电磁转换整章教学案（打开密码123456）（试题无答案）

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第十六章电磁转换
一、磁体与磁场（第1课时）
班级: 姓名:
【学习目标】1．知道磁体与磁场，
2．知道磁极间的相互作用及磁体的一些性质
【课堂学习】
活动16.1认识磁体
一．用磁体靠近大头针时，发现磁体对大头针有 作用。磁体这种性质叫做 。
问题1：磁体上各处的磁性都一样强吗？你能设计个实验来验证吗？
二．磁体的 对大头针的作用最 （强/弱），这两个部位叫做 。
将一条形磁体悬挂起来，静止时指南的那个磁极叫做 ，静止时指北的那个磁极叫做 。这种性质称做磁体的 。
当两个磁体靠近时，同名磁极相 ，异名磁极相 。
问题3：一块磁体若摔成两块，则每一块有几个磁极？
问题4：两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，可以用哪些方法鉴别？
有四种方法：1
2
3
4
三．磁化是指
去磁是
【课堂练习】1．当两个磁体靠近时，同名磁极互相 ，异名磁互相 。
2．将条形磁铁放在铁屑中，拿出后发现 吸引铁屑较多，说明条形磁铁 的磁性较强，磁体上的磁性最强的部位叫 。任何磁体都有两个极，我们将此分别称作为 极（N）和 极（S）。
3．在水平面内自由转动的小磁针，静止后总是一端指 ，一端指 ，这表明磁体具有 性，我国古代四大发明之一 就是依据这一原理制成的。
4．根据下列四个图中小磁针静止时的位置（黑端为N极），标出对应磁体的N、S磁极。
5．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
6．关于磁铁，下列说法中错误的是 ( )
A．把它悬挂起来，自由转动，静止时总是一端指北B．它的磁性是两端最强，中间最弱
C．把它分成二段，每段都有两个磁极 D．把它分成二段，每段只有一个磁极
7．实验表明，磁体能吸引1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
8．有两根外形完全相同的棒a和b，如果按图甲那样，用手拿a时b 不会掉下；若按图乙那样，用手拿b时不能吸住a，这说明　　　　　　　　　　　　　　　（　 ）
A．a有磁性，b没有磁性 B．a没有磁性，b有磁性
C．a、b都没有磁性 D．a、b都有磁性
9.如图弹簧测力计下端吊一铁球，当它们在水平放置的
条形磁铁的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中，弹
簧测力计的示数 ( )
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
【课后提升】
10．磁体上 叫做磁极，一个磁体具有 个磁极，它们分别是 极和 极。
11．如图所示，磁铁吸住两根铁钉的一端，那么这两根铁钉的另一端将 ( )
A．互相吸引，如图甲 B．互相排斥，如图乙
C．既不吸引也不排斥，如图丙D．以上三种情况都有可能
12．两根缝衣针甲和乙，当把甲针用细线悬挂后，再用乙针尖端接近甲针尖端时，发现甲针尖端向乙针尖端靠拢，由这个现象可以判断 ( )
A．甲针有磁性 B．乙针有磁性
C．两针都有磁性 D．两针中至少有一针有磁性
13．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
第13题图 第14题图
14．小明用水平放置的一根条形磁针的一端吸起一根较小的铁钉，如图所示，若他用一根同样的条形磁铁的S极与原来的磁铁N极靠近合并时，将看到的现象是 ( )
A．铁钉的尖端被吸向右端磁铁 B．铁钉将落下
C．铁钉的尖端被向左端磁铁 D．铁钉被吸得更牢
第十六章　电磁转换
一、磁体与磁场（第2课时）　　
班级: 姓名:
〖学习目标〗
1．认识磁场及其方向性，知道磁体周围的磁场分布状况，理解磁感应线.
2．知道地磁场.
〖课堂学习〗
问题1：演示：用条形磁体的一端隔着纸能吸引铁钉或小磁针。磁体是通过什么对铁钉、小磁针产生作用的？是 _________。
磁场是指
问题2：磁场看不见，摸不着，如何来描述磁场呢？
1．用小磁针描述：发现磁场具有 __________性。人们规定小磁针静止时____的指向为该点的磁场方向。看课本图
2．用铁屑描述：发现磁场有强弱之分，铁屑越密集表示此处磁场越强，越稀少表示越弱。
看课本图条形磁体和马蹄形磁体的周围铁屑分布
3．我们建立了一种假想的模型，引入了_________描述磁场？既形象又方便。
磁感线是指 _________ _________ _________ _________ _________。
磁感线可以描述磁场的哪些性质？ _________、 _________。
画磁感线不准交叉！
1．画出图中磁铁周围磁感线的形状和方向，并给小磁针标出N、S极．
例1．图中(小磁针的涂黑端为N极，这是物理中的一个约定)，磁感线或小磁针静止时N、S极的指向画得正确的是 ( )
例2：如图磁场的磁感线描述错误的是（ ）
例3：关于磁场和磁感线下列说法中正确的是( )．
A．只有磁铁的周围才会有磁场 B．磁体外部的磁感线是从N极出来，回到S极
C．磁感线是由铁屑组成的 D．小磁针在磁场中的受力方向跟该点的磁场方向一致
例4．一个封闭的圆纸盒里有一根条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，这些小磁针稳定时的N极指向如图所示．试在盒内画出条形磁体并标明它的N、S极．
问题3：小磁针有指南北的性质，你知道其中的奥秘吗？
地球是个大磁体，相当于条形磁体。地球周围存在地磁场使小磁针有指向南北的性质。
地磁的南北极（N、S极）和地理南北极相反且存在磁偏角。即地磁北极在地理 附近，地磁南极在地理 附近．这种地磁两极与地理两极偏离的现象，是我国宋代科学家 在历史上第一个清楚、准确地论述的．
【课堂练习】
1．用磁体隔着塑料尺、玻璃板、木板、纸去接触一元硬币时，观察到磁体对一元硬币 (选填“有”或“无”)作用，对玻璃板 (选填“有”或“无”)作用．磁体的这种作用是通过 发生的．
2．如图1所示，条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北，而是有了新的指向，表明 ．这个实验还反映了磁场是有方向的，磁场中某一点的磁场方向就是放在该点的小磁针静止时 所指的方向．
3．在图2中标出磁感线的方向和小磁针的N、S极；根据小磁针的指向在图3中标出磁体的极性和磁感线的方向(小磁针涂黑的一端为N极)．
图1 图2 图3
4．关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 ( )
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．地磁N、S极和地理南、北极完全重合
C．条形磁体周围的磁感线是从S极出发指向N极的
D．指南针指南北是因为地球周围存在磁场
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”，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．磁场是看得见、摸得着的
【课后提升】
1．地球是个大磁体，在地球上，指南针能指南北是因为受到　　　　　的作用。人类将在本世纪登上火星。目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上宇航员能依靠指南针来导向吗？　　　　　 （选填“能”、“不能”或“不知道”）。
2．磁感线是用来形象地表示　　　　　分布情况的一些有方向的曲线，磁体周围的磁感线都是从磁体的　　　　极出来，从　　　　极进去，构成闭合的曲线。
3．转动指南针的罗盘时，罗盘内的磁针　　　　　　　　　　　　　　（　　）
　A．随罗盘一起转动起来　　　　　　　　B．不随罗盘转动，仍在原位置
　C．随罗盘转动，且比罗盘转动快一些　　D．随罗盘转动，只是罗盘转动慢一些
4．下列关于磁场的叙述，其中不正确的是　　　　　　　　　　　　　　（　　）
　A．在磁铁周围放入小磁针，磁铁产生磁场，取走小磁针，磁铁周围的磁场就消失了
　B．某一点磁场方向，就是放在该点的小磁针静止时北极所指的方向
C．磁感线是有方向的，在磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极
D．指南针静止时南极指向地磁北极
5.当钢条靠近磁针的N极时，N极远离钢条，根据这一现象 （ ）
A．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是N极。
B．可以确定钢条原来一定有磁性，且钢条与磁针接近一端是S极。
C．不能确定原来有没有磁性。
D．可以确定钢条原来一定无磁性。
6.在一根条形磁铁行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后，其周围磁场磁感线的分布情况如图甲所示．将XY两端对调以后，磁感线分布情况未发生改变，如图乙所示．则棒状物体XY可能是( )
A．软铁棒 B．条形磁铁，其中X端为N极 C．铜棒 D．条形磁铁，其中Y端为N极
7.物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是初中物理中的几个研究实例：
①研究一个物体受几个力的作用时，引入合力的概念 2用光线表示光的传播方向
③研究电流时把它与水流相比 ④利用磁感线来描述磁场
上述几个实例中，采用了相同研究方法的是 （ ）
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
8.如图甲所示，弹簧测力计下挂一铁块，当一条形磁铁从铁块下水平拉过时，在图像乙中弹簧测力示数变化情况正确的是 ( )
9．在做“用铁屑探究磁体的磁场”实验时，小明不慎将铁屑撒在实验桌上，为了收集铁
屑，小明想用磁体直接吸收铁屑．同组的小东建议用塑料袋或白纸包住磁体后去吸收铁屑．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小明和小东的方法都可行，但小东的方法好些
C．小东的方法可行，小明的方法不可行 D小明和小东的方法都可行，但小明的方法好些
10．磁体旁小磁针静止时所指的方向如图6所示，画出小磁针所在处磁感线及磁感线的方
向，并标出磁体的N、S极(小磁针黑色端是N极)．
11．标出图甲和乙中磁体的磁极．
12．在图甲和乙的磁感线上画箭头表示方向，并标出小磁针的N、S极．
13．（09江苏）某兴趣小组在研究扬声器结构时，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，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）．
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）．
猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，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： ．
第十六章　电磁转换
二、电流的磁场（第1课时）　
班级: 姓名:
〖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铁相似。
3．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
〖课堂学习〗
问题1：电流周围能不能产生磁场呢
(1)演示:奥斯特实验说明电流周围存在着磁场
提问：观察到什么现象？
提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？
提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与电流的方向有没有关系呢？
(2)演示:
提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？
电流周围的磁场方向与 有关。
提问：奥斯特实验在我们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， 因为它揭示了 不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现，有力推动了电磁学的研究和发展。
　问题2：研究通电螺线管周围的磁场
(1)演示：按课本图11－13那样在纸板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲纸板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。
提问：同学们观察到什么现象？
提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？
(2)演示：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
提问：通电螺线管的极性与电流的方向有关吗
(3)演示：再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
　结论:通电螺线管相当于一个 ，其两端的极性跟螺线管中 方向有关。当 方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变。
问题3：安培定则
提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁极与电流方向的关系呢？
同学们看书、讨论，弄清安培定则的作用和判定方法。
1．作用：可以判定通电螺线管的 与 的关系。
2．判定方法：用 手握住螺线管，让四指弯向螺线管中 方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 极。
　　练习：1．如附图所示的二个通电螺线管，用安培定则判定它们的两极及小磁针指向。
　2．如附图所示的二个通电螺线管，用安培定则判定电源的两极。
3．如附图所示的三个通电螺线管，用安培定则判定它们的绕法。
【课堂练习】
1．（09·上海）如图所示，正确表示小磁针N极指向的是
2．（09义乌）、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
3．（09·广西贵港）如图所示，甲、乙两个通电螺线管互相靠近，a、b和c、d分别接电源，那么
A．a、c都接正极时，甲、乙互相吸引
B．b、d都接正极时，甲、乙互相吸引
C． a、c都接正极时，甲、乙互相排斥
D．b接正极、d接负极时，甲、乙互相排斥
4．（09四川自贡）.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
【课后练习】
1．电能生磁吗 ．什么样的实验可以支持你的观点 ．
(1)在图16—14所示的实验现象中，比较(a)、(b)可看到，导线通电时(注：只能短暂接通电路)，小磁针 (选填“偏转”或“不偏转”)，由此表明： ．
(2)比较(a)、(c)可看到，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向 (选填“蘸
变”或“不改变”)．实验表明： ．
2．如图16—15所示的实验现象表明：通电螺线管的外部磁场与 磁体的磁场相
似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个 ，通电螺线管周围的磁场方向与
有关，可用 来判定．
3．在图16—16中，蚂蚁和猴子分别用两种生动的语言来描述通电螺线管的电流方向与
N极位置的关系．
(1)图(a)：蚂蚁沿着电流方向绕螺线管向上爬行，它说：“N极就在我的 (选填“左”或“右”)边．”
(2)图(b)：猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，它说：“如果电流沿着我右臂所指的方
向，N极就在我的 (选填“前”或“后”)方．”
4．如图16—17所示，当闭合开关S时，分别标出通电螺线管的N、S极，并标出磁感线的方向．在图16—18中，A、B两通电螺线管将相互 ．
5．丹麦物理学家 是第一个发现电和磁之间联系的人．他发现了电流周围有磁场．做该实验时要把直导线与小磁针 (选填“平行’’或“垂直’’)放置，导线中有电流时会看到小磁针偏转，表明 ．当年，这位物理学家还将玻璃、木头、水、松香、瓦片、石块等非磁性材料放在导线和小磁针之间，发现小磁针在电流的作用下仍然偏转．正是电流周围的 对小磁针产生了 的作用．磁体之间的相互作用和磁体与电流之间的相互作用是通过 来传递的．若要改变电流的磁场方向，可以通过改变 来实现．
7．根据磁感线方向，在图16—24中标出通电螺线管和小磁针的N、S极及电源的正、负极．
8．小磁针静止时的指向如图16—25所示，请画出通电螺线管的绕线情况．
第十六章　电磁转换
二、电流的磁场（第2课时）　
班级: 姓名:
〖学习目标〗
1．知道电流周围存在磁场的应用：电磁铁具有哪些优点
2．知道电磁继电器的结构和工作原理
〖课堂学习〗
问题1：电磁铁的磁性强弱相关因素
学生阅读课本第40页：电磁铁及其应用。电磁铁的结构 、 。
提出问题： 电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？ 、 。
探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，控制 不变，通过 来改变电流大小；
探究电磁铁的磁性强弱与 的关系，控制电流不变，改变线圈的匝数。
如何反映电磁铁磁性的强弱？ 。
在下列方框内画出你所设计的电路图：
问题2：电磁铁具有哪些优点
1．电磁铁磁性的有无可以由 来控制。如电磁起重机、 、
、 都是根据这一特点工作的；
2．电磁铁磁性的强弱可以由 来改变；
3．电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向由 决定。
问题3：电磁继电器
学生阅读课本第41页：电磁继电器
电磁继电器的构造： 、 、 及 。
电磁继电器工作电路可分为 控制电路和 工作电路两部分。
电磁继电器的作用：
1、用 、 的控制电路来控制 、 的工作电路。
2、实现远距离操作即 和生产自动化。
电磁继电器的工作原理：
例1、如图所示，是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是 （ ）
A．红灯亮 B．绿灯亮 C．红、绿灯同时亮 D．红、绿灯都不亮
例2、如图是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的下列叙述，不正确的是 （ ）
A.该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性，且水位必须到达A
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮
D.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极
【课堂练习】
1．图16—19是电磁继电器结构示意图．其中有两个电路： 一是控制电路，由 _ 、 组成；二是工作电路，由 、 、 组成．
工作原理：闭合低压开关，线圈中通过电流后产生 ，对衔铁产生 ，使工作电路 (选填“闭合”或“断开”)，电动机 (选填“正常”或“停止”)工作；断开低压开关，线圈中 (诜填“有”或“无”)电流，工作电路 (选填“闭合”或“断开”)，电动机就 (选填“正常’，或“停止”)工作．
利用电磁继电器可以用 的控制电路来控制 的工作电路．
2．图16—21是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识，以下说法中不正确的是 ( )
A．温度计中的水银是液态金属 B．当温度达到设定温度时铃响报警
C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D．电磁继电器是一种电路开关
3．如图16—22所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁体，开关闭合后，当滑片P从A端向b端滑动时，会出现的现象是 ( )
A．电流表示数变大，弹簧长度变长 B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变长 D．电流表示数变小，弹簧长度变短
4．如图16—23所示，闭合开关，小铁块被吸起，下列说法正确的是 ( )
A．将小铁块吸起的力是铁芯与铁块之间的分子引力
B．用手托住小铁块，将电源的正负极对调，闭合开关，稍后手松开，小铁块一定落下
C．滑动变阻器的滑片向上移动，小铁块可能落下
D．滑动变阻器向下移动，小铁块可能落下
5．如图16—26所示，是录音磁头的工作原理．录音时磁带上的磁性材料通过与磁头作用被磁化变成类似于图中的小磁体，从而记录声音．请根据图中小磁体的极性标出此时磁头线圈中的电流方向．
【课后练习】
6．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及长导线为主要器材，进行如图16—27所示的简易实验．
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱．
(2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图(a)所示的情景；
接着，移动变阻器滑片，使其连人电路的阻值变小，观察到如图(b)所示的情景．比较图(a)和图(b)，可知图 中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 选填“大”或“小”)磁性越强．
(3)如图(c)所示，将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易电磁铁串联的电路．从图(c)的情景看出，在 相同的情况下，线圈的匝数越 (选填“多”或“少”)磁性越强．
7．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
第7题图 第8题图 第9题图
8．如图弹簧测力计下端吊一条形磁铁，当开关S闭合时弹簧测力计示数变大，则电源的正极是　　　　　　　　　　　　　　 ( )
A．左端 B．右端 C．不变 D．无法判断
9．如图所示，一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片，当开关S断开时，铁片刚好与水银槽中水银接触。当开关S闭合后，铁片会（ ）
A.不动 B.陷入水银面以下
C.向上运动停止在空中 D.上下不停的振动
10．图中的电磁铁为一个中间有抽头的电磁铁的示意图，小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系。他做了如下实验，实验步骤为：
（1）先连接好如图（甲）所示的电路，调整滑动变阻器的滑片使电流表示数较小，记为I1，发现电磁铁吸引住大头针的数目较少；
（2）调整滑动变阻器滑片使电流表的示数增大到I2，发现电磁铁吸引住大头针的数目增加；
（3）再按图（乙）所示的电路图连接好电路，调整滑动变阻器的滑片使电流表的示数保持为I2，发现电磁铁吸引住大头针的数目进下一步增加；
　从以上实验我们得出的结论是：
　① ；② 。
　在实验步骤（3）中强调电流表的示数与步骤（2）中电流表的示数（I2）保持相同的原因是 。
11．超重超载车辆是造成高速公路路面结构损坏，高速公路交通事故频发的一个重要因素.因此限制超重车辆的行驶，对确保润扬大桥结构安全有着重要意义.小康同学想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为大桥设计一个车辆超重的报警装置.当车超重时，信号灯就发光.在图中请你为他连接好电路.
第十六章　电磁转换
三 磁场对电流的作用 电动机（第1课时）　
班级: 姓名:
【学习目标】
1．知道磁场对电流有磁力的作用。磁力的方向和电流方向和磁场方向有关
2．应用；电动机的原理、结构和工作过程
〖课堂学习〗
1．实验演示：玩具电动机的转动，看课本44页其结构: 、 及猜想: 。
实验演示：磁场对通电直导线的作用，看课本45页得到结论：
磁场对电流有 的作用。力的方向与 和 有关。
2．将导线绕成线圈后放在磁场中通电会如何运动呢？
提问：看课本46页图，根据上面的结论，通电线圈的两条边在磁场中是怎样受力的？
提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？<在线圈上标上abcd(沿顺时针)>
结论：通电线圈在磁场中 ，将电能转化为机械能。
平衡位置是指：通电线圈的两条边在磁场中恰好受力平衡的位置，此时线圈的平面与磁感线 。 通电线圈最后静止在平衡位置上。所以通电线圈在磁场中不能连续转动。
3．使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
提问：线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？
引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。
〈1．使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。这个装置叫换向器（两个铜制半圆环）〉
〈2．换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。〉
仔细观察课本47页图16-29，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是a图和c图
a图：电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针。c图：电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。
〈3.应用：直流电动机的构造
出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷。
演示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣
原理：
能量转化： 。
转向跟 和 有关。
转速跟 和 有关。
【课堂练习】
1．观察实验，选择正确的答案．在如图所示的实验装置中，接通电源后，导体AB受力的作用发生运动，然后改变电流方向或磁感应方向，则下列叙述中错误的是 ( )
A．在上述实验现象中，是机械能转化为电能
B．通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关
C．通电导体在磁场中受力的方向跟磁感应方向有关
D．同时改变电流方向和磁感应方向，通电导体的受力方向不变
2．通电导体在磁场里所受力的方向（ ）
A．跟电流方向和磁感线方向有关
B．只跟电流方向有关，跟磁感线方向无关
C．只跟磁感线方向有关，跟电流方向无关
D．跟电流方向和磁感线方向都无关
3．电动机的作用是 ( )
A．把电能转变为内能 B．把电能转变为机械能
C．把电能转变为化学能 D．把机械能转变为电能
4．如下图所示，把一个线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过线圈，以下关于线圈的运动情况的说法正确的是 ( )
A．线圈将向上平移
B．线圈将向右平移
C．线圈将持续转动
D．线圈将转动，但不能持续，最后停在某一位置
5．关于直流电动机的论述，正确的是 ( )
A．直流电动机的构造和交流发电机的构造相同
B．换向器的作用是改变线圈中的电流方向
C．电动机是将机械能转化为电能的装置
D．直流电动机线圈转动一圈，电流方向改变一次
6．某个电动机的模型不能运转，其发生故障的原因不可能是 ( )
A．电流方向反了 B．换向器和电刷接触不良
C．磁铁没有磁性 D．轴和轴架的摩擦太大
7．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．因此，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工作时是否发热没有关系
【课后练习】
1．通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟 和 有关．如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向 ；如果这两者的方向同时改变，则力的方向
2．电动机是利用 的现象制造的．电动机工作时主要是把 能转化为 能．
3．直流电动机是用 定期改变线圈中的电流方向，从而使电动机能够连续不停地转动．
4．电动机被广泛用作生活、工农业生产的动力，是因为他与其他动力装置相比有更多的优点．例如： 等等．
5．一台直流电动机，额定电压为220V，功率是4．4kW．求：
(1)电动机正常工作电流是多大
(2)电动机工作半小时消耗多少千瓦时的电能 合多少焦
（3）你注意过吗 实际的电动机在工作一段时间后是会发热的．能说出是什么原因吗
6．电动机的电路符号是怎样的 你能设计一个电路使电动机在人的操作下既可以正转也可以反转吗 画出你的设计图．
7．如图所示，甲图表示通电导体在磁场中受力情况，请根据甲图画出A、B、C三幅图中
通电导体的受力方向．
8．如图所示，悬挂在细金属丝下方的金属棒AB处在蹄形磁铁的磁场中．
(1)当C、D两个线头没有接到蓄电池的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极时，AB棒立即摆动起来，这一现象说明了
．
(2)当C、D两个线头分别接触电池两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，而如果将两个线头对调一下再接触电池两极时，会看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了 ．
(3)如果把蹄形磁铁上下翻转一下(变为S极在上)，两个线头所接触的电源正负极不变，那么金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了
第十六章　电磁转换
　电磁感应 发电机
班级: 姓名:
【学习目标】
知道：1发电机的工作原理。理解电磁感应现象
2．知道交流发电机的主要构造。
3．知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。
4．培养学生把物理规律应用于实际的能力。
〖课堂学习〗引人新课：电能生磁，那么磁能生电吗？
实验演示：发电机发电工作。看课本51页介绍：
1．法拉第的发现：电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。
实验演示产生感应电流的条件，得到结论：
。
感应电流的方向与 和 有关。
能量转化： 。
　例1．如图16.16所示，闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，用“○”表示导体横截面，箭头表示导体运动方向，其中不能产生感应电流的是（　　）
　　
2应用：发电机
(1)发电机原理：电磁感应现象
提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？
教师边提问边动手，把铜导线弯成线圈并在磁场中转动，转动线圈，引导学生分析，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。
(2)发电机的构造：由定子和转子两部分组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等
演示：摇动发电机大轮，小灯泡发光，验证了上述理论。
(3)交流电与直流电
讲述：下面我们来研究发电机产生的电流有些什么特点。要研究电流的特点，就需要借助电流表，教师边讲边用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，要求学生观察电流表指针运动情况。引导学生分析：指针左右摆动，表明电流方向在周期性地重复变化。引出交流电、直流电的概念，并加以区别。
交流电：周期性改变方向的电流。我国供生产和生活用的交流电周期0.02秒，频率50赫。
直流电的电流方向不变。
讲解：周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量（不给定义），我国供生产和生活用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫兹，其意义是发电机线圈转一周用0.02秒，即1秒内线圈转50周。因为线圈每转一周电流方向变化两次，所以频率是50赫兹的交流电电流方向每秒钟改变100次。
交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
(4)发电机是把机械能转化为电能的机器。
①发电机输出什么能？
②要发电机发电，我们必须给它提供什么能？这种能量从哪里得到？
【课堂练习】
一、填空题
1．如图16.17所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端跟电流表连接起来．合上开关，让导体ab在磁场中左右运动，会观察到电流表的指针　　　　　　，这种现象叫　　　　　　　现象．在这种现象中　　　　　能转化为　　　　　能．
2．6月5日是世界环境日，2006年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会”．化学电池对生态与环境的影响日趋严重．如图16.18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　　　　　　　　　　　　．
二、选择题
3．如图16.19所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动．这个现象所反映的物理原理，在下列电气设备中得到应用的是（　　）
A．电磁起重机 B．发电机
C．电动机 D．电磁继电器
4．在探究产生感应电流的实验中，某同学按照图16.20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（　　）
5．小明利用如图16.17所示实验装置探究电磁感应现象，他把装置中的直铜线ab通过导线接在量程为3A的电流表的两接线柱上，当让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．感应电流太小，无法使指针明显偏转
　　B．铜线ab太细，换用铜棒进行实验便能使指针明显偏转
　　C．ab运动方向不对，应将ab改为向左运动
　　D．ab运动方向不对，应将ab改为上下运动
6．关于电和磁，以下说法正确的是（　　）
　　A．闭合导体在磁场中运动就会产生感应电流
　　B．一段导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流
　　C．通电导体在磁场中受力方向既平行于电流方向，又平行于磁场方向
　　D．通电导体在磁场中受力方向既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向
7．如图16.21所示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，小灯饱发光，该现象中（　　）
①电产生了磁，使电动机转动 ②滋产生了电，使小灯泡发光 ③电动机是电源 ④转速越快，灯饱越亮
　　A．①②③　　　　　　　　　　　B．①③④
　　C．①②④　　　　　　　　　　　D．②③④
三、简答题
8．发电机的线圈平面和磁感线垂直时，线圈中有没有感应电流产生？为什么？
【课后练习】
1．英国物理学家 经过长期探索，发现了 现象，这是他在奥斯特发现了电流的磁效应后 的结果．他的发现，实现了 的愿望，进一步揭示了 现象和 现象之间的联系．
2．发电机是根据 现象制成的， 和 做周期性变化的电流叫交流电．电流周期性变化一次的 叫交流电的周期，1s内 叫做交流电的频率．我国工农业生产和日常生活中所用交流电的频率是Hz，其方向每秒改变 次．
3．如下图所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端跟电流表连接起来，合上开关，让导线ab在磁场中左右运动，你会观察到 的指针发生偏转，说明 (填“有”或“没有”)电流产生，这种现象叫 ．
4．法拉第发现的 现象，导致 的发明，实现了电能的大规模生产，为人类的生产劳动实现机械化奠定了基础．磁悬浮列车是利用同名磁极相互 的原理来实现悬浮的．
5．产生感应电流的条件是 ( )
A．导体在磁场中做切割磁感线运动
B．导体在磁场里沿磁感线方向运动
C．闭合电路的一部分导体在磁场里顺着磁感线方向运动
D．闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动
6．在交流发电机中，当线圈平面：
①转至与磁感线垂直位置时，感应电流为零．
②转过与磁感线平行时，感应电流改变方向．
③转至与磁感线平行时，感应电流为零．
④转过与磁感线垂直位置时，感应电流改变方向．
以上说法中正确的是 ( )
A·①③ B．①④ C．②③ D．①②③
7．下列说法中正确的是 ( )
A．导线在磁场中运动就能产生感应电流
B．闭合电路的一部分导线在磁场中运动就一定能产生感应电流
C．闭合电路的一部分导线在磁场中作切割磁感线的运动，一定能产生感应电流
D．闭合线圈在磁场中作切割磁感线的运动，一定能产生感应电流
8．如下图所示的四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是 ( )
9．如图所示的甲、乙两个模型示意图中，甲图是 模型，乙图是 模型·
（09·湖北宜昌市）10．如图是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表，缓慢转动线圈，观察电流表指针摆动的方向：__________________，这说明______________________________。要使小灯泡变亮，可以采用的方法和措施是：①______________；②______________。
11．（09·武汉）下图是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。使用时，迅速按压手柄多次，闭合开关灯泡就能发光。这种不需要干电池的手电筒的工作原理是
A．电磁感应现象
B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用
D．通电线圈在磁场里受力转动
12．（09·本溪）如图是1825年日内瓦年轻的物理学家科拉顿做实验的装置图,为避免磁铁对磁针的作用,把实验装置放在两个房间内,他在乙房间把磁铁放入线圈的过程中,以磁铁为参照物,线圈是_____________(填“运动”或“静止”)的,这时甲房间的小磁针将______________(填“不动”或“转动”),乙房间出现的电磁现象在物理学上称为________________现象.
（09·广东湛江）13．图15是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路．小明将实验中观察到的现象记录在下表中．
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做 时，导体中就会产生感应电流．
（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与________________________有关．
（3）比较实验2和6（或3和7）可知： ．
（4）此实验的研究方法有控制变量法和 法．在此实验的过程中是 能转化为 能，重要的应用是 ．
（5）针对这个实验小明进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，除此以外你的猜想是： ．
①写出验证你的猜想的主要步骤．
②你怎样对实验结果进行分析判断？
N
S
N
S
甲
乙
N
S
P
N
电源
图16.16
图16.17
图16.18
图16.19
A
B
C
D
图16.20
图16.21
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