一周一练(第1～3节 )
一、选择题
1．万吨海南沙子用于北京奥运会沙滩排球场地，“磁选”是对沙子进行处理的工序之一，“磁选”是选走沙子中的( B )
A．粗的沙子和小石块 B．铁钉和铁块
C．玻璃和塑料 D．铜和铝的碎片
2．如图所示，两根完全相同的钢棒，用甲棒的一端靠近乙棒的中间，它们互相吸引，则( D )
A．甲棒有磁性，乙棒无磁性
B．甲棒无磁性，乙棒有磁性
C．甲、乙棒都有磁性
D．甲棒有磁性，乙棒不一定有磁性
3．(2016·衢州)如图是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图。该列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方，以提高运行速度，这里的相互作用是指( A )
A．异名磁极相互吸引 B．同名磁极相互吸引
C．异名磁极相互排斥 D．同名磁极相互排斥
4．(2016·玉林)关于指南针和地磁场，下列说法正确的是( C )
A．指南针最早由欧洲传入中国
B．地球的地理两极与地磁场的两极完全重合
C．地球周围存在磁场，因此指南针能指示方向
D．信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的
5．下列哪些措施能增强通电螺线管的磁性( D )
A．减小线圈的电流 B．减少线圈的匝数
C．将电源的正、负极对调 D． 在线圈中插入铁芯
6．(2016·怀化)下图中，关于通电螺线管旁的小磁针受到通电螺线管磁力作用静止后指向正确的是( A )
7．如图所示，甲是铜块，乙是小磁铁。当开关闭合后，甲、乙都处于静止，下列说法不正确的是( D )
A．甲受到的摩擦力方向向左
B．甲将受到向右的吸引力
C．乙将受到向右的排斥力
D．乙将受到向左的吸引力
8．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起与会科学家的极大兴趣。如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到的现象是通电螺线管( B )
A．仍保持在原来位置上 B．转动后停在南北方向上
C．转动后停在任意位置 D．不停地转动下去
,第8题图) ,第9题图)
9．(2016·宁波)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比( D )
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．底座对桌面的压强大小不变
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
10．(2016·河南)(多选)在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是( BD )
A．螺线管左端为S极，右端为N极
B．当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小
C．当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大
D．在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小
11．小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( C )
A．减少电磁铁线圈的匝数
B．抽出电磁铁中的铁芯
C．滑动变阻器滑片P向左移动
D．减少控制电路电源电压
二、实验探究题
12．某小组同学用小磁针、条形磁体按图(a)、(b)的方法，探究了条形磁体周围的磁场及方向。接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(a)中桌面上若干小磁针静止时指向一致，是因为受到__地磁场__的作用。
(2)分析比较图(c)与(d)或(c)与(e)可得出的初步结论是__通电螺线管周围存在着磁场__。
(3)分析比较图(d)与(e)小磁针偏转情况可得出的初步结论是__通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关__。
(4)分析比较图(b)与(d)小磁针偏转情况可得出的初步结论是__通电螺线管周围的磁场方向与条形磁体相同__。
13．为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”，做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题。
(1)观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越__强__。
(2)观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同时，电磁铁的电流越__大__，它的磁性就越强。
(3)结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有：__电流大小，线圈匝数__。
三、作图题
14．如图所示，开关闭合后，弹簧长度增加。在图中标出电源的正、负极，并标出通电螺线管的N、S极。
解：图略 提示：螺线管上端为S极，下端为N极，电源左端为“－”极，右端为“＋”极
15．如图所示，将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕成螺线管，导线两端接在电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
(1)标出电池正、负极。
(2)画出纸筒A上导线绕向并形成闭合电路。
(3)画出一条经过小磁针的磁感线(并标明方向)。
解：如图：
16．如图所示是一种“汽车闯红灯违规情景记录器”的原理图，其工作原理是：当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，继电器衔铁就被吸下，工作电路中电控照相机工作，拍摄违规车辆；当光控开关未受到红光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中只有指示灯发光，请你根据工作原理将图中工作电路连接完整。
解：如图：
一周一练(第二十章)
一、选择题
1．如图所示，是小宇同学画出的几种磁体周围的磁感线分布情况，其中错误的是( D )
2．如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是( D )
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
3．如图所示把漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。下列四幅图中，能正确表述通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强的是( B )
A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁
4．如图所示是显示某汽车起动电动机的电路。当起动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动。请你根据所学知识想一想，器件X可能是( D )
A．灵敏电流计 B．发电机
C．连通器 D．电磁继电器
,第4题图) ,第5题图)
5．借助如图所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原来静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是( D )
A．将A、B两端对调
B．将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体
D．将蹄形磁体的N、S极对调
6．如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力( A )
A．方向向下
B．方向向上
C．为零，因为电源反接
D．为零，因为电路一定是断路
7．(2016·锦州)下列装置中，利用电磁感应现象工作的是( A )
二、填空题
8．如图所示，将一软铁棒夹在铁架台上，它并不能吸引台上的大头钉，说明软铁棒__不具有__磁性。当把一条形磁体靠近软棒的A端，可观察到其B端能吸引大头针，这一现象叫作__磁化__，B端应是__S__极。
,第8题图) ,第9题图)
9．如图所示是温度自动报警器，当温度达到__98__℃时，电铃发声报警，此时电磁铁的左端是__S__极。
10．科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家__奥斯特__首先发现了电流周围存在着磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示，当开关S接__a__(选填“a”或“b”)点时，电磁铁的A端是N极。
,第10题图) ,第11题图)
11．电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器，具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示，通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动，系在通电导体上的弹体以10 km/s的速度发射出去，电磁炮的发射过程是__电__能向__动或机械__能的转化过程。
12．如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场中。当棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计)，此时金属棒受到的磁场力方向为__竖直向上__。若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项可行的措施：__改变电流方向(或使磁场反向或减小电流或减弱磁场等)__。
13．某物理兴趣小组的同学，用一根较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱连接起来。如图所示，两同学手持电线分别站在地面上的__东西__(选填“东西”或“南北”)方向，像摇动跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是__电磁感应__现象。
,第13题图) ,第14题图)
14．如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区(“×”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB的大小关系是__EA三、作图题
15．如图所示，为地球磁场的N、S极，请在图中的曲线上用箭头标出地磁场的磁感线方向，并将小磁针的N极涂黑。
解：略
16．开关S闭合后，图中静止的小磁针顺时针旋转90 °，在图中标出电源的“＋”“－”极，并画出A螺线管导线的绕线和B螺线管外一条带方向的磁感线。
解：如图：
17．如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。
解：
课件16张PPT。第二十章 电与磁第1节 磁现象 磁场第一课时 简单的磁现象 1．物体能够吸引____、钴、镍等物质的性质叫_______，具有磁性的物体叫________。
2．磁体上__________的部分叫磁极，磁体有____个磁极，一端为_______极，另一端为_________极。
3．同名磁极相互________，异名磁极相互________。
4．使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫________，人造磁体是采用磁化的方法获得的。铁磁性磁体磁性最强两北(N)南(S)排斥吸引磁化知识点1：磁体 磁极
1．如图所示，是固定房门的“门吸”。金属球能被磁铁吸引，是因为其制作材料可能含有( )
A．铜 B．铁 C．铝 D．锌B 2．如图所示，磁针支在针尖上面保持静止，磁针上A、B、C三个部位中，____________是磁极，其磁性_________；若A端指向地球的北方，则____端是磁针的S极，____处磁性最弱。A、C最强CB3．如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有____(选填“铜”“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内的材料是否有磁性，现提供下列器材：①小磁针，②大头针，③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有____(填序号)。 铁①②4．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S极，乙是N极 D．甲是N极，乙是S极
5．如图所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是( )
A．a B．B C．c D．都有可能CA6．如图所示，将分别载有一根条形磁铁的两辆小车彼此靠近，然后同时释放，两辆小车将向相反方向运动，最后静止。此现象说明：同名磁极_______________。相互排斥知识点3：磁化
7．电冰箱门上装有磁性密封条，它是利用了______________的原理；而磁带和磁卡则是利用了它们能够被_______的原理。
8．实验表明，磁体能吸引壹元硬币，对这种现象解释正确的是( )
A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁
B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝
C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多
D. 硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引磁体吸铁性磁化D易错点 误认为两根钢棒相互吸引一定是异名磁性
9．两根外形相同的钢棒，一根有磁性，一根没有磁性，关于如何判断哪根有磁性，哪根没有磁性的方法，小明同学得出了如下结论，你认为正确的是( )
A．能够吸引较多细铁屑的钢棒有磁性，只能吸引较少细铁屑的钢棒没有磁性
B．用细线分别将钢棒水平吊起，如果它静止时总是一端指南，另一端指北，则它有磁性
C．用钢棒的一端去靠近小磁针，若被吸引则有磁性，否则无磁性
D．用一根钢棒(甲)的中间分别靠近另一根钢棒(乙)的两端，若相互吸引，则甲有磁性，乙没有磁性 B10．如图所示，一根条形磁体，左端为S极，右端为N极，下列图象表示沿磁体表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况，其中正确的是( )D11．如图所示，两枚铁质大头针的针尖吸引在条形磁铁的下端，发现两枚大头针的针帽一端相互排斥，这是因为( )
A．磁化后两大头针的针帽都是S极
B．磁化后两大头针的针帽都是N极
C．磁化后两大头针的针帽一个是N极，另一个是S极
D．以上说法均不正确A12．(教材拓展题)为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )B13．(2015·杭州)甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙、丙铁棒相互靠近，则两铁棒( )
A．一定互相吸引
B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用
D．可能互相吸引，也可能互相排斥D14．(原创题)如图所示，在弹簧测力计下挂一条形磁体A，使A在另一条形磁体B的上方从左向右匀速移动，可以看到测力计示数的变化情况是( )
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．选增大后减小
D．先减小后增大A15．每个磁体都有两个磁极，当自由静止时指南的一端叫______。当用一个条形磁体的两极分别去靠近小磁针的N极时，看到如图甲所示的现象，这表明：同名磁极_____________，异名磁极_____________。如图乙，某同学在使用一块磁体时，不小心把一个磁体打碎成了两块，此时共有____个磁极，再把原断处相对，两半磁极____________(选填“互相吸引”“互相排斥”或“不发生作用”)。南极互相排斥互相吸引互相排斥四16．有一种如图1所示的环形磁铁，磁极的分布有以下两种可能情况：
①磁极呈横向分布，如图甲所示，外侧为N极，内侧为S极；
②磁极呈轴向分布，如图乙所示，上面为N极，下面为S极。
为确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们按图3那样沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，如果它们相互________，则磁极呈横向分布；如果它们相互________，则磁极呈轴向分布。排斥吸引课件19张PPT。第二十章 电与磁第1节 磁现象 磁场第二课时 磁场1．磁体周围存在着________。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生________的作用。
2．磁场具有方向性，小磁针静止时________极所指的方向就是该点的磁场方向。
3．磁感线是人们为了描述_______而假想的曲线，磁感线是有方向性的、封闭的、立体的、连续的曲线。在磁体外部，磁感线从磁体的_______极出发，回到磁体的_________极。
4．地球的周围存在着磁场，叫_________。地磁场的北极在地理的________附近。磁场磁力北(N)磁场北(N)南(S)地磁场南极知识点1：磁场 磁感线
1．爱因斯坦曾说过，“磁场”在物理学家看来“正如他坐在椅子上一样实在”，这句话形象地说明了( )
A．磁场是为研究问题而假想的
B．磁场是真实存在的一种物质
C．椅子一定是磁体
D．磁场是看不见、摸不着的B2．关于磁场，下列说法正确的是( )
A．将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在磁场
B．磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C．物理学家中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
D．在磁体的外部，磁感线都是从磁体的南极出发回到北极A3．一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后( )
A．两极所受的力是平衡的，所以不会发生转动
B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动
C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时，N极所指方向水平向右
D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时，N极所指方向水平向右D4．如图所示为表示磁体旁小磁针静止时所指方向的示意图(小磁针黑色一端是N极)，其中正确的是( )A5．如图所示，根据小磁针静止时的指向，标出磁体的N、S极和A点的磁场方向(用箭头表示)。知识点2：地磁场
6．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是( )B7．(2016·百色)如图所示的司南是我国的四大发明之一，古文《论衡·是应篇》中记载“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”。司南静止时能指南北，说明地球周围存在_________，司南的握柄应为该磁体的____(选填“N”或“S”)极。地磁场S易错点 将磁场、磁感线弄混淆
8．下列关于磁场和磁感线的说法正确的是( )
A．磁感线分布越密的地方，其磁场强度越强
B．磁体周围真实存在着磁感线
C．磁感线就是磁场
D．磁感线总是从S极出发回到N极A9．下列物体不能产生磁场的是( )
A．地球 B．指南针 C．木棒 D．磁卡
10．经科学家研究发现：在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体，它们相当于一个个微小磁针。实验证明：在只有地磁场而没有其他磁场作用时，小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动，并聚集在小水滴北面的边缘。实验中，若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，则它的N极指向( )
A．北 B．南 C．西 D．东CA11．如图所示，两枚铁质大头针的针尖吸引在条形磁铁的下端，发现两枚大头针的针帽一端相互排斥，这是因为( )
A．磁化后两大头针的针帽都是S极
B．磁化后两大头针的针帽都是N极
C．磁化后两大头针的针帽一个是N极，另一个是S极
D．以上说法均不正确C 12．如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是( )
A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧
D．磁感应线是为了研究方便引入的假想曲线D13．(教材拓展题)小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针，指南针能指南北，说明地球周围存在着_________。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的____(选填“N”或“S”)极。地磁场S14．如图所示的是某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知：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S极指向图中的____(选填“P”或“Q”)处；同一小磁针在a点所受磁场力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)在b点所受磁场力。P小于15．如下图所示的U形磁体，请用箭头画出图中标注的所有磁感线的方向。16．根据磁针静止时的指向，分别标出图中甲、乙磁体的N、S极，并画出磁感线方向。17．(原创题)地球是一个大磁场，请在图中画出你猜想的地球内部的这块大磁铁的大致形状，并标出地磁的南北极，画出两条地磁场的磁感线，若有一小磁针静止在赤道正上方，请标出此时小磁针的N、S极。18．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：磁体外磁感线都是__________________________。
(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：_____________________________。24从N极出发，回到S极小磁针将小磁针置于磁体周围不同位置处观察小磁针稳定后N极的指向课件18张PPT。第二十章 电与磁第2节 电生磁 1．丹麦物理学家_________，1820年发现电流的周围存在磁场，是世界上第一个发现了电与_______之间有联系的科学家。
2．奥斯特实验表明：_____________________________________；还表明：_______________________________________。
3．通电螺线管外部的磁场和________磁体的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的两个磁极；通电螺线管的极性跟螺线管中_____________有关，二者之间的关系可以用____________来判定。奥斯特磁通电导体周围存在着磁场电流周围的磁场方向跟电流的方向有关条形电流的方向安培定则知识点1：电流的磁效应
1．某同学利用如下图所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
(1)比较甲、乙两图可知：____________________________；
(2)比较乙、丙两图可知：_____________________________________。通电导体周围存在着磁场电流的磁场方向与电流方向有关2．奥斯特实验揭示了以下几个关系，其中错误的是( )
A．电流周围存在着磁场
B．电流周围的磁场方向跟电流的方向有关系
C．电流周围的磁场方向由小磁针的转动方向决定
D．电流周围不存在磁感线C知识点2：通电螺线管的磁场
3．把螺线管水平悬挂起来，通电后它的外部磁场与条形磁体的磁场相似，静止时它的南极指向地磁场的____(选填“南”或“北”)极。
4．在一块有机玻璃板上，安装一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后铁屑的分布如图所示。图中A、B点相比，____点磁场较强。实验中________(选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。北A不能知识点3：安培定则
5．如图所示，小磁针静止后指向正确的是( )
6．通电螺线管线圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是( )CB7．画出图中电源的“＋”极。
解：图略 提示：电源左端为“＋”极8．如图所示，开关闭合。
①请在图中标出通电螺线管的N、S极；
②用箭头标出图中的磁感线的方向。
易错点 通电螺线管水平静止后的指向易弄混
9．玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放到水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是( )
A．向东 B．向南
C．向西 D．向北D10．如图所示为条形磁体和通电螺线管，观察磁感线的分布，则甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A．S，N，S，S
B．N，N，S，N
C．S，S，N，N
D．N，S，N，NA11．根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下图中符合他假说的模型是( )A12．(2016·烟台)在如图所示的电路中，根据小磁针静止时的指向可知( )
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
C．a端是通电缧线管的N极，c端是电源负极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极A13．(教材拓展题)如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿图中水平方向平行飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是_______________________________________________________，你认为小磁针的N极会向___________(选填“纸内”或“纸外”)偏转。电子的定向移动形成电流，电流周围存在着磁场纸外14．如图所示，小娟制作了一个水果电池，她用导线将螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起，并将铜片和锌片插入挤压后的柠檬，铜片和锌片相距约3厘米，螺线管附近的小磁针因为电流的_________发生偏转，验证了柠檬可以发电，铜片是水果电池的____极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针偏转方向________(选填“改变”或“不变”)。磁效应正改变15．如图所示，闭合开关，使螺线管通电，可以观察到左边弹簧_______，右边弹簧_________。(均选填“伸长”“缩短”或“不变”)伸长缩短16．闭合开关S后，通电螺线管A和永磁体B间的磁场分布如图所示，请标出永磁体B的N、S极和画出通电螺线管的绕线方法。17．画出能使图中两个通电螺线管相互排斥的电路图，并标出两个螺线管的N极。18．(原创题) 闭合开关S后，磁场中小磁针静止，如图所示，画出U形螺线管的绕线方法。课件16张PPT。第3节 电磁铁 电磁继电器 第一课时 电磁铁 1．内部带铁芯的螺线管叫_________。
2．影响电磁铁磁性强弱的因素有：_____________、____________和有无铁芯。
3．电磁铁的优点：①磁性的有无可由____________来控制；②磁体的极性可由______________来控制；③磁性的强弱可由____________或_______________来控制。电磁铁电流的大小线圈的匝数电流的通断电流的方向电流的大小线圈匝数的多少知识点1：电磁铁
1．如图所示的四个选项中，应用到电磁铁的是( )
A．指南针 B．光盘 C．电铃 D．磁卡
2．电磁铁里常常使用软铁而不用钢做铁芯，这是因为( )
A．软铁能被磁化，而钢不能被磁化
B．被磁化后，软铁的磁性会比钢的强
C．软铁要比钢便宜
D．磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失CD知识点2：电磁铁的磁性
3．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是( )
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁铁的极性与线圈的匝数有关
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
4．要使电磁铁某端的N极变为S极，可以( )
A．只改变通过线圈的电流大小
B．只改变线圈的匝数
C．只改变通过线圈的电流方向
D．同时改变通过线圈的电流方向和线圈的绕法DC5．小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的是( )
A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
B．B线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
C．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．若将两电磁铁上部靠近，会相互排斥A6．如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法正确的是( )
A．电磁铁的下端是N极
B．电磁铁能吸引大头针是电流的磁效应
C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D．滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会增多。B7．如图所示，在做电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关的实验时，比较______可以得出通过电磁铁的电流越大，磁性越强；比较______可以得出电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。(填序号)
A B C DB、CB、D易错点 增强电磁铁磁性的方法
8．如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正负极对调，其他条件不变B9．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁体，B是螺线管。闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是( )
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大C10．在研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关时，小华和小明从实验室选取了匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，并先后将这两个电磁铁接入电路中，如图所示。闭合开关S后，用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下：(1)实验中他们是通过电磁铁____________________来判定其磁性强弱的。。
(2)分析第1，2，3次实验记录，可得出结论：_________________________________________________________。
(3)分析第1，4次和2，5次的实验记录，可得出结论：____________________________________________________________。吸引大头针的最大数量在线圈匝数一定时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强在通过线圈的电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强11．如图所示是一种防盗门门锁的原理图。其工作过程：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电______衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内。在关门时，开关是断开的，衔铁在______________作用下，合入门扣。吸引弹簧(或弹力)12．为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限制车速。电路中电源电压为6 V，保护电阻R0的阻值是5 Ω，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件(装置中其他的电阻不计)。开关S闭合后，螺线管A的上端相当于_____极；当车速增大时，电磁铁的磁性会______(选填“增强”“减弱”或“不变”)；如果车速达到130 km/h时，电路中电流恰好为1 A，电磁铁A刚好能吸下衔铁B，使油门C喷油量受到限制而控制车速，此时，Rx的阻值是_____Ω。 S增强113．(原创题)如图所示，按要求将电路连接完整。要求：S闭合后，小磁针顺时针转动90°，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁的磁性减弱。14．(教材拓展题)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图：
(1)通电螺线管的右端是__ __极。S(2)闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻阻值的大小与___________有关。
(3)若滑片P向左移动，电磁铁的磁场______(选填“增强”或“减弱”)，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：_______________________________。
(4)请你举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例：
_______。磁场强弱增强磁场越强，巨磁电阻阻值越小硬盘课件15张PPT。第3节 电磁铁 电磁继电器 第二课时 电磁继电器1．电磁继电器就是利用_______控制工作电路的一种开关。
2．电磁继电器由________、衔铁、弹簧、触点组成，其工作电路由__________电路和__________电路两部分组成。
3．电磁继电器的应用：①通过________、_______的通断间接控制高电压、强电流的工作电路；②进行远距离操作；③实现温度自动控制或光自动控制。电磁铁电磁铁低压控制高压工作低电压弱电流知识点1：电磁继电器的构造
1．根据右图所示，回答下列问题：
(1)两个电源中低压电源是电源______，高压电源是电源______。
(2)控制电路是由_________、低压电源和开关组成，工作电路是由电动机、高压电源和______组成。
(3)指出图中各部件的名称：A：_______，B：______， C：______，D：______。
(4)要使电动机M1 工作应______(选填“闭合”或“断开”)开关S。
(5)当闭合开关S时，________中有电流通过，______被吸引，电动机____工作。甲乙电磁铁触点电磁铁弹簧衔铁触点断开电磁铁衔铁M2知识点2：电磁继电器的应用
2．(2016·烟台)如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时( )
A．红灯亮，绿灯灭 B．红灯灭，绿灯亮
C．红灯亮，绿灯亮 D．红灯灭，绿灯灭A3．电磁继电器广泛用于各种自动控制电路中，如图所示是温度自动报警器的原理图，下列说法中错误的是( )
A．温度计可以用酒精温度计
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．电磁继电器应用了电流的磁效应
D．电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路A4．如图所示，在电磁继电器的低压控制电路上安装一个温度热敏元件，当温度降低时，低压控制电路断开，当温度升高时，低压控制电路接通。在工作电路上安装一台空调。若将该装置安在一个房间里，下列说法中正确的是( )
A．此空调工作时可使室内温度一直降低
B．此空调工作时可使室内温度升高
C．此装置工作时可使室内温度保持不变
D．此装置工作时可使室内温度不会升得过高D5．小李利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器(如图所示)。在微机室房门处安装开关S，电铃安在传达室。当房门被推开时，开关S闭合，电流流过电磁铁，电磁铁_____(选填“有”或“无”)磁性，并且B端为_____极，跟金属弹性片上的磁体相互_______，电铃电路_______，电铃报警。有N排斥接通易错点 不能用电磁继电器的工作原理解答实际问题
6．如图所示是某同学连接的电铃电路。当开关闭合后，电路被接通，电磁铁__________，衔铁________，使小锤敲击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉脱离接触，电路______，电磁铁___________，小锤在弹簧片的作用下恢复到使电路接通的状态，如此往复循环。具有磁性被吸引断开失去磁性7．用电磁继电器来操纵高压电路的通断，其主要作用是( )
A．节约用电 B．为了操纵简便
C．保护用电器 D．避免危险
8．如图所示是电磁继电器的构造和工作电路示意图。要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是( )
A．去掉电磁铁线圈中的铁芯
B．减少电磁铁线圈的匝数
C．适当增大电源A的电压
D．适当增大电源B的电压DC9．(多选)电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A，B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是 ( )
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小 BD10．(教材拓展题)如图是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是( )
A．旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B．电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C．电磁铁通电时，上端是S极，下端是N极
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触C11．(原创题)下图中，羊群被细漆包线围着，羊在圈中时，电铃不响；当羊逃离时，碰断漆包线，电铃就报警。下列说法正确的是( )
A．当羊逃离时，电磁铁有磁性，衔铁被吸引
B．A为羊圈
C．B为羊圈
D．当羊在羊圈中时，电磁铁没有磁性B12．城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下(S闭合)，灯L不亮；一旦井盖丢失(S断开)，灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是( )B13．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照强度的增强而减小。白天，太阳能电池板与蓄电池形成回路，太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于一定值时，蓄电池与LED形成回路，路灯开始工作。
请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上，连线不能交叉)。解：如图： 课件16张PPT。第4节 电动机 1．通电导体在磁场中会受到_____的作用，它受力的方向跟______方向和________方向有关。
2．电动机的原理：通电线圈在磁场中受力转动，其转动方向与______方向和_______方向有关；能量转化是_____能转化为______能。
3．转向器的作用：当线圈转到______位置时，能自动改变线圈中______方向，使电动机能持续转动下去。力电流磁感线电流磁感线电机械平衡电流知识点1：磁场对通电导线的作用
1．通电导体在磁场中受到力的作用，是由于通电导体周围存在着______，通电导体相当于______，因此在磁场中要受到磁场力的作用。磁场磁体2．在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关时，小兰同学做了如下图(a)，(b)，(c)所示的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F的方向表示导线受力的方向，S、N表示U形磁体的南、北极。请回答：
(1)通过实验(a)、(b)说明，通电导体在磁场中的受力方向与______的方向有关。
(2)通过实验(a)、(c)说明，通电导体在磁场中的受力方向与_______的方向有关。电流磁感线3．如图所示的实验装置，是用来研究______________________(选填“电流的磁效应”或“磁场对通电导体的作用”)的。实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向_____(选填“左”或“右”)运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向_____(选填“左”或“右”)运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换，则会观察到导线ab向_____(选填“左”或“右”)运动。磁场对通电导体的作用左左右知识点2：电动机的基本构造
4．直流电动机中，如图所示，E，F两个半圆环叫做 ______，它的作用是当线圈转到_____位置时，就能_____地改变线圈中_____的方向，使线圈不停地转动下去。换向器平衡自动电流5．电动机是利用通电导体在磁场中__________的原理制成的。如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮掉半周，其作用与直流电动机中_________的作用相同。受力转动换向器6．(2016·聊城)如图所示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
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向D易错点 改变电动机的转向和改变其转速易弄混
7．小明同学在制成简易直流电动机的过程中，若要改变电动机的转速，下列方法可行的是( )
①将电源正、负极对调；②将磁体的N、S极对调；③改变电流大小；④换用磁性更强的磁铁；⑤增加电动机线圈的匝数
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①③⑤C8．如图所示为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是( )
A．电烙铁 B．电铃 C．电饭煲 D．电动机
9．(原创题)电动机在日常生活和工农业生产中应用十分广泛，下列关于电动机的说法错误的是( )
A．电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的
B．电动机工作将机械能转化为电能
C．直流电动机的换向器能使通电线圈持续转动
D．电动机具有构造简单、效率高、无污染等优点DBC11．在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是( )
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小C12．(教材拓展题)如图所示，下列关于动圈式扬声器的说法中，正确的是( )
A．动圈式扬声器线圈中有强电流通过时才会发声
B．动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能
C．动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
D．动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流C13．1879年10月，经过对1600多种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡(灯丝由竹丝炭化后制成)。
(1)如图甲所示，当磁体的磁极靠近正在工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了______的作用；
(2)要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象，可以改变_____________方向。磁力电流或磁场14．为了探究电动机为什么转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。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)小刀如此刮漆的目的是_____________________。
(2)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施：______________或_________________；(写出两点)
(3)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因：______________________
________________________________________；(写出两点)使线圈能持续转动下去改变电流方向改变磁场方向接线柱接触不良；磁场磁性不够强；线圈匝数太少；电池电压过低等滑动变阻器 课件15张PPT。第5节 磁生电1．英国科学家________经过十年探究终于发现了___________现象：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____________运动时，导体中会产生电流，其感应电流的方向与__________________方向和_______方向有关。
2．发电机的工作原理是_________现象，它是将_______能转化为_____能。
3．我国家庭电路提供的是交变电流，交变电流的______和______随时间周期性地变化，频率是_______，周期是_______。法拉第电磁感应切割磁感线切割磁感线的运动磁场电磁感应机械电大小方向50_Hz0.02_s知识点1：电磁感应现象
1．下列设备工作时利用电磁感应的是( )
A．电动机 B．汽油机
C．发电机 D．电磁起重机
2．(2016·宜昌)如图所示中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是( )
A．甲和乙 B．乙和丙
C．丙和丁 D．甲和丁CC3．如图所示是探究“电磁感应现象”的实验装置。闭合开关S后，下列操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是( )
A．磁体、导体ab均保持不动
B．磁体不动，导体ab沿竖直方向上下运动
C．导体ab不动，磁体沿竖直方向上下运动
D．磁体不动，导体ab沿水平方向左右运动D知识点2：发电机
4．如图所示是手摇发电机模型，下列说法中正确的是( )
A．它是利用电磁感应原理发电的
B．它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的
C．发电时，线圈在磁场中运动不切割磁感线
D．灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动快慢无关A5．如图所示是发电机模型，它是根据___________原理制成的。小风车在风的吹动下，带动线圈转动而______磁感线，产生的感应电流使电流计指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电路中产生的是_________，在我国这种电流1 s内电流方向改变______次。电磁感应切割交流电1006．如图所示，是发电机的工作原理图，放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到甲图位置时，由于线圈ab和cd边_______磁感线，因而电路中___________。当转到乙、丁两图的位置时，由于ab切割磁感线的方向______，因而电路中的电流方向______，可见电路中产生的是________(选填“直流电”或“交流电”)。不切割无感应电流相反相反交流电易错点 电流表指针不偏转，误认为无电流产生
7．如图所示，是小滨探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，ab是一根直铜线，通过导体与电流表的“＋”“－”两接线柱相连，当把ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为最可能的原因是( )
A．没有感应电流，指针不偏转
B．感应电流太小，无法使指针明显偏转
C．应把ab改为迅速向左运动
D．应把ab改为迅速上下运动B8．(原创题)某“迪厅”主人在地板中安装了一种“神奇”装置，给厅内炫光灯供电。当跳舞的人踩踏地板越厉害时，炫光灯就会亮得越多，也越明亮。与该“神奇”装置工作原理相同的是( )
A．电动机 B．发电机
C．电铃 D．电磁继电器
9．(多选)王斌同学根据如图所示的原理，制作了一台小型风力发电机，用以辅助照明，发电机工作时，发现灯泡发光较暗，下列措施能够增加灯泡亮度的是( )
A．把铜线圈换成铁线圈 B．换用磁性较强的磁体
C．提高线圈的转动速度 D．换用匝数较多的线圈BBCD10．微型电扇通电工作时，它是电动机。如图所示，在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光，此时微型电扇变成了发电机。关于电动机和发电机的工作原理，下列说法中正确的是( )
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C．发电机的工作原理是电流的磁效应
D．发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用B11．(2016·遵义)物理知识在生活中应用非常广泛，下列事例都是利用电磁感应原理工作的是( )
①来回摇晃手摇式电筒，使磁体在线圈中运动，小灯泡就能发光 ②对着动圈式话筒说话，声音带动线圈在磁场中运动，产生变化的电流 ③将带有磁条的银行卡在POS机中的线圈中刷一下，POS机便通过产生的电流读出银行卡的信息 ④动圈式扬声器的线圈中通过变化的电流时，线圈在磁场力的作用下，带动纸盆振动发出声音
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④A12．(教材拓展题)发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。如图所示，使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两只发光二级管轮流发光。该装置发光根据的是___________原理，生活中根据这一原理工作的机器有_______。小波同学认为用一只发光二极管也可以，为什么要用两只呢？对小波同学的想法，你是如何看待的？
用一只可节省材料，但效果不如用两只的好，用两只时，磁铁不管向左或是向右移动，都有一只二极管发光。电磁感应发电机13．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)小芳猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大，____能越大，转化成电能就越多。你的猜想是：可能与_______________有关。动磁场的强弱(2)小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ沿直线水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。同一次实验，应使导体做______(选填“匀速”或“变速”)运动。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：________
____________________________________________________________。
(3)此实验运用的研究方法主要是________________。匀速其他条件相同时，感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度成正比(有关)__控制变量法14．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法不正确的是( )
A．甲、乙两个电机都会转动
B．甲电机相当于发电机
C．乙电机相当于电动机
D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变D第二十章 电与磁
1．了解简单的磁现象，知道磁极间的相互作用，了解磁化．
2．知道磁体周围存在磁场；知道磁在日常生活、工业生产和科研中的重要应用．
3．知道存在地磁场．
4．认识电流的磁效应，初步了解电与磁之间的联系．
5．知道通电导体周围存在磁场，会根据安培定则判断通电螺线管的磁极或电流方向．
6．知道电磁铁的特性和工作原理；了解影响电磁铁磁性强弱的因素．
7．了解电磁继电器的结构和工作原理．
8．了解磁场对通电导线的作用；了解直流电动机的结构和工作原理．
9．知道电磁感应现象，知道发电机的原理．
本章主要讲述磁现象、电流的磁场、电磁铁及其应用、电动机、电磁感应现象及其应用．本章从生活中常见的磁现象出发，介绍磁的一些基本知识，通过活动感知特殊的物质“磁场”的存在．在已有电学知识的基础上，探究“电生磁”和“磁生电”的关系，本章知识在技术上有着广泛的应用，“电动机”“发电机”“电磁继电器”等工具对现代社会有着深远的影响．本章学习过程中需掌握十六个主要概念、一条规律、一个定则、一个性质、一个规定、两个基本特点、六个基本原理、三个探究实验．
十六个主要概念：磁性、磁极、磁化、磁体、磁场、磁感线、地磁场、磁偏角、电流的磁效应、电磁铁、电磁继电器、换向器、线圈平衡位置、电磁感应现象、交流电、直流电；一条规律：磁极间相互作用规律；一个定则：安培定则；一个性质：磁体具有指向性．一个规定；磁极方向的规定．两个基本特点；通电螺线管磁场的特点、电磁铁的特点，六个基本原理：电磁铁工作原理、电磁继电器工作原理，磁场对通电导线的作用原理、电动机工作原理、电动机制作原理、发电机制作原理；三个探究实验：通电螺线管的磁场是什么样的，研究电磁铁、什么情况下磁可以生电．
学生前面已经学习了电学的相关知识，为本章学习电流的磁效应，探究“电生磁”与“磁生电”的关系奠定了基础．磁现象是很普遍的现象，学生在小学科学课上已有了初步的认识．电动机、发电机的有关知识与学生日常生活比较贴近，这让学生有了较强的探究欲望，但由于本章的理论性强、专用术语多，加之日常生活中只对其有表面的粗浅认识，给学生的学习带来一定的困难，尤其是关于磁场、地磁场、磁感线及电动机、发电机的工作原理等知识比较抽象，更是学生学习的难点．
1．本章的物理概念、规律较多，学生不易理解，最好在教学过程中都让学生通过亲自动手实验概括得出，让学生亲身体验和感悟．并让学生自己通过实验、观察、归纳概括出规律．
2．本章知识在技术上有着广泛的应用，电动机、发电机、电磁继电器等工具对现代社会有着深远的影响，因此在讲授本章知识时，应多加联系．
3．本章在知识深度要求上虽然难度有所下降，但多数知识比较抽象难懂，应让学生注意概念的理解，充分发挥想象力．
第1节 磁现象 磁场
知识与技能
1．知道磁体、磁极的概念；
2．知道磁极间的相互作用规律；
3．知道用磁化的方法可以使一些物体获得磁性以及生活中的一些磁化现象．
4．知道磁体周围存在磁场，知道地球周围有磁场以及地磁场的的南北极．
过程与方法
通过参与科学探究活动，观察磁体间的相互作用，从而感知磁场的存在．
情感、态度与价值观
通过了解我国古代对磁的研究所取得的成就，进一步提高学生学习物理的兴趣．
重点
1．知道磁极间的相互作用规律．
2．知道磁场的存在．
难点
如何认识磁场的存在．
教师：条形磁体、蹄形磁体、大头针、铁钉、多媒体；
学生：条形磁体、铜片、铁片、玻璃片、镍片、铝片、大头针、铁钉．
教师活动
学生活动
设计意图
一、情境引入
播放图文资料：历史上的磁现象
1．《晋书·马隆传》记载了这样一个故事：三世纪时，智勇双全的马隆在一次战役中，将敌军引至一条狭窄的山谷中，身穿铁甲的敌军个个都被吸住，动弹不得，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常．敌军以为马的兵是神兵，故而大败．
2．在加拿大东海岸，有一个神奇而令人生畏的世百尔岛，是由一种大青石构成的，来往的船只只要一靠近它，不但指南针失灵，而且船还下沉并向大青石撞去，造成触礁沉没．
学习了今天这一课，我们就会明白其中的原因了．
观看、思考．
利用故事引起学生的兴趣.
二、新课教学
(一)简单的磁现象
1．磁体
讲述：有一种物体，具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，我们把这种物体叫做磁体．
学生实验：试试你桌面上的哪些物体能被磁铁吸引
提出问题：你现在能够解释前面的现象了吗？
2．磁极
提问：磁铁的不同部位，对铁的吸引力是一样的吗？怎样用实验来验证？你是用什么方法来比较磁铁的磁性强弱？
简单介绍实验器材和实验课题，引导学生进行实验，根据实验结果简要概括出磁现象的一些基本概念：
①探究磁体不同部位的磁性强弱
②磁体的指南性
③磁极间的相互作用
课堂练习
1．用一根铁钉靠近小磁针的N极，它们相互吸引，由此可判断( )
A．铁钉有磁性 B．铁钉无磁性
C．铁钉可能有磁性，可能无磁性 D．条件不足，无法判断
2．钢条靠近磁针的某个磁极时，发现该磁极被排斥，则这钢条( )
A．一定具有磁性 B．一定没有磁性
C．可能有磁性也可能没有磁性 D．条件不足，无法判断
3．有两根外形一样的钢棒，甲靠近乙的中间有吸引力，而乙靠近甲的中间则没有吸引力，试判断哪根钢棒有磁性，哪根没有磁性？
(二)磁化
1．一边做演示实验，一边提问学生：
(1)用普通的铁钉靠近大头针，能否吸起大头针？
(2)用磁体向同一方向摩擦铁钉，靠近大头针，看到什么现象？
(3)介绍这种现象叫做磁化．
听讲．
实验．
学生回答．
回答：①不一样
②看磁铁各个部位吸引大头针或铁屑的多少
③能够吸引的大头针越多，磁性越强
实验，教师引导得出结论：
①磁体两端的磁性最强，叫磁极．
②自由转动的磁体静止时指南的一极叫“南极”，指北的一极叫“北极”．
③磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名互相吸引．
回答．
学生在老师的引导下，观察实验，回答问题，体会磁化现象．
大部分学生在生活中已经知道磁体能吸引铁，故教师直接给出其定义．
亲身体会，增强兴趣．
学以致用，让学生体会到成功的喜悦，使学生掌握科学探究的方法．
形成转换法的思想．
实验都十分简单，但是学生能够亲身体验探索归纳的过程，有利于提高学生的动手能力和归纳能力．
及时巩固所学知识．
通过实验演示，让学生对磁化现象有直观地认识
教师活动
学生活动
设计意图
2.引导学生根据现象得出结论后，分组做磁化实验，掌握用磁体磁化铁钉的技巧．
3．介绍其他磁化的方法、软磁体和生活中应用到磁化的例子：磁带，IC卡等．
4．简单介绍磁化的利与弊，让学生根据自己的认识继续补充说明磁化的利与弊．
我们已经知道，磁体具有指南北的性质，现在请你们判断：教室的哪个方向是南？
演示：教师把磁针放在讲台上，磁针立即发生了偏转，不再指南北了，在学生惊诧目光的注视下，教师把讲台上的报纸揭开，发现讲台上有一个大磁铁．
提出问题：磁针在刚才的那个空间里能够指南北，到了磁铁周围的空间就不再指南北了，那么磁铁周围的空间与其他空间有什么不同呢？
介绍：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．
(三)磁场及磁感线
1．引导学生思考是谁施加力的？
根据学生的回答，用课件辅助介绍磁场的存在，利用空气的流动、电流使电灯发光的形象对比，让学生理解磁场的客观存在性和磁场对小磁针有力的作用．
2．演示实验：把条形磁体靠近(不接触)原来静止的小磁针．
提问：发现什么问题？
继续演示：把更多的小磁针摆在磁体周围，观察现象．
总结：磁场具有方向性，小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向．
3．演示实验：把条形磁体放在铁屑板上，让学生观察铁屑图案，并绘出图案．
展示不同小组的作品，提供交流的平台．最终给出标准的答案．
结合学生的体会，引出磁感线的概念和特点．
提出问题：磁感线存在吗？
强调：磁感线是假想的曲线．
用课件展示不同形状磁体的磁感线图案
提出问题：观察各种磁体周围的磁感线，你能发现什么规律？
问题导引：磁针受力转动是磁场作用的结果，那么磁针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？
(四)地磁场
你能说出地球的南磁极在哪里吗？
引出地磁场的概念后，安排学生阅读课本相应内容后回答以下问题：
1．地磁场的形状与什么相似？
2．地磁场的方向与地理的南北极位置有什么关系？
3．我国最早提出地磁场存在的科学家是谁？
用磁体磁化铁钉的方法不唯一，可以让学生自己尝试，找出一些磁化的方法．
磁化在生活中的应用，学生应该有所了解，让学生踊跃发言．
观察．
回答。
观察，思考。
学生思考，并尝试回答出有力的存在等。
学生提出可能有隐形的物质．
学生发言：小磁针发生偏转后，最终会停下来．
学生发言：位置不同，小磁针的指向不同．
学生根据看到的图案，发挥想象力把图案描绘出来，并进行交流，选出最合理和最形象的．
学生陷入激烈的讨论．
学生回答：从N极出发回到S极等．
思考．
学生阅读课本并回答：
1．与条形磁体相似
2．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．
3．沈括．
学生动手实验，加深对磁化的理解和应用．
让学生把所学知识与实际生活相联系，激发对磁知识的求知欲．
通过精心设计的实验，在提高学生的学习兴趣的同时，也有利于学生体会抽象的磁场的存在．
不要求学生得出正确的答案．
运用类比法，说明看不见，摸不着的东西也是可以认识的．
给学生充分的空间去思考和想象，让学生深刻体会在思考和实践中收获的愉悦．
学生辩论的过程中，能形成正确的观点．
及时地反馈练习，加深学生对磁感线方向的理解．
自然地引入地磁场的内容．
培养学生经过阅读，提取有效信息的能力．
三、小结作业
1．请学生谈谈本节课的收获
2．布置作业
学生发言，总结本节课新学的内容
一、磁现象
1．磁体；
2．磁极(南极、北极)；
3．磁体的指向性；
4．磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引)
二、磁化：使原来没有磁性的物体具有磁性的过程
三、磁场及磁感线
1．物质性：客观存在的一种物质
2．方向性：小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向．
3．强弱性：越靠近磁极的地方磁场越强．
4．磁感线：为形象描述磁场而引入的．
四、地磁场
1．与条形磁体的磁场相似．
2．与地理两极并不重合
磁体和磁感线
1．对磁体的进一步认识
a．磁体的中间部分磁性很弱，几乎没有磁性．
b．磁体的磁极是成对出现的，不存在只有一个磁极的磁体，把一个磁体从中间锯断后将成为两个新的磁体，每个磁体仍有两个磁极，锯断处两端出现的是异名磁极．
c．磁体按磁体形状分：可分为条形磁体、针形磁体、蹄形磁体；按磁体来源可分为天然磁体(铁矿石)、人造磁体；按磁性的保持时间可分为硬磁体(永磁体)、软磁体(极易失磁)．
2．使已磁化的钢针“去磁”的方法：
a．不断敲击已磁化的钢针．
b．将其放在火焰上加热．
3．理解磁化应注意的两个问题：
a．任何磁极靠近没有磁性的铁或钢制物体时总是互相吸引，这说明了被磁化的物体与使它磁化的磁极靠近的那一端一定是异名磁极；
b．不是所有的物体都会被磁化，例如磁铁不能吸引铜、铝、玻璃、陶瓷等，说明这些物体不能被磁化，不是磁性材料．
4．理解磁感线时应注意的问题：
a．磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊的物质，而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在于磁场中的真实曲线．
b．磁感线是有方向的，曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向．
C．磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱．磁体两极处磁感线最密，表示其两极处磁场最强．
d．磁感线是闭合的曲线．即磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来，回到磁体的S极；在磁体的内部，都是从磁体的S极指向磁体的N极．
e．磁体周围磁感线的分布是立体的，而不是平面的．
f．空间中任何两条磁感线绝对不会相交，因为磁场中任一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，该点就有了两个磁场方向，这是不可能的．
第2节 电生磁
知识与技能
1．认识电流的磁效应．
2．知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似．
3．会用安培定则判断通电螺线管的极性跟电流的关系．
过程与方法
1．观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电与磁之间有某种联系．
2．探究通电螺线管外部磁场的方向．
情感、态度与价值观
通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然的奥秘．
重点
通过奥斯特实验认识电流的磁效应．
难点
通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系．
导线、学生电源、开关、螺线管、小磁针、实验卡．
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
演示实验：小磁针在条形磁体周围发生偏转实验．
引导学生对实验现象进行观察，并进行思考：小磁针为什么会发生偏转？
提问：除了条形磁体以外，还有什么物体可以使小磁针发生偏转？
让学生猜想，并写在实验卡上．
引导学生先来研究：电能不能使小磁针发生偏转？
观察，思考．
受到磁力的作用．
猜想出：风、电、人手等等．
思考，独立设计实验，小组内讨论，相互交流．
创设情境，诱发问题．
在实验中培养学生观察和分析问题的能力．
激发学生的学习兴趣，培养学生的发散思维能力，鼓励学生敢于猜想，勇于发表个人意见、看法.
新课教学
让学生自己设计实验来证明，教师再予以适当补充，使之完整．
指导学生实验．
讲述奥斯特实验名称的由来．
引导学生归纳出此实验说明了什么问题．
一、电流的磁效应
1．奥斯特实验：说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场．
提问：针对奥斯特实验，你还想知道些什么呢？
联系刚才的实验，提出要研究的问题：磁场的方向由什么因素决定？
引导：学生进行猜想，指导学生实验．
引导学生得出结论．
2．电流的磁效应：通电导线周围有磁场，它的方向与电流方向有关．
提问：奥斯特实验在现在看来是非常简单的，但在当时，这一重大发现却轰动了科学界．这是为什么呢？
教师阐述奥斯特实验的意义．
引导学生为了携带更方便，为奥斯特实验所用的直导线设计新造型．
从学生所设计的造型中引出通电螺线管．
二、通电螺线管
1．通电螺线管．
引导学生：关于通电螺线管，你想知道些什么呢？
提出要探究的问题：通电螺线管的磁场是什么样的？让学生进行思考、猜想，并写在实验卡上．
学生实验：奥斯特实验．
观察实验现象，总结实验结果，讨论．
归纳出：通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用．
思考，讨论，举手发言．
提出问题：
1．磁场的方向是一定的吗？
2．磁场的方向是由什么因素决定的？
思考．
猜想出：
电流的方向．
电源的正负极．
学生实验：奥斯特实验．
观察实验结果，思考、分析、讨论．
归纳出：磁场的方向由电流的方向决定．
阅读教材，思考、讨论，举手发言．
思考，小组内讨论，小组之间相互交流，举手发言．
独立思考，小组讨论，举手发言．
设计出问题：
1．通电螺线管是不是只有通电的时候才有磁场？
2．通电螺线管的磁场是什么样的？
3．通电螺线管的磁场方向与什么因素有关？
让学生初步体验科学探究的基本过程和思维程序，锻炼自主、合作、探究的基本科学素养，培养表达能力、动手能力和综合归纳能力．
培养学生针对某个问题多角度考察研究的能力和发散思维的能力．
鼓励学生要敢于猜想，勇于发表个人意见、看法．
在实验中培养学生的动手能力．
培养学生阅读和总结的能力．
培养学生的思维发散能力和创新能力．
鼓励学生敢于猜想，勇于发表个人意见、看法
教师活动
学生活动
设计意图
引导学生自己设计实验．
指导学生实验．
引导学生总结出通电螺线管的磁场特点．
2．通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似．
引导学生对问题“通电螺线管的磁场方向与什么因素有关”进行猜想．
引导学生设计实验．
指导学生实验．
3．通电螺线管两端的极性与管中电流的方向有关．
联系上面的实验，引导学生归纳出可以简便地判断通电螺线管的磁性与电流方向之间的关系的方法．
三、培定则
1．作用；判定通电螺线管的磁性与电流的方向；
2．判断方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极．
指导学生回答教材P126中图20. 2－6中螺线管的磁极
思考．
猜想出：
直的、曲线状的和条形磁体的磁场与蹄形磁体的磁场一样．
独立思考后设计实验，讨论并相互交流．
探究实验：
“通电螺线管的磁场是什么样的(1)”．
观察实验结果，总结、分析结果，讨论．
归纳出以下结论：通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似．
独立思考．
猜想出：
电流的方向，螺线管的绕线方向．
独立思考，设计实验，小组讨论，交流．
学生探究实验：
“通电螺线管的磁场是什么样的(2)”．
思考，讨论．
归纳出以下结论：通电螺线管两端的极性与管内电流的方向有关．
思考、分析实验结果，小组讨论，归纳出以下结论：
用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极．
思考，讨论．
培养学生善于发现问题并合作设计实验的能力，鼓励学生对实验的器材和方法进行大胆改进．
培养学生处理实验数据和描绘图像的能力，以及通过图像的分析、比较，归纳出结论的能力．
鼓励学生要敢于猜想，勇于发表个人意见、看法．
让学生体验科学探究的基本过程和思维程序，锻炼自主、合作、探究的基本科学素养，培养表达能力、动手能力和综合归纳能力．
及时巩固，加深理解．
课堂小结
让学生自己归纳这节课所学的知识．
思考、讨论、归纳．
培养学生的总结意识，养成对所学的内容及时巩固、消化、梳理的习惯.
布置作业
1．教材“想想议议”．
2．教材“动手动脑学物理”1、2、3、4.
电生磁
电与磁之间的相似之处
电现象
磁现象
带电体能吸引轻小物体
磁体能吸引铁、钴、镍等物质
电荷有两种：正电荷和负电荷
磁极有两种：北(N)极和南(S)极
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引
电荷不接触就能相互作用(电场)
磁极不接触就能发生相互作用(磁场)
摩擦可以使物体带电
摩擦可以使物体磁化
通电螺线管和条形磁体的磁场
条形磁体
通电螺线管
不同点
①是永磁体，磁性长期保持
②N、S极是固定的
③磁性强弱是不变的
①通电时有磁性，断电时失去磁性
②N、S极与电流的方向有关
③磁性强弱与线圈匝数和通电电流大小等有关
相同点
①它们都有吸附铁类物质的性质
②条形磁体磁极位置和通电螺线管相同
③把条形磁体和通电螺线管挂起来都有指南北的现象
④条形磁体和通电螺线管都有两极且都有同极相斥、异极相吸的特点
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识与技能
1．知道什么是电磁铁．
2．理解电磁铁的磁性．
3．了解电磁继电器的结构和工作原理．
过程与方法
1．探究电磁铁的特性和工作原理．
2．通过阅读说明书，自己动手实践来了解如何使用电磁继电器．
情感、态度与价值观
通过动手动脑完成电磁铁的探究实验并亲自动手实践如何使用电磁继电器，培养学生乐于探索自然界的奥秘兴趣．
1．电磁铁的特性和工作原理．
2．电磁继电器的结构和工作原理
学生：导线，一节干电池，小磁针，学生电源，螺线管，电磁继电器，小灯泡．
教师：混有铁屑的黄沙，条形磁铁，电磁铁，学生电源，导线，多媒体课件．
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
拿出混有铁屑的黄沙，提出问题：你能把铁屑从黄沙里分出来吗？
请一位同学上台来实验．
提出问题：你觉得这种方法好吗？有什么问题？有没有更好的办法？
教师补充：我有种更好的办法．
演示：用电磁铁将铁屑从黄沙中分离出来．
学生回答，用磁铁将铁屑吸引出来．
观察，并进行评判．
思考并回答：铁屑在磁铁上很难全部取下来，可以用纸将磁铁包住．
观察并体会电磁铁的方便之处．
感受物理在生活中的应用，激发学生科学探索的兴趣.
新课教学
一、电磁铁
介绍电磁铁：
①我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁．
②电磁铁的优点一：在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性．
播放视频资料：电磁铁在生产与生活中的应用．
提出问题：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？
教师归纳：铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了．
观看，感悟．
学生思考并尝试回答．
体现从物理到社会的思想.
教师活动
学生活动
设计意图
二、怎样使电磁铁的磁性增强
引导学生进行猜想．
教师经过讨论汇总后，总结出电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关，下面对这两个问题进行实验设计．
提出问题，引导学生设计实验：
1．想研究电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，该如何控制匝数呢？同理要研究磁性强弱与匝数的关系，该如何控制电流呢？
2．如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？
3．如何判断电磁铁磁性的强弱？
指导学生按讨论的方案进行实验．
引导学生根据实验现象归纳：
(1)电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场．
(2)通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强．
(3)在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强．
进一步总结电磁铁的优势：
(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制．
(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制．
三、电磁铁的应用
播放视频资料：电磁铁的应用．
四、电磁继电器
1．出示电磁继电器工作原理挂图(见下图)和示教板，介绍它的结构：主要由电磁铁、弹簧、衔铁和触点组成．
2．结合挂图介绍它的工作原理：
(1)控制电路：低压电源、线圈、开关．
(2)工作电路：高压电源、用电器(电动机)、触点开关．
启发：电磁继电器是如何控制工作电路工作的呢？
猜想：
1．电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关，因为电流越大，电流产生的磁场可能就越强；
2．电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关，因为一匝线圈要产生一定的磁场，匝数越多，则产生的磁场也应会增强．
3．电磁铁的磁性强弱可能与所插入的铁芯粗细有关，因为越粗，铁的质量越大，磁化的量越大．
……
学生回答．
在研究匝数时控制电流不变，在研究电流时，控制匝数不变．
取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同；通过滑动变阻器改变电流的大小．
通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱．
学生操作．
师生讨论．
学生回答
观看．思考．
认真观看挂图并做笔记．
思考，讨论．
学习．
教师引导学生利用前面所学的磁化的知识来回答，巩固旧知，同时培养学生分析问题、解决问题的方法和能力，尽可能多地让学生表达自己的想法．
化归到我们欲研究的问题上来．
有针对性地启发学生，放手发动学生在得出结论时，一定有条件的限制，培养学生严谨的科学态度．
培养学生语．言归纳能力．
进一步加深对电磁铁的认识．
教师活动
学生活动
设计意图
引导分析：当较小的电流经过接线柱D、E流入线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线梯柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作了．工人师傅的按钮只控制电磁铁电流的通断，而高电压、强电流电路的通断则由B、C两个触点间的电路控制，这样人们就可以安全方便地操纵大型机械了．
启发：懂得了电磁继电器的结构和工作原理，我们就可以进行设计和实验了．
五、设计和进行实验(想想做做)
1．要求学生阅读电磁继电器说明书，并回答问题：(课件显示)
(1)你觉得说明书上最重要的是哪几条？
(2)说明书上写着的“线圈额定电压直流6 V”“被控制电压220 V、电流1A”，讲的是什么意思？
(3)你从说明书上得到了哪些有用的知识？
2．观察电磁继电器
要求学生做如下尝试：
(1)对照教材P131中图20. 3－5认识电磁继电器上的几个接线端的位置．
(2)用手轻触衔铁，观察B、C之间是通过哪个触点接通的．
(3)继电器还有两个触点，当电磁铁不通电时它们是连接在一起的，而当通电时它们断开．找到这两个触点．
3．使用电磁继电器
要求学生利用电磁继电器设计电路，使继电器通电时小灯泡亮，断电时小灯泡灭．
启发设计：
(1)控制电路应由哪些部分组成？
(2)工作电路应由哪些部分组成？
(3)小灯泡应如何连接？为什么？
(4)将各器材连成电路，并说明它的工作情况是否符合设计要求．
4．汇报设计情况
让某小组学生将自己设计的电路在黑板上画出，师生评议，纠正和完善．
5．演示验证：
按学生设计的电路连接各器材．
组成小组认真阅读说明书，共同讨论，回答问题．
设计实验，画出电路图．
共同评议，提出疑问，由演示小组答疑．
实验成功，鼓掌祝贺．
培养学生的互助合作精神以及分析问题的能力．
培养学生的合作意识．提高学生的思考能力和语言表达能力．
培养学生设计能力．
培养学生交流评估的能力．
让学生享受设计成功的喜悦.
课堂小结，布置作业
教师引导学生回顾本节内容．
要求学生完成动手动脑学物理中1、2.3题
回顾本节内容．
及时巩固，加深理解.
一、电磁铁
1．电磁铁的特性．
2．电磁铁的应用
二、电磁继电器
原理：低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路．
结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点．
实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关.
电磁铁是在螺线管中插入软铁棒而不是钢棒
我们知道钢是硬磁性材料，易被磁化，且磁性不易消失，这就造成了若给插入钢棒的螺线管通电，有磁性，若给其断电，则通电螺线管的磁性消失，但钢棒的磁性却不能消失，这样就会不利于电磁铁工作．
电磁铁在实际生活中的应用
a．电磁起重机
把电磁铁安装在吊机上，通电后吸起大量的钢铁，移动到另一个位置把钢铁放下．
b．磁浮列车
磁浮列车的车厢和铁轨上分别安放磁体，磁浮列车用的磁体大多数是通有强大电流的电磁铁，控制电流的方向使车厢和铁轨之间产生同名磁极，由于同名磁极互相排斥，使列车能离开铁轨一定距离，消除了车体与轨道之间的摩擦，突破列车以往的速度极限，达到500 km/h的运行速度．
c．电铃、发电机、电动机、自动控制装置中都有电磁铁的应用．
磁浮列车的优、缺点
优点：
总的来说，磁浮列车具有高速、低噪音、环保、经济和
舒适等特点，磁浮列车从北京运行至上海，不超过4小时，从杭州至上海只需23分钟．在时速达200千米时，乘客几乎听不到声响．磁浮列车采用电力驱动，其发展不受能源结构，特别是燃油供应的限制，不排放有害气体．据专家介绍，磁浮线路的造价只是普通路轨的85%，而且运行时间越长，效益越明显．
缺点：
(1)磁浮有一大缺点，它的车厢不能变轨，不像轨道列车可以从一条轨道借助道岔进入另一铁轨，这样一来，如果是两条轨道双向通行，一条轨道上的列车只能从一个起点驶向终点，到终点后，原路返回，而不像轨道列车可以换轨到另一个轨道返回．因此，一条轨道只能容纳一列列车往返运行，造成浪费，磁浮轨道越长，使用效率越低．
(2)由于磁浮系统是借助电磁力来进行悬浮、导向和驱动功能的，一旦断电，磁浮列车将发生严重的安全事故，因此断电后磁浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决．
(3)强磁场对人的健康、生态环境的平衡与电子产品的运行都会产生不良影响．
第4节 电动机
知识与技能
1．了解磁场对通电导线的作用；
2．初步认识科学与技术、社会之间的关系．
过程与方法
经历制作模拟电动机的过程，通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理．
情感、态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣．
重点
1．通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电
流的方向、磁场的方向都有关；
2．直流电动机的能量转化．
难点
电动机能够持续转动的原因．
教师实验仪器：电源、导线、开关、蹄形磁铁、细铜棒、导轨支架、线圈、实物展示台、实物投影仪和多媒体课件等．
学生实验仪器：电源、导线、小刀、漆包线、蹄形磁铁和实验支架．
教师活动
学生活动
设计意图
课前活动
将自己的一辆电动车摆放在讲台旁边，支起中间支架，让一个同学起动车子．
学生进入实验室，发现有的同学玩电动车，产生好奇心，纷纷议论，甚至有个别人走上前想参与．
电动车进教室，学生感觉较新奇，车转动时没有声音，更能引起学生的注意.
引入新课
虽然已经上课，仍然有同学在议论车子的事，趁机问学生在讨论什么？电动车与摩托车有什么不同？是靠什么推动车子前进的？组织两三个同学观察电动车的驱动部分．
播放多媒体课件．(大大小小的电动机图片)
学生猜测问题，由观察的三位同学找出驱动部分，原来是电动机．
学生广泛接触电动机的用途．
学生觉得奇怪，电动机能作为车的驱动器．
学生比较直观地认识电动机.
教师活动
学生活动
设计意图
新课教学
1．提出问题
a．同学们想知道电动机为什么能转动吗？
b．两个磁体并不相互接触，而有相互作用，这种相互作用是怎样实现的？
c．奥斯特实验现象又如何？
d．电流通过磁场对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有没有力的作用呢？
2．演示实验
a．立体投影：教材P133图20.4－1的实物仪器；
b．改变电流方向；
c．改变磁场方向；
d．同时改变电流方向和磁感线方向．
分析与归纳．
让学生将实验记录整理，归纳出初步结论．
提问：从刚才的演示中我们看到了导体在磁场中受力的作用而产生运动，我们前面所提到的电动机都是转动的，怎样才能使导体转动呢？
3．演示线圈在磁场中转动的实验(用多媒体投影实验装置)
追问：线圈为什么会扭动？
4．想想做做——“小小电动机”的制作
提出问题：刚才大家看到线圈在磁场中能扭转，同学们能否设计实验，使线圈能连续转动？
教师点拨
分析现象和结论．
评价与交流．
让学生就实验中出现的问题、解决的方法、以后需要吸取的教训进行相互讨论．
5．电动机的基本构造
a．让学生观察自制的“小小电动机”是由哪几部分组成的？分别给它们取名．
b．提问：从能量的角度来看：为什么电动机会转动呢？
c．提问：刚才所做的小实验，线圈的一端全部刮去漆皮，另一端只刮去半周，如果全部刮去，将会有什么现象？大家先猜测，再验证．
d．为什么两端都刮去漆皮，线圈就不能连续转动呢？
e．教师利用多媒体课件，对受力和转动的情况进行动画播放．
f．电动机怎样才能连续转动？为了能让电动机连续转动，应该对装置做怎样的改变？
g．继续播放多媒体课件：模拟换向器改变电流方向的过程．
6．生活中的电动机
a．教师让学生比较桌面上的“小小电动机”和生活中的电动机，讨论有什么不同．
b．让学生回忆在生活中有哪些地方应用电动机，它们全部都是直流电动机吗？
c．继续让学生讨论：使用电动机有什么优点？
学生回答问题并主动提出自己的猜想．
观察投影演示过程，做好实验记录：
1．改变电流方向：________；
2．改变磁感线方向：________；
3．同时改变电流、磁场的方向：________．
通电导线在磁场中要受力的作用，力的方向跟磁场的方向、电流方向有关．
学生思考问题．
记录看到的实验现象，找出现象产生的原因．
学生设计实验，动手做实验．
总结和交流．
转动的线圈叫转子，不动的磁铁叫定子．
学生讨论，积极回答：电能转化为机械能．
学生讨论可能出现的现象，并用实验去证明．
学生认真观察，在课件中力的方向的图示的引导下积极讨论，知道了在平衡位置是因为受到平衡力的作用而停止运动．
学生继续讨论：大部分同学提出在线圈转过平衡位置的瞬间就改变电流方向．
学生观察非常认真，且主动拿起桌面的直流电动机模型来对比，寻找换向器．
学生讨论后得出：生活中的电动机是由多个线圈组成的．
学生积极发言，气氛热烈．
学生回答：结构简单，控制方便，体积小，效率高，功率可大可小．
鼓励学生敢于猜想，提出自己的观点．
让学生养成做好实验记录的习惯．
培养学生养成做好实验记录的习惯．
锻炼学生归纳总结的能力和语言表达能力．
实验中，让学生对出现的问题进行探讨，培养学生的自主探究精神．
让学生体验科学探究的基本过程和思维方法，感受探索与发现的乐趣．
学生对自己在实验中的得失进行评价和交流，有助于提高实验操作能力．
拓展思维，从不同角度考虑问题．
培养科学的思维方法．
激发求知欲．
锻炼学生的观察能力和总结能力．
使用课件能非常形象、生动地展示过程，学生很容易理解换向器的作用．
培养学生发现问题的能力．
让学生通过回忆，加深对电动机的理解．
引导学生对事物的优、缺点进行评价.
实验拓展
让学生讨论还有哪些新思路、新方法．鼓励学生对其提出的新设想，课后用实验去验证
学生积极总结，有少部分学生提出：转子一定是线圈吗？
拓展学生思维，培养自觉探究问题的习惯.
一、磁场对通电导线的作用
1．磁场对通电导线有力的作用
2．通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关
二、电动机的基本构造
1．转子和定子
2．换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向
3．分类：直流电动机和交流电动机
三、生活中的电动机
1．电动机工作时电能转化为机械运动的能
2．优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、污染
生活中的电动机
交流电动机，用电网供给交流电，例如：电风扇、洗衣机、电冰箱等家用电器中的电动机．
直流电动机，用直流电源供给直流电．例如：电动玩具、录音机等小型用电器．电动机在使用时将电能转化为机械能，同时线圈通电时，由于电流的热效应的存在，电流流经线圈时也会将少部分电能转化为内能，所以有些电动机在使用时，要及时将产生的热量散出去，例如加装风扇或在外壳安装很多散热片．
用铝箔条代替直导线演示磁场对电流的作用
器材：铝箔条、蹄形磁铁、蓄电池、按钮开关、导线若干、支架．
操作：
实验装置如图所示，载流导线用大容量电解电容器中拆出的铝箔来代替，长度约40厘米，竖直地夹持在支架中．
演示时，把蹄形磁铁放在铝箔外围，按一下开关，给铝箔短暂通电，铝箔便向一侧弯曲，改变电流或磁极的方向，弯曲的方向也随之改变．
注意事项：
(1)铝箔不可拉得太紧，在它的两端应像折扇那样反复折叠几次，使它有一定的伸缩性．
(2)通电时电流很大，只宜用蓄电池演示，且只能瞬时通电，否则会损坏电源．
第5节 磁生电
知识与技能
1．知道电磁感应现象和感应电流．
2．知道磁生电的条件．
3．知道发电机的原理、结构及能量转化过程．
4．知道交流电及我国照明电路交流电的频率，能区分交流电和直流电．
过程与方法
1．科学推理——逆向思维，猜想磁能生电．
2．分析磁生电实验需要准备的实验器材及设计电路和实验的方法．
3．经历探究的过程，并通过交流方法和实践经验共同达到磁生电的实验目的．
4．观察和体验发电机是怎样发电的．
情感、态度与价值观
通过逆向思维，培养科学的思维模式．学会从不同角度甚至反面来多维地思考问题；学会用实验来发现、证明自己的观点；通过探究和交流，体验科学探究的方法和乐趣，激发学生探究未知世界的兴趣，并加深对相关物理知识的理解，在实验中养成严谨的科学态度，初步培养创造发明的意识．
重点
通过探究实验，认识电磁感应现象和感应电流，发现磁生电的条件．
难点
引导学生设计实验，连接电路，在探究过程中发现磁生电的条件.
教师：手摇发电机，多媒体课件和影视资料．
学生：蹄形磁铁两个，条形磁铁两个，线圈、条形导体、灵敏电流计、电流表、灯泡、小磁针、开关各一个，导线若干．
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
演示奥斯特实验，接通电源，电线旁的小磁针明显转动；反接电源，小磁针向反方向偏转．
回忆、思考、回答．
用奥斯特实验引入新课，既能复习旧知识，又能培养学生逆向思维的能力，新、旧知识的连接更连贯流畅.
教学新课
一、科学探究：磁是否能生电
1．提出问题．
电能生磁，反过来进行逆向思索，磁能生电吗？
2．进行猜想、提出假设、设计实验方案．
教师鼓励学生大胆猜想．由于前面已经学过电能生磁，所以一经教师引导，学生很容易猜想到磁也能生电．
教师利用课前准备好的多种实验器材，引导学生思考如何利用这些器材设计实验，证实自己的猜想．如：如何建立一个磁场，如何验证闭合回路中有电流通过等，向学生指出：实验是探究物理知识最基本的一种方法．
让学生4人一组，根据猜想设计实验方案，并说出器材在实验中起什么作用．适当提示学生正确的实验方法，鼓励各小组的同学指出其他小组设计的实验方案的不足之处，以完善各组的实验方案．
3．进行实验．
巡回指导学生实验．
指导学生连接好仪器．
引导学生完成导体在磁场中静止和运动的尝试．
及时纠正学生错误的实验习惯，学生遇到困难时应适当点拨．
4．析和论证．
请学生上台演示他们的实验，并说明得出的结论是否验证了猜想，教师适当点拨，引导学生思考．
学生的结论往往不够全面，可以请其他小组的成员提出不同的意见，并上台演示其实验结果．
配合多媒体课件，进一步归纳出磁生电的条件．
二、发电机
1．演示：手摇发电机发电．
2．教材P138页中“演示实验”．
3．运用多媒体演示交流发电机的原理．
4．介绍交流电的概念，指导学生自学交流电的有关内容．
三、能量的转换
运用多媒体演示火力发电、水力发电和风力发电等发电机，让学生总结出发电机的能量转换规律．
思考．
猜想磁能生电．
分四人小组讨论，如何利用现成的仪器设计实验，验证猜想．
每个小组请一位代表发言，说出设计思路．
其他小组的同学进行评估，改进实验方法．
学生分四人小组进行实验．可按自己的想法选用不同的仪器，按不同的步骤进行实验．观察实验现象、记录实验结果，思考猜想是否正确．
演示实验，并说明其原理．与其他同学一起思考、评估，并进行进一步的综合、分析，归纳出：
1．导体静止时，没有电流产生；
2．加大磁场，仍保持导体静止，没有电流产生；
3．导体运动轨迹与磁感线平行时，没有电流产生；
4．导体做切割磁感线运动时，闭合电路中有电流产生．
观察，思考，回答问题．
自学．
观看多媒体，思考，讨论，发言．
自然界是一个既统一又对立的矛盾体，既然电能生磁，学生经老师提问就很容易联想到磁也能生电，这就在无形中培养了学生的逆向思维能力，有利于培养学生的创新精神．
由于给出的仪器种类相当多．又不限制研究方法，学生可能出现多种研究思路和方法，可以借此培养他们的探究能力和创新精神，这样，学生才能真正成为探究的主体，而不是简单重复书本实验．
鼓励学生们按照自己的想法设计实验，在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验，培养学生的创新能力．
在实验中，学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选，这就要求学生在向既定目标前进的过程中，既要有全局观点，又要在不同情况下善于应变，使学生的分析能力、抽象概括能力、综合表达能力都得到训练和发展．
如果判断是片面的，教师可以找其他组的同学到讲台演示实验结果．鼓励他们大胆把在实验中发现的情况说出来，和同学们讨论，培养他们的合作意识和竞争意识，启发学生从实验现象中找出规律．
锻炼学生的观察能力，及时巩固所学知识．
培养学生的自学能力．
让学生真正感受到物理对生活和社会进步的巨大的推动作用.
教师活动
学生活动
设计意图
课堂小结
请同学们自己小结．
小结本节课的主要知识点，以及从学习中得到了什么收获．
锻炼学生的综合概括能力和口头表达能力.
布置作业
1．“动手动脑学物理”1～4.
2．查找关于电磁感应的应用资料.
1科学探究磁生电的条件
(1)导体在磁场中静止时，无电流产生；
(2)加大磁场，仍保持导体静止，无电流产生；
(3)导体在磁场中运动，运动方向与磁感线平行时，无电流产生；
(4)导体在磁场中做切割磁感线运动时，有电流产生．
2．电磁感应
导体在磁场中运动而产生电流的现象，是一种电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流．
3．电磁感应的应用——发电机
(1)交变电流；
(2)频率：在交变电流中，电流每秒周期性变化的次数；
(3)能量的转化
对导体做切割磁感线运动的理解
导体切割磁感线的具体形式是多种多样的，可以是磁场不动，导体运动；也可以是导体不动，磁场运动；可以是运动方向与磁场方向垂直的切割，也可以是任意角度的切割．当导体运动方向与磁感线平行时，导体与磁感线无切割关系，此时导体中无感应电流产生．
导体在磁场中运动，说明此导体已经具有动能，当它获得了电流时，说明它在运动过程中获得了电能，所以磁生电的过程是“动能转化为电能的过程”．
动车组上的发电
动车组在到站前可以利用减速发电，原理是车子先停止供电，车速从200 km/h减到90 km/h，这段时间是利用车子的惯性前进的．车上有电动机，电动机是利用磁场对电流的作用工作的，在关闭电源后，列车由于惯性会继续向前运行，线圈随车轮一起转动，闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流，并会自动输入电网，既可以减少机械磨损又可保护环境．在90 km/h以下才可以进行机械刹车．
第二十章综合检测试题
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(每小题3分，共30分)
1．下列有关电和磁的现象与发现这一现象的科学家对应正确的一组是( C )
A．电流磁效应——安培 B．电流热效应——奥斯特
C．电磁感应——法拉第 D．最早发现地磁偏角——焦耳
2．下列关于磁场和磁感线的说法中，正确的是( D )
A．只有磁体才有磁场 B．磁感线是由小磁针形成的
C．磁感线是客观存在的闭合曲线 D．越靠近磁极的地方磁感线越密
3．关于电磁铁，下列说法中正确的是( B )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
4．小丽利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( C )
A．减少螺线管线圈的匝数 B．抽出螺线管中的铁芯
C．滑动变阻器滑片P向右移动 D．减小控制电路电源电压
,第4题图) ,第6题图) ,第7题图)
5．将通电线圈放到磁场中，通电线圈会受力转动。如图所示，其中图甲标出了通电线圈的转动方向，和图甲线圈的转动方向相同的是( C )
A．只有图乙的线圈 B．只有图丙的线圈
C．只有图丁的线圈 D．图乙和图丙的线圈
6．如图所示，闭合开关，导体ab发生偏移，此实验探究的问题是( D )
A．感应电流产生的条件 B．通电直导线周围的磁场
C．影响电磁铁磁性强弱的因素 D．磁场对电流的作用
7．如图所示，把一个安在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中间，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是( C )
A．灯丝晃动是因为灯丝是钨丝制成的，能够被磁体吸引
B．该现象中，内能转化为机械能
C．灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D．转换磁体方向，灯丝就不会晃动了
8．如图所示，对甲、乙、丙、丁四幅实验装置图解释正确的是( B )
A．甲是磁场能产生电流
B．乙是电磁继电器，它是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
C．丙是通电导体在磁场中受到力的作用
D．丁是闭合电路的一部分导体放入磁场中，导体就产生电流
9．如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)，P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是( C )
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
10．如图所示，下列设备中利用了电磁感应原理工作的是( A )
二、填空题(每空2分，共20分)
11．指南针是我国古代四大发明之一，其实质就是一个小磁针，它有N、S两极，使用时指南的那端是__S__极。指南针能够指南北是因为地球周围的空间存在着__地磁场__。
12．如图所示，电路中Rx为压敏电阻，阻值随所受压力增大而减小，开关S闭合后，螺线管的上端相当于电磁铁的__S__极；当压力增大时，电磁铁的磁性会__增强__(选填“增强”或“减弱”)。
,第12题图) ,第13题图)
13．如图所示为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是__通电导体在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)__。
14．学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示。分电器的作用是把220 V的交流高电压转化为12 V的直流低电压，并且分两个路输出。当220 V的供电线路有电和停电时，蓄电池、灯泡的工作状态分别是__供电线路有电时，蓄电池充电，灯泡不亮；供电线路停电时，蓄电池给灯泡供电，灯泡发光__。
,第14题图) ,第15题图) ,第16题图)
15．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，通过导线连接在电流表的两接线柱上，实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，电流表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)__增强磁场__；(2)__更换更灵敏的电流计__。
16．小满同学做了一个如图所示的装置。闭合开关，用外力使导体ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动起来，则实验装置中甲部分应用的物理原理是__电磁感应现象__，乙部分产生的现象与__电动机__的工作原理相似。
三、作图题(共10分)
17．(6分)小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图所示，ABO可以看做是一个杠杆。O为支点，B处有一个条形磁体，A为按摩槌头。当电磁铁输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头A振动。某一时刻，电磁铁与条形磁铁间的磁感线如图所示，请画出此时：
(1)磁感线方向并标出电磁铁上端的磁极；
(2)螺线管中的电流方向；
(3)条形磁体所受磁力的示意图。
解：如图所示：
18．(4分)随州市某初中学校物理小组帮地理老师解决了一个难题，地球仪缺乏地磁仿真功能，物理小组在地球仪内部安装了一个“暗藏机关”。如图所示，一节电池，一个开关，一个供绕线的纸筒，一段电阻丝。请你画出几匝绕线，在纸筒两端标上磁极，并在地球仪外部画一条磁感线。
解：如图所示：
四、实验探究题(共22分)
19．(14分)如图所示，是某学习小组同学设计的研究电磁铁的实验电路图。
(1)当闭合开关S时，小磁针将向__顺时针__(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(2)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过__调节滑动变阻器__来实现；要判断电磁铁磁性强弱，可观察__吸引铁钉的个数__来确定。
(3)下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
①比较实验1、2、3(或4、5、6)，可得出的结论是电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流__越大__，磁性越强；
②比较实验1和4(或“2和5”或“3和6”)，可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性__越强__。
(4)在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出了一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①你对此的猜想：__当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈中铁芯的大小有关(猜想合理即可)__；
②现有两根大小不同的铁芯，利用本题电路说出验证你猜想的方法：__分别把两个相同的线圈串联接入电路中，插入大小不同的铁芯，观察吸引铁钉的个数，进行比较__。
20．(8分)阅读下面的短文，回答问题。
双触点干簧管
双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图1所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成的，A是用铜或铝等非磁性材料制成的，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图2所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触。
请回答下列问题：
(1)在图2中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是__正__极。
(2)簧片A、B和C所对应的材料可能是__③__。(填写序号)
①铁、铁、铜 ②铜、铝、铁 ③铜、铁、铁 ④镍、铁、铝
(3)当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有__弹性__势能。
(4)如图3所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电。
解：如图
五、综合计算题(18分)
21．为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯。工作原理如图所示，控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻。R2的阻值随光强(国际单位坎德拉，符号：cd)变化的规律如下表所示，工作电路开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭。当光强降为20 cd时，R2两端的电压刚好升至2 V。开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。已知控制电路和工作电路中电源电压分别为6 V和220 V。路灯L正常工作电流为1 A。求：
光强/cd
5
10
20
25
40
…
电阻/Ω
40
20
10
8
5
…
(1)若路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能。
(2)工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值。
(3)保持R1接入电路的阻值不变，当R2两端电压为1 V时，R2的阻值多大？分析表格中光强与电阻数据的关系，确定此时光强是多大？
(4)为了节约能源，使路灯L更晚一些打开，应怎样调节R1?
解：(1)路灯L消耗的电能W＝UIt＝220 V×1 A×8×3600 s＝6.336×106 J (2)由表格数据可知，当光强降为20 cd时，R2的电阻为10 Ω，此时R2两端的电压刚好升至2 V，由欧姆定律得，电路中的电流I＝＝＝0.2 A，工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值R1＝＝＝＝20 Ω (3)由串联分压U′1＝U－U′2＝6 V－1 V＝5 V，I′＝＝＝0.25 A, 电阻R2＝＝＝4 Ω，由表格中光强与电阻的数据规律，可确定此时的光强是50 cd (4)应将R1的电阻适当调大
