。
3．地磁场的两极和地理两极_______（是／不是）重合的，我国宋代学者_______是最早发现这一事实（磁偏角）的人。
[检测反馈]
1.南宋民族英雄文天祥（今江西吉安人），在《扬子江》一诗中著有“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句．这里磁针石的南极指向地理位置的_______方，是因为它受到___________场的作用。
(
)2.在一个圆纸盒里放着一个条形磁铁，在盒子周围放置上一些小磁针（小磁针黑端为N极），这些小磁针静止时的指向如图所示，则以下四幅图中，能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是
(
)3.如图所示是能自由转动的小磁针静止在两个磁极a、b的正中间时的情景，根据这个现象可知
A．a是N极，b是S极
B．a是S极，b是N极
C．a、b是同名磁极
D．a、b是异名磁极
4.如图所示，画出图中描述两磁极之间磁场的磁感线。
【巩固提升】
1．如图所示是用来描述某一磁体周围磁场部分的磁感线．由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场_______（强／弱）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向_______(P/Q)处。
2．a、b为两个条形磁体的两个磁极，根据如图所示的磁感线方向可以判断，a为_______极，小磁针上端为_______极。
(
)3．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是
A．磁感线在磁场中是客观存在的，只不过眼睛看不见罢了
B．磁感线是一种假想的曲线
C．磁感线是一系列曲线，不可能是直线
D．有磁感线的地方不一定有磁场
(
)4．以下四幅图是表示磁体磁场的磁感线或处在磁场中小磁针静止时N极的指向（黑端为N极），其中正确的是
5．(1)标出图甲中磁体的磁极。
(2)画出图乙中磁体的磁感线方向，并标出小磁针的N、S极。
6.在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下四种猜想：
（1）
利用所学知识，断定猜想
和
肯定是错误的。你判断的依据是：磁体外部的磁感线都是
。
（2）请设计一个简单实验，验证剩下的两个猜想是否正确，简述你的实验方案。
主要器材：
简要做法：
判断方法：第3节
磁场对电流的作用
电动机
[学习目标]
1．知道磁场对电流的作用。
2．知道磁场对通电导体作用的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
3．知道通电线圈在磁场中转动的原理。
4．知道通电导体在磁场中受力运动是把电能转化成了机械能。
[活动方案]
活动1
磁场对电流的作用
一、观察玩具中的小电动机
1．小电动机是由哪些部分组成的？
2．思考：你认为小电动机为什么会转动？
二、观察磁场对通电直导线的作用
1．按教材P45中图16－26进行实验。
2．观察思考：
下面是做实验时所观察到的实验现象：
(1)给直导线通电，观察到直导线向左运动。
(2)改变直导线中电流的方向，观察到直导线向右运动。
(3)在步骤(2)的基础上改变磁场的方向，观察到直导线向左运动。
实验结论：磁场对通电导线_______（有／无）力的作用，其方向与__________的方向和__________的方向有关。
活动2
直流电动机的原理
1．按教材中图16－27进行实验。
2．观察思考：下面是做该实验时所观察到的实验现象
(1)通电线圈能在磁场中转动。
(2)通电线圈不能在磁场中连续转动。
3．现象分析：请你根据所观察到的实验现象，结合观察教材中图16－27进行分析，并完成下列填空。
(1)开始时，线圈平面与磁感线平行，接通电路后，线圈两边电流方向相反，其受力的方向也_______（相同／相反），且_______（在／不在）同一条直线上，线圈便发生转动。
(2)当线圈转到垂直磁感线的位置时，线圈两边受到的力恰好在同一_______上，且大小_______、方向_______，由于摩擦，线圈来回摆动几次就停在该位置上了。线圈的这一位置叫做_______。
4、直流电动机的原理
认真阅读教材P46～P47的相关内容，并观察教材中图16－28，完成下列填空。
1．很多同学想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动，怎样解决这个问题呢？
2．解决办法：
要使线圈持续转动，就必须在线圈由于惯性刚转过_______时就立即改变线圈中的_______方向，而改变线圈的受力方向，可以通过改变_______方向或改变_______方向来实现。改变磁场方向就要及时交换磁极，显然这是_______（容易／不容易）做到的，因此，电动机是通过_______及时改变线圈中的_______方向．以保持线圈持续转动。
3．换向器是两个彼此绝缘的铜制半环，如教材中图16－29所示，图中（C、D是两个半环，它与线圈装在同一个转动轴上和线圈一起转动，并且与轴绝缘，A、B是分别与两个半环相接触的换向器，换向器的作用是：每当线圈刚转过_______，换向器就自动改变线圈中的_______方向，从而使线圈_______转动下去。
4．总结：直流电动机的基本工作原理是，利用____________使线圈转动，同时利用____________及时改变线圈中____________的方向，以保持线圈的持续转动。
5.阅读“生活.物理.社会”，了解磁悬浮列车
磁悬浮列车的工作原理是：
[检测反馈]
1、如图甲所示，“O”表示垂直纸面的一根导体，这是闭合电路的一部分，“·
”表示导体中电流垂直纸面向外，“×”表示导体中电流垂直纸面向里，箭头表示导体的运动方向．请你根据图甲(a)中的信息，在图(b)、(C)、(d)中画出导体的运动方向。
(
)
2.如图所示，把一个线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过线圈，以下关于线圈运动情况的说法中，正确的是
A．线圈将向上平移
B．线圈将向下平移
C．线圈将持续转动
D．线圈将转动，但不能持续转动，最后停在某一位置
3.如图所示，在直流电动机的工作过程中“换向器”起
了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的_____________，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为___________。
【巩固提升】
1．要改变通电导体在磁场中的受力方向，可以改变_______方向或改变_______方向，直流电动机就是利用改变______________的方法使线圈持续转动的。
2．如图所示是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图。线圈能够转动的原因是_______________________________________。要想使线圈的转动方向与原来的相反，可采用改变________________或者改变________________的方法。
3．小明在使用电压表、电流表等电学仪表时，发现通电时它们的指针就会发生偏转，可以想象这些仪表里面除了线圈和指针外，还一定有__________。__________（电动机／发电机）的原理可能是与它们相同的。
(
)4．电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中，应用了电动机的是
A．洗衣机
B．电饭锅
C．电热水壶
D．电热毯
(
)5．如图所示为探究“磁场对通电导线作用”的实验装置．当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则
A．当磁场方向相反时，ab将向右运动，电能转化为机械能
B．当电流方向相反时，ab将向右运动，机械能转化为电能
C．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向右运动，电能转化为机械能
D．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向左运动，机械能转化为电能
(
)6．一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场里，通电后线圈不动，这是因为
A．线圈平面与磁场的磁感线平行
B．线圈平面与磁场的磁感线成45°
C．线圈平面处于平衡位置
D．线圈的电源线接反了
(
)7．电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛．关于电动机，下列说法中错误的是
A．电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B．直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动
C．电动机是把电能转化成机械能的装置
D．电动机是把机械能转化成电能的装置
(
)8.豆浆机中有电加热管和电动机，通电后，加热管加热，电动机带动打浆刀旋转，加热和打浆交替进行……，最后鲜豆浆制作完成。以下分析正确的是
A．电加热管是利用电流的磁效应工作的
B．电动机工作时将机械能转化为电能
C．能闻到豆浆的香气是因为分子在不停地做无规则运动
D．杯中的豆浆放置一段时间后温度降低，是通过做功方式减小内能的第5节
电磁感应
发电机
[学习目标]
1．认识电磁感应现象，探究感应电流产生的条件，知道感应电流的方向与哪些因素有关。
2．通过观察手摇发电机，了解发电机的工作原理和能量转化。
3．理解什么是交流电，知道我国家庭电路的交流电的频率和周期。
[活动方案]
活动一
电磁感应现象
1．课本P51活动16.
9
观察“磁生电”现象
(1)观察微型电扇的结构，其内部主要由_______和_______组成。
(2)在微型电扇的插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片，观察到二极管会发光。
(3)用手指捏紧插头的两极，旋转叶片，感觉到手指发麻。
上述实验活动说明利用_______能产生_______
2．电磁感应
(1)_____________________
叫做电磁感应，____________________叫做感应电流。
(2)_______（国家）物理学家_______最早发现电磁感应现象。
3．活动16.11探究感应电流产生的条件
(1)装置：将_______、_______、_______
和开关按如图所示的方法进行安装。
(2)产生感应电流的条件
上表是在“探究感应电流产生的条件”的实验中，所观察到的现象，请根据表中情况分析实验结论。
实验结论：_______电路的_________________在_______中做____________运动时，导体中就会产生感应电流。
(3)探究感应电流的方向与哪些因素有关
观察思考：按照上面的电路图进行探究实验所观察到的实验现象，请完成下列填空。
①保持导体ab切割磁感线运动的方向不变，对调蹄形磁体的两个磁极，发现灵敏电流计指针偏转的方向改变，这表明感应电流的方向与_______方向有关。
②保持磁场方向不变，改变导体ab切割磁感线运动的方向，发现灵敏电流计指针偏转的方向改变，这表明感应电流的方向与___________________________方向有关。
实验结论：
改变_______方向或改变____________________方向，感应电流的方向就会改变，即感应电流的方向与__________方向和________________________方向有关。
活动二
发电机
1．发电机的工作原理是___________。发电机工作时，将______能转化为______能。由于线圈中存在电阻，电流经过时会_______，因此还有部分能量转化为_______能。
2．活动16.
11观察手摇发电机发电
(1)手摇发电机主要由_______和_______等组成。
(2)摇动手柄时，观察到小电灯会发光，说明电路中有______________。
(3)将小电灯换成小量程电流表，缓缓地摇动手柄，观察到小量程电流表的指针左右摆动，这表明线圈在磁场中转动时所产生的感应电流的____________随时间发生周期性变化，这种电流叫做交变电流。
3．我国家庭电路的交变电流的频率为_______，周期为_______。电流方向在1个周期内改变_______次，电流方向1s内改变_______次。
活动三
电能的输送
认真阅读教材P54“生活．物理·社会”中的内容，完成下列填空。
1．远距离输电采用____________，这样做的好处是___________________________。
2．超导体的电阻为_______，采用超导体作为输电线，输电线_______（会／不会）发热。
[检测反馈]
1.如图所示，闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，用“O”表示导体的横截面，箭头表示导体运动方向，其中不能产生感应电流的是
(
)
2.如图所示是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置，ab是
一根铜棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上．实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，指针都没有明显偏转（仪器、接触都完好）。请从两个方面写出改进措施：
(1)_____________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________。
【巩固提升】
1.
电磁感应现象是英国物理学家
首先发现的。探究这个现象应选用如图中
(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与
的方向和磁感应线方向有关。利用电磁感应现象可以制成
，实现
能转化为
能。
2．目前，化学电池对生态与环境的影响日趋严重。6月5日是世界环境日，2015年我国的主题是“践行绿色生活”，如图所示是一种安装在自行车上的照明灯。它在某些发达国家被大量使用，这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的，发电机的工作原理是______________。发电机工作时发生的能量转化是____________________________。
（ ）3.利用干电池、导线、小灯泡、电动机、铅笔芯、橡皮、塑料尺探究①物质导电性；②电动机转向；③电磁感应；④电阻与长度的关系．能够完成的实验个数有
A．1个
B．2个
C．3个
D．4个
(
)4．如图所示，在将磁铁插入由铜质漆包线绕制的线圈的过程中。电流计的指针会摆动。这个现象所反映的物理原理．在下列电气没备中得到应用的是
A．电磁起重机
B．发电机
C．电动机
D．电磁继电器
(
)5．在“探究产生感应电流的条件”的实验中，某同学按照图中的4种情况让闭合电路的一段导体AB在磁场中沿箭头所示方向运动。其中能够产生感应电流的是
(
)6．将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后
用力拉线，使电动机转动。在电动机转动过程中，小灯泡发光，下列对该现象的说法中，正确的是
①电产生了磁，使电动机转动；②磁产生了电，使小灯泡发光；③电动机是
电源；④转速越快，灯泡越亮
A．①②③
B．①③④
C．①②④
D．②③④
甲
-
N
P
+
S
乙第16章
第2节
电流的磁场（1）
[学习目标]
1．知道电流周围存在着磁场。
2．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。
3．会用安培定则判定相应通电螺线管的磁极和通电螺线管的电流方向。
[活动方案]
活动1
通电直导线周围的磁场
自学教材P38的相关内容，结合以下探究实验所观察到的现象，思考并完成下列填空。
1．实验准备：将一根直导线沿____________方向放在静止小磁针的上方并使直导线与小磁针____________。
2．现象分析：
(1)当接通电路时，观察发现：小磁针发生偏转；断电时小磁针又回到原来的位置。这表明通电导线和磁体一样，周围也存在着____________。
(2)改变直导线中的电流方向后，观察发现：小磁针偏转方向也发生了改变，这表明电流的磁场方向与____________的方向有关。当____________的方向变化时，磁场的方向也发生变化。
(3)电流周围存在磁场的现象称为电流的_______效应，以上实验是丹麦的物理学家____________首先发现的，此实验又叫做____________实验。
活动2
通电螺线管周围的磁场
1．在通电螺线管周围放置一些小磁针，以判断通电螺线管周围各点的磁场方向。
2．做一做：
(1)接通电路后，小磁针在各点静止时的指向以及通电螺线管外部磁感线的分布情况如图甲所示。
(2)接通电路后，小磁针在各点静止时的指向以及通电螺线管外部磁感线的分布情况如图乙所示。
(3)观察、比较图甲、乙，相同之处是磁感线分布的_______相同；不同之处是当电流方向相反时，磁感线的方向_______（相同／相反）。这表明：通电螺线管周围的磁场方向与____________方向有关。
3．分析结论
(1)通电螺线管的外部磁场与____________的磁场相似。
(2)判定通电螺线管周围磁场的方向时，可用____________定则，即用_______手握住螺线管，让弯曲的四指方向与螺线管中的____________方向一致，则大拇指所指那端就是通电螺线管的_______极。
[检测反馈]
1、如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接导电路后，观察到小磁针偏转。
（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在
______。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明
__________
。
（3）实验中小磁针的作用是
________。
（4）实验中用到的一种重要科学研究方法是_________。
A.类比法
B.转换法
C.控制变量法
D.等效替代法
（
）2、关于奥斯特实验，下列说法中错误的是
A、电能产生磁
B、电流的磁场方向与小磁针的转动方向有关系；
C、电现象和磁现象之间有关系；
D、电流的磁场方向和电流的方向有关系
（ ）3、你认为下列几组器材中，最便于判断一段导线中是否有电流的是
A、条形磁铁和细线；
B、灯泡和导线；
C、小磁针和细线；
D、玻璃棒和细线
（ ）4、下列各图中，螺线管绕线方法正确的是
A B C D
（ ）5、在下列各图中，通电螺线管附近的小磁针静止时的指向正确的是
A B
C D
(
)6、下列根据现象作出的推测错误的是
A．穿旱冰鞋推墙人后退
推测
力的作用是相互的
B．发声的音叉溅起水花
推测
发声的物体在振动
C．街边的路灯同时亮、灭
推测
路灯是串联的
D．置于通电直导线下方的小磁针偏转
推测
通电导线周围存在磁场
【巩固提升】
1．如图所示是奥斯特曾经做过的实验，观察比较甲、乙两图，可以得出的实验结论是___________________；观察比较甲、丙两图，可以得出的实验结论是____________。
(
)2．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的极大兴趣，如右图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到通电螺线管的现象是：
A．转动后停在任意位置
B．转动后停在南北方向上
C．不停地转动下去
D．仍保持在原来位置上
(
)3．如下图所示，能正确反映出螺线管极性与电流方向关系的是
(
)4．如图所示是一个通电螺线管，c、d分别为小磁针的磁极，则下列结论中正确的是
A．电源a端为正极时，d端为S极
B．电源“端为正极时，c端为S极
C．电源b端为正极时，f端为S极
D．电源b端为正极时，d端为N极
(
)5．如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是
A．N、S、N、N
B．S、N、S、S
C．S、S、N、S
D．N、N、S、N
6．(1)螺线管通电后，小磁针静止时指向如图甲所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。
(2)如图乙所示，开关闭合后，螺线管通电产生磁场，位于螺线管右侧的小磁针会发生偏转。请画出通电螺线管的N、S极，并用箭头在小磁针N极的下方标出其转动的方向。
N
S
N
S
S
N
S
N
N
N
N
N
