第十六章 从指南针到磁悬浮列车复习学案（试题无答案）

第一节 磁是什么导学案
主备：易铁平 审核：袁俊卿 欧常青 班级 姓名
一、学习目标
1、能够说出磁在日常生活，工业生产乃至高科技领域有着重的应用。
2、通过学习了解磁体有吸铁性和指向性。
3、通过学习能说出磁极间的相互作用，会判断物体是否有磁性，以及磁体的磁极。
4、通过学习能够了解磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性。
5、通过学习知道磁感线，会画常见的磁感应线。
6、通过学习初步认识地磁场。
二、自主学习
1、磁现象
物体能吸引 等物质的性质叫磁性。磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最 强的区域叫 。能够自由转动的磁体，静止时指 的磁极叫做南极（S极），指 的磁极叫做北极（N极）。同名磁极相互 ，异名磁极相互 。
2、磁场
在磁体的周围空间存在 ，磁极的相互作用是通过 发生的。
3、磁性的地球
地磁南极在地理 极附近，地磁北极在地理 极附近。
三、学法指导
1、通过对磁体周围磁场的探究，掌握一种科学方法：即用具体的看得见的小铁屑证明抽象，看不见的磁场存在。
2、感受“类比”的思维方法，如同力的图示一样，用磁感线形象描述磁场。
3、如何判断磁场的方向？
方法一：小磁针静止时，N极所指的方向就是该点磁场的方向；
方法二：小磁针N极的受力方向与该点的磁场方向一致；
方法三：小磁针S极的受力方向与该点的磁场方向相反；
方法四：磁感线在某点的方向就是该点的磁场方向；
4、如何应用磁感线判定磁场的方向和小磁针的指向？
（1）要知道四种常见磁体的磁感线形状，它们是条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极和异名磁极的磁感线。
（2）弄清磁感线在某点的方向、该点的磁场方向、该点小磁针N极指向、该点小磁针N极受力方向这四个方向一致。
（3）能结合上述的两点和磁场周围磁感线方向从N极出来，回到S极解决有关问题。
四、释疑解难
1、正确理解磁体和磁极。每个磁体都有两个磁极，一个叫南极（S极），另一个叫北极（N极），它是磁体上磁性最强的部分，位于磁体的两端，自然界中不存在只有单个磁极的磁体，磁体上磁极总是成对出现的，而且一个磁体也不能有多于两个的磁极。
2、理解磁场方向
磁场具有方向性，这一点可由小磁针在磁场中某一固定点其指向也是某一固定的方向表现出来，当把小磁针放在磁场中不同位置时，小磁针N极指的方向不同，所以，磁场中各点的方向是不同的。在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
3、理解磁感线时应注意以下几点：
（1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，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。
（2）磁感线是有方向的，曲线上任何方向（即该点的切线方向）就是该点的磁场的方向。
（3）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，表示其两极磁场最强。
（4）磁感线是一些闭合的曲线，即磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极，在磁体的内部，都是从磁体的南极指向北极。
（5）磁体周围磁感线的分布是立体的，而不是平面的，我们在画图时，因受纸面的限制，而只画了一个平面的磁感线分布情况。
（6）空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，而这是不可能的。
五、自我检测
1、条形磁体两端的磁性 ，中间部分磁性 ，同名磁极 ，异名磁极 。
2、磁铁吸引铁钉的过程是由于磁铁靠近铁钉时，铁钉先被 ，然后因为靠近端是 而相互 。
3、两根钢棒互相靠近时能自动吸引，则 ( )
a.两钢棒均为磁体 b.一根为磁体，另一根可能是磁体
c.两钢棒均不是磁体 d.一根为磁体，另一根一定不是磁体
4、关于磁场，下列说法正确的是 ( )
a.磁场是客观存在的一种特殊物质
b.磁场中不同点的磁场方向一般不同
c磁场中某一点的磁场方向与放在该点的小磁针南极的受力方向相反
d.磁场中某一点可以有两条磁感线通过
5、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它磁场作用时，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
第二节 电流的磁场导学案
主备：易铁平 审核：袁俊卿 欧常青 班级 姓名
一、学习目标：
1、通过探究活动，知道通电导线周围存在着磁场，并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关
2、通过探究活动，知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相类似
3、通过实验，学会判断通电螺线管外部磁场方向的方法，即会应用安培定则
二、学习过程：
●复习： 请画出条形磁体、蹄形磁体、同名磁极、异名磁极的磁感线，并标明方向。
●学习新知识：
▲请观察讲台上的小铁棒，并思考：①小铁棒现在有磁性吗？如何证明？
②如何使小铁棒有磁性？
▲还可以有另一种方式使它有磁性，请看……
▲通过这个小实验我们可以得出：
活动1 探究通电直导线周围的磁场
▲请仔细观察实验、并将相应的现象记录：
1、当接通电路时，小磁针 （偏转/不偏转）。
2、改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向　　　　　（改变／不改变）。
▲根据以上结论请同学们相互讨论：
　　　通电导线周围存在　　　　　，其方向与　　　　有关。
　电流周围存在磁场的现象，丹麦物理学家奥斯特早在1820年就发现了，后来，人们把这个实验称做奥斯特实验
活动2　探究通电螺线管的外部磁场
▲请同学们仔细观察实验，得出：通电螺线管周围也有　　　　。
▲请思考：通电螺线管周围的磁场是如何分布的呢？
　　　　　怎样判断通电螺线管周围的各点的磁场方向？
　　若觉得有困难，可以回顾我们在探究条形磁体的方法
▲请观察实验：探究通电螺线管的外部磁场
▲讨论：1、通电螺线管周围的磁场分布是不是有点似曾相识？和哪种磁体周围的磁场分布十分相似？答：　　　　　　　　　
　　2、通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关吗？　　　 。
▲进一步学习：
1、通电螺线管的极性，通过阅读和讨论，请自学安培定则
2、请再讨论，如何快速有效的判断出其磁极或知道磁极判断电流方向？
●考考你的时候到啦―――请你在较短的时间内完成下列习题　
1、丹麦物理学家奥特斯发现 ( )．
A．电流具有热效应 B．电流周围存在磁场
C．电磁感应现象 D．通电导体在磁场中受力的作用
2、通电螺线管两端的极性取决于 ( )
A．电流的强弱 B电流
C．线圈的匝数 D．以上三个因素
3、(1)通电螺线管外部的磁场和__________的磁场一样；
(2)通电螺线管两端的极性跟__________方向有关，可以用__________来判定．其方法是：用___________(左／右)手握住通电螺线管，让__________的方向与电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是螺线管的_________极．
4、如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁体，虚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
5、如右图所示，通电螺线管的小磁针静止时，小磁针指向不正确的是（　　）
A.a B. b C.c D.d
6、为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，李敏同学将该电池和一螺丝管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，
由此可以判断a端是通电螺线管的_______极，c端是铅蓄电池
的_______极。
●请你总结今天我们学到些什么？
　
　　　
第三节 科学探究：电动机为什么会转动导学案
主备：易铁平 审核：袁俊卿 欧常青 班级 姓名
一、学习目标
1、通过亲自实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题、观察实验、收集证据、分析和论证等。
2、通过学习能说出电动机的原理
3、通过学习会安装和制作简单的电动机。
二、学法指导
1、通过实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等。知道电动机转动的原理。
2、通过观察、操作、了解电动机的构造，能安装和制作简单的电动机。
3、针对教材中“如何使金属杆在轨道上往复运动？”这一挑战性的问题，通过学生发散思维的基础上概括出两条途径：不断改变电流方向或磁场方向，并用比较的方法得出：改变电流方向比较容易。
4、通过阅读，交流认识换向器所起的关键作用。
三、释疑解难
1、为什么在实验中连接好电路，开关闭合后，电动机仍不转动？
电动机不转的因素有四种：一是安装错误；二是电路不通或电流过小；三是摩擦阻力太大；四是线圈处于平衡位置，对这四种因素应分别处理：（1）检查电路的正确性。（2）应检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的情况。（3）电路不通或电流过小的因素较多，主要有：①电源电压太低；②滑动变阻器阻值过大；③电路未连接好；④线圈或电路中有断路现象。（4）线圈处于平衡位置时，拨动线圈，让它通过平衡位置，电动机即可转动。
2、理解换向器的作用
当线圈转到线圈平面与磁感线方向垂直时，两电刷刚好接触两半环间的绝缘部分，线圈由于惯性，还能稍微再转过一些。而线圈稍转过一定角度后，两半环接触的电刷就调换了，线圈中的电流方向也随之改变，从而保证了线圈能不停地转动下去。
四、自我检测
1、直流电动机是根据 制成的，它是把 能转化为 能的装置。
2、通过导体在磁场里受力的方向与 方向和 方向有关。
3、在下列家用电器中，应用的是直流电动机的是 （ ）
a.录音机 b.电动剃须刀 c.电吹风 d.电风扇
4、如图为研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
5、直流电动机的线圈能够持续转动，是通过 （ ）
a.改变磁极的极性
b.改变线圈中的电流方向
c.同时改变磁极的极性和线圈中的电流方向
d.不改变磁极的磁性，也不改变线圈中的电流方向
6、(多选题)．如图所示，是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，ab是一根金属棒，通过金属导轨连接到电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要想使金属棒运动起来，下列措施可行的是
A．将蹄形磁体的N、S极对调
B．换用磁性强一些的蹄形磁体
C．换用能提供较大电流的直流电源
D．使用轻质金属棒，减小金属棒与导轨之间的摩擦力
五、课外空间
电 动 机
电动机分直流和交流两大类。后者又分异步电动机和同步电动机两种。异步电动机的定子铁芯由许多硅钢片相互绝缘叠压成筒形结构，内表面有凹槽，定子线圈绕组就放在这些槽里。转子也用硅钢片叠压而成，固定在机轴上。若异步电动机的定子线圈通过交流电，就形成旋转磁场。处在磁场里的转子产生感应电流与磁场相互作用，使转子旋转。其转速总是小于旋转磁场的转速，故名异步电动机。同步电动机的定子与异步电动机相同，转子线圈通电时产生固定磁场，定子的旋转磁场以一定转速旋转，吸引转子和它同步旋转。直流电动机与直流发电机完全相同，可以互用。其定子产生固定磁场，转子通过换向器使线圈在各个位置上有固定的电流方向。通电的转子线圈在定子的磁场作用下磁转。直流电动机按激磁方式（磁极的激磁绕组与电枢绕组的连接方式）的不同可分为他激、并激、串激和复激等几种。
凡容量在100kw以下没有特殊要求的机械可都用某种异步电动机。对起动力较大而调速范围不大的设备（如吊车、绞车和升降机等）宜用同步电动机。直流电动机的主要特点是起动力矩较大并可在较大范围内连续调速，适合于某些刨床、铣床和轧钢机的控制设备，以及汽车、电气火车和市内电车等。按电动机的结构型式有防护式和封闭式等。防护式电动机用保护罩隐蔽通风孔，防止铁屑和雨水等进入内部；封闭式电动机没有通风孔，电动机自身表面散热，灰尘和水气不能进入内部，特别适用于工地、锅炉房、化工厂等灰尘、潮气和腐蚀性气体较多的地方。