第十六章 电磁转换

沛县胡寨中学
第十六章电磁转换 一、磁体与磁场（一）
学习目标
(1)认识磁现象；知道磁体的吸铁性、指向性、磁极及磁极间的作用；知道什么是磁化．
(2)知道磁体周围存在磁场以及描述方法，磁场方向是怎样规定的．
(3)了解地磁场及地磁场的南北极．
学习重点难点
1．重点：磁极间的作用规律、磁场的捕述．
2．难点：磁感线．
一、知识回顾及课前预习
1． 磁铁能吸引哪些物质？
2． 磁体各部分吸引铁的能力都一样吗？
3． 磁体有两个磁极，怎样表示这两个磁极呢？
4． 条形磁体、小磁针静止时，两个磁极分别指向什么方向？
5． 磁体两端的磁性最强，如果把两磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？
6． 人造磁体是根据什么道理制作的？
7． 磁铁周围的空间与其它空间有什么不同呢？
8． 磁场是看不见摸不到的，无法直接观察，怎样研究呢？
9．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？
例1 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．硬币中含有铁磁性物质，磁化后能被吸引
例2如图所示，已知磁铁的磁感线和方向，
标出磁铁的N、s极．
巩固练习
1.磁体具有吸引________________等物质的性质，在铁、铜、钴、镍等物质中，不能被磁化的物质是_____________________
2.磁场的基本性质是它对放人其中的磁体产生__________的作用，磁体间的相互作用是通过_______________而发生的。
3.在磁场中某点，小磁针N极受力方向跟该点的磁场方向_____________，S极的受力方向跟该点的磁场方向_____________
4.指南针能够指示南北方向，是因为地球是一个巨大的_____，地磁的北极在地理的______附近。
5． 悬挂起来的磁体，静止时总是一个磁极指南，一个磁极指北，分别叫做磁体的 极和 极．磁体有广泛的应用，许多物体上都有磁体，请你举出两个应用磁体的实例① ，② 。
6．磁极间相互作用规律是同名磁极__________；异名磁极____________．磁悬浮列车是利用同名磁极相互______的原理实现悬浮,从而大大减少摩擦力,来提高列车的速度.
7.小磁针(涂黑端为N极)放在条形磁铁的周围，静止后的指向如图所示，在图中标出条形磁铁的N、S极，
8．图中磁体外围的小磁针N、S极分布标得正确的是 ( )
A．a B。b C。c D.d
第9题 第10题
9．有甲、乙两根形状完全相同的钢棒，当甲的一端靠近乙的一端时，乙按如图方式转动起来，则可判断( )
A．一定是甲棒有磁性，乙棒无磁性；
B．一定是乙棒有磁性，甲棒无磁性；
C．甲、乙都一定有磁性；
D．甲、乙都可能有磁性。
10．小宇同学为了检验某根钢条是否具有磁性，它将钢条的A端靠近小磁针的N极，发现它们相互吸引；当仍将钢条的A端靠近小磁针的S极时，发现它们仍然相互吸引，则：
A．钢条A端为南极，另一端为北极 B．钢条A端为北极，另一端为南极
C．不能确定钢条是否具有磁性 D．钢条没有磁性
第十六章电磁转换 一、磁体与磁场（二）
学习目标
(1)认识磁现象；知道磁体的吸铁性、指向性、磁极及磁极间的作用；知道什么是磁化．
(2)知道磁体周围存在磁场以及描述方法，磁场方向是怎样规定的．
(3)了解地磁场及地磁场的南北极．
学习重点难点
1．重点：磁极间的作用规律、磁场的捕述．
2．难点：磁感线．
一、知识回顾及课前预习
1. 叫做磁性.
2. 叫做磁极.磁体有两个磁极分别是 极和 极 磁极间的性质： ， .
3. 叫做磁化.
4.地球周围存在着 ，磁场的方向是指 .磁场的基本性质是 .磁感应线是 .
地磁场： .
巩固练习
1.磁体周围存在着________，指南针能够指南北，是因为它受到了________的作用。
2.在图上标出通过静止小磁针的磁感线，标明小磁针的N、S极
3.关于磁感线下列正确的是：（ ） A、磁体周围的磁感线从磁体北极出来回到磁体南极；B、磁场能产生磁感线；C、磁针北极受磁力方向与该点磁感线方向相同；D、磁感线在磁体附近的空间客观存在
4.根据图2-4中放在磁场里的小磁针的指向（小磁针黑端为N极），各图中标出的磁感应线的方向和磁体的磁极名称完全正确的是：（ ）
D D.放在条形磁体旁边的小磁针指向东方。
7.根据图2-4中放在磁场里的小磁针的指向（小磁针黑端为N极），各图中标出的磁感应线的方向和磁体的磁极名称完全正确的是：（ ）
5．如图9-4所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是 （ ）
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9-5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9-5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.当钢条的一端靠近磁针的N极时，N极自动接近钢 条，由此可以判定钢条一定具有磁性吗 为什么
8.1991年《新闻晚报》报道一则消息：“上海的信鸽从内蒙古放飞，历经20余天，返回上海市区鸽巢. 信鸽这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇. ” 人们对信鸽有高超的认识本领提出了如下猜想：
A、 信鸽对地形地貌有超强的记忆力；
B、 信鸽能发射并能接收某种超声波；
C、 信鸽能发射并能接收某种次声波；
D．信鸽体内有磁性物质，它能借助地磁场辨别方向.
那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小铁块，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽都能飞回到鸽舍，而缚着铁块的信鸽却全部飞散了.
（1）科学家的实验结果支持上述哪个猜想？__________（填字母）
（2）缚铜块的信鸽能从很远的陌生地方飞回鸽巢是因为铜_______________磁性物质.
第十六章电磁转换 二、电流的磁场（一）
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。
学习重点难点
1.知道电流周围存在着磁场。
2.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
一、知识回顾及课前预习
1. 当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？
2. 奥斯特实验说明 。
3. 电流的磁场方向跟 有关。当 变化时，磁场的方向也发生变化。
4. 通电螺线管外部的磁场和 一样。
5.通电螺线管两端的极性跟螺线管中 方向有关。当 方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。
6.安培定则的内容：
7. 例:信鸽是靠地磁场辨别方向的，放飞的信鸽一般都会飞回原住地，但是如果信鸽在飞行途中近到雷雨或电视发射塔附近就会迷失方向，这是为什么
巩固练习
1·如图所示，开关S闭合时，小磁针的指向如图，则A是电磁铁的是电源的_______极·C是电源的_____________极
第1题 第2题
2·小磁针放在通电螺线管附近，位置如图所示，标出各个小磁针的N极(涂黑)
3·电磁铁的优点是:磁性的有无可以由________________来控制，电磁铁的南北极可以用_______________来控制，磁性的强弱可以用________________来控制·
4．按图中所给的条件，判断通电螺线管两端的极性，或螺线管中的电流方向，并 在图上标出。
5．小张同学在一个通电螺线管的周围添画上一些小磁针以表示该处的磁感线方向，其中小磁针涂黑的是N极，指出画错的小磁针为[ ]
A．a B．b C．c D．d
6.请你设想一下,假如没有电流的磁效应,我们的生活会有什么变 化 写出两个合理场景:
(1)________________________________.(2)________________________________.
7.标出图中通电螺线管的N、S极.
8.在图(a)中,静止的小磁针黑端是极,请画出螺旋管的绕法;图(b)中,根据电磁铁的 极,判断电源的正、负极。
9.通电螺旋管旁的小磁针静止如图所示，判断正确的是[ ]
A．螺旋管a端为N极，电源C端为正极
B．螺旋管a端为S极，电源C端为负极
C．螺旋管a端为N极，电源C端为负极
D．螺旋管a端为S极，电源C端为正极
10.如图所示，在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一条形铁棒，开关S 闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，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
第十六章电磁转换 二、电流的磁场（二）
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。
教学重点 教学难点
知道电流周围存在着磁场。
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
巩固练习
1.小丽同学利用如图9-7所示的装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论．比较甲、乙两图可知： ；比较乙、丙两图可知： ．
4.如图9-8，当开关闭合后，通电螺线管边的小磁线管的a端为 极，电源的d端为 极；当图中滑片P向右移动过程中，通电螺线管的磁性将 （选填：“增强”、“减弱”或“不变”）。
2.如图所示，是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合时发生的现象是：（ ）
A．弹簧伸长，灯持续发光 B．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
C．弹簧缩短，灯熄灭 D．弹簧静止不动，灯持续发光
3.下列四个例子中，采用相同的物理研究方法的是( )
(1)根据电流所产生的效应认识电流 (2)研究电流时把它比作水流
(3)根据磁铁产生的作用来认识磁场 (4)利用磁感线来描述磁场
A．(1)与(2) B．(1)与(3) C．(3)与(4) D．(2)与(4)
4.如图9-12所示，弹簧下吊一块软铁，下端有一个带铁心的螺线管，R是滑动变阻器，如果将滑片P向右端移动或者抽出铁心，则弹簧长度的变化应分别是 ( )
A． 伸长、伸长 B．缩短、缩短
C．伸长、缩短 D．缩短、伸长
5.如图9-13所示，当开关闭合后，两通电螺线管会 ( )
A．相吸 B．相斥
C．先吸引，后排斥 D．先排斥，后吸引
6.如图9-15，根据通电螺线管周围的磁感线分布，可确定磁极
甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）
A． N、N、S、N B． S、N、S、S
C． S、S、N、N D． N、S、N、N
7.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（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．图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它________________的不同；
（2）通过比较______________两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（3）通过比较______________两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充____________________的条件.
第十六章电磁转换 三、 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. 知道通电导体对电流的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，是消耗了电能转化了机械能。
重点与难点:
1．知道磁场对电流的作用 .
2．知道通电导体对电流的作用的方向与电流的方向和磁场的方向有关.
一、知识回顾及课前预习
1．磁场对通电直导线的作用： 图16-26进行实验
[观察思考]： （1）给直流导线通电，观察直流导线的运动情况。
（2）改变直流导线电流的方向，观察直流导线的运动情况。
（3）改变磁场的方向，观察直流导线的运动情况。
[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。
2.磁场对通电线圈的作用
出示如课本16-27的挂图和模型，通电线圈在磁场中是怎样运动？
[演示实验]：你观察到的现象是：通电线圈 （“能”或“不能”）在磁场中 转动。通电线圈 （“能”或“不能”）在磁场中连续 转动。磁场中的通电线圈为什么会这样转动？
阅读16-28分析通电线圈在磁场中转动的情况
[结论]：使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过 ，就改变一次 。
3.直流电动机的原理
[提问]：怎样才能使磁场中的通电线圈能连续转动？
换向器的作用：
巩固练习
1．实验表明：通电导线在磁场中要受到　　　　　的作用，它的方向跟　　　　　　　　的方向和　　　　　　　的方向都有关系．
2．直流电动机在工作时，线圈转到 位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的 ，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中电流方向靠 的作用而发生改变．
3．直流电动机是利用 制成的．电动机基本由两部分组成：能够转动的 和固定不动的 ．电动机是把 能转化成 能的机器．
4．电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是 ．
5．直流电动机模型的换向器由两个铜制的 组成，并随　　　　　　一起转动，每当线圈刚转过 　　　　，就能自动改变线圈中的 　　　 ．从而达到使线圈连续转动的目的．
6．通电导体在磁场中受力而运动时（ ）
A．消耗了电能，产生了机械能B．消耗了机械能，产生了电能
C．消耗了机械能，产生了内能D．消耗了化学能，产生了电能
7.某个直流电动机的模型通电后不能转动，其发生的故障不原因可能是：（ ）
A.磁铁磁性太弱 B.电流方向接反了
C.换向器和电刷接触不良 D.轴与轴架的摩擦太大
8.要改变直流电动机的转动方向，应采取的方法是：（ ）
A.增强磁极的磁性； B.加大通电电流；
C.改变线圈中的电流方向； D.将磁铁的磁极对调.
9.关于直流电动机模型安装实验中，下列现象可能发生的是：（ ）
A.将电源两极对调，线圈转动方向不变
B.将磁铁两极对调，线圈转动方向不变
C.将电源和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变
D.将电源和磁铁两极都同时对调，线圈会反方向转动
10．下列哪些措施中，不能增大直流电动机线圈的转速（ ）
A．换用磁性更强的磁极(其他量不变) B．换用电压更高的电源（安全范围内）
C．将N、S极对调 D．增大线圈的匝数
11．探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如图9-38所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极．
图9-38
⑴通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关．
⑵通过实验（b）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关．
第十六章电磁转换 四、安装直流电动机模型
学习目标
1．学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。
重点与难点:
换向器的作用。会按电路图连接电路。
一、知识回顾及课前预习
1.换向器；线圈转过平衡位置时改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去。
2.安装直流电动机模型：
强调指出：
①直流电动机模型的安装顺序是从内到外，从下到上的。
②安装时电刷与换向器之间的松紧、线圈转子与定子之间的间隙要适中。
③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，否则应加以调试。
3．按下表进行实验，结论填入表中。
巩固练习
1.通电导体在磁场里受力的方向跟＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。
2.通电线圈在磁场中能够＿＿＿＿。当线圈平面与磁感线垂直时，线圈所受到的磁场力作用为一对＿＿＿＿力。
3.直流电动机是利用通电线圈在＿＿＿＿＿的原理制成的，它利用了＿＿装置来自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈连续转动。
4.直流电动机由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿等部分组成。
5.直流电动机的线圈每转一周，线圈中的电流方向要改变＿＿＿＿次，当线圈转到＿＿＿＿时，电流方向发生改变，这样才能使线圈连续地转动下去。直流电动机工作时把 能转化为 能。
10.发现通电导体在磁场中受力到电动机的发明，换向器起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过 的电流方向，从而实现了通电线圈在磁场中的__________．可见，将物理知识应用于实际还需要技术作桥梁．
11、图2装置是一个___________，当接通电源，磁场内线圈abcd会________________，这过程是____________能转化为____________能.
12关于直流电动机模型安装实验中，下列现象能发生的是：（ ）
A、将电源两极对调，线圈转动方向不变；
B、将磁铁两极对调，线圈转动方向不变；
C、将电源和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变；
D、将电源和磁铁两极都同时对调，线圈会反方向转动.
14、在下列各种情况下，导体在磁场中一定受到磁场力的作用的是：
A、导体与磁场方向平行放置 B、导体与磁场方向垂直放置
C、通电导体与磁场方向垂直放置 D、通电导体与磁场方向平行
15、在装配直流电动机模型时，下列做法错误的是：
A、交换电源正、负极，可以改变电动机的转动方向。
B、改变磁铁的两个磁极的位置，可以改变电动机的转动方向。
C、换一个磁性更强的蹄形磁铁，可以加快转子的转速。
D、任意增加串联的电池节数，可以加快转子的转速。
16、一个安装符合要求的直流电动机模型，合上开关后、电动机不转，若轻轻推一下转子，电动机马上就转起来，原来不转动的原因是：
A、线圈平面与磁感线垂直 B、线圈平面与磁感线平行
C、换向器与线圈之间断路 D、磁极失去磁性
18.在下列家用电器中，应用直流电动机工作的是
A、电熨斗 B、电冰箱 C、电吹风 D、电动剃须刀
21．根据教师在课堂上安装直流电动机模型的实验，回答下列问题．
(1) 画出用导线把电动机、开关S、滑动变阻器R、电池组组成的实验电路图．
(1) 如果把电池组两极的接线对调一下，观察到的现象是 ．
(1) 如果把磁极对调一下，观察到的现象是 ．
（4）移动滑动变阻器的滑片P，使它接入电路的电阻增大，观察到的现象是 ．
图9-5
图9-7
图9-8
图9-12
图9-11
图9-13
图9-15
图2
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