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第十七章 從指南針到磁浮列車
第一節(jié)　磁是什么
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)
1.知道磁體周圍存在磁場；
2.知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的；
3.知道地球周圍有磁場以及地磁場的南、北極。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):磁極間的相互作用規(guī)律、磁場的概念；
難點(diǎn):利用磁感線來描述磁場。
導(dǎo)學(xué)過程
一、認(rèn)識磁現(xiàn)象
活動(dòng)一：請同學(xué)們自學(xué)教材138頁完成以下問題
1.磁化：把原來不顯磁性的物質(zhì)通過________或________等方式使其________的過程叫磁化
2.鐵磁性物質(zhì)：________的物質(zhì)叫鐵磁性物質(zhì)。
3.磁極：
（1）磁體都有兩個(gè)磁極分別是磁北極（N極）和磁南極（S極）。
（2）磁體上________的磁性最強(qiáng)；
將一塊磁體分成若干塊小磁體，每一塊小磁體均有________磁極。
4.磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極________，異名磁極________。
磁體周圍存在什么
1.磁場：科學(xué)研究證明：磁體的周圍確實(shí)存在著一種看不見、摸不著的________，人們將其稱為磁場。
2.磁場的基本性質(zhì)：
（1）磁場對放入其中的磁體有力的作用,磁場有強(qiáng)弱之分，________磁場最強(qiáng)。
（2）磁極間的相互作用都是通過________發(fā)生的。
三、磁感應(yīng)線
條形磁體的磁感線 蹄形磁體的磁感線
異名磁極的磁感線 同名磁極的磁感線
1.磁感應(yīng)線：用帶箭頭的曲線來描述磁場的某些特征和性質(zhì)的方法。（是假想的，是不存在的）
2.磁場有方向：
（1）磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向，也是放在該點(diǎn)小磁針的________，就是該點(diǎn)的磁場方向。
（2）在磁體的外部，磁感線總是從磁體的N極發(fā)出，最后回到S極。
3.磁感線疏密的意義：磁感線的疏密反映了________。
四、地磁場
1.地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍空間存在的________叫地磁場.
2.地磁北極在________附近，地磁南極在________附近。
我來闖關(guān)
1.關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是( )
A．靜止在磁場中的小磁針S極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場方向
B．磁極間的吸引力不是通過磁場產(chǎn)生的
C．磁感線是磁場中真實(shí)存在的曲線
D．磁體外部的磁感線是從N極發(fā)出，回到S極
2.小明做實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心將一條形磁鐵摔成兩段，小明得到的是( )
A．一段只有N極，另一段只有S極的磁鐵
B．兩段均無磁性的鐵塊
C．兩段各有N極和S極的磁鐵
D．兩段磁極無法確定的磁鐵
3．如圖中磁體兩極間磁感線的畫法正確的是( )
4.將自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指南針放在地球表面的赤道上，如圖所示中能夠表示其靜止時(shí)的示意圖是( )
5.如圖是我國早期的指南針——司南，是把天然磁石磨成勺子的形狀，把它放在水平光滑的“地盤”上，東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載有“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”．下列說法中不正確的是( )
A．司南握柄端是磁石的南極 B．司南握柄端指向地磁場的北極
C．地磁場的北極在地理的北極附近 D．司南握柄端指南是由于受到地磁場的作用
6.在圖中標(biāo)出A、B、C三點(diǎn)小磁針靜止時(shí)北極所指的方向及磁感線的方向．
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參考答案
導(dǎo)學(xué)過程
一、1.靠近 接觸磁體 顯出磁性
2.能被磁化
3.（2）兩極 兩個(gè)
4.相互排斥 相互吸引
二、1.物質(zhì)
2.（1）兩極 （2）磁場
三、2.（1）N極指向
3.磁場的強(qiáng)弱
四、1.磁場
2.地理南極 地理北極
我來闖關(guān)
1.D 2.C 3．A 4.C 5.C
6.如圖所示
第二節(jié) 電流的磁場
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識磁與電的密切關(guān)系，知道通電導(dǎo)體的周圍存在磁場--“電流的磁效應(yīng)”；
2.通過實(shí)驗(yàn)探究知道通電螺線管的磁場分布特點(diǎn)；
3.會用“安培定則”判定通電螺線管兩端的磁極或螺線管中的電流方向。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：通電螺線管的磁場及其應(yīng)用；
難點(diǎn)：會用右手螺旋定則確定通電螺線管的磁極或螺線管上的電流方向；
導(dǎo)學(xué)過程
一、奧斯特實(shí)驗(yàn)
通過實(shí)驗(yàn)，你觀察到的現(xiàn)象：
（1）接通電路，導(dǎo)線中有電流通過，小磁針_________；斷開電路，導(dǎo)線中無電流通過，小磁針___________________________。這個(gè)現(xiàn)象表明 通電導(dǎo)體周圍__________________。
（2）接通電路，導(dǎo)線中有電流通過，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若改變電流方向，會發(fā)現(xiàn)小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生_________。這說明：通電導(dǎo)體周圍磁場的方向與_________有關(guān)。
二、通電螺線管的磁場
1.通過實(shí)驗(yàn)探究，回答問題：
（1）通電螺線管周圍存在著_________，其周圍磁感線的形狀跟_________相似。
（2）通電螺線管周圍的磁感線方向是從_________極到_________極，內(nèi)部磁感線方向從_________極到_________極。
（3）改變通電螺線管的電流方向，磁場方向?qū)l(fā)生改變，說明通電螺線管磁場的方向跟__________________有關(guān)。
2.右手螺旋定則的內(nèi)容：
用右手握住螺線管，讓四指彎曲的方向跟__________________一致，則大拇指所指的那端就是__________________。
三、電磁鐵
請同學(xué)們自學(xué)教材完成以下問題：
1.定義：內(nèi)部插有_________的通電螺線管叫做電磁鐵。
2.工作原理：電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增強(qiáng)的原理工作的。
3.特點(diǎn)：
（1）通過__________________，來控制其磁性的有無；
（2）通過__________________，來改變其磁極的極性；
(3)通過改變電流的大小或匝數(shù)的多少來控制其磁性的強(qiáng)弱。
我來闖關(guān)
1.首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的科學(xué)家是( )
A. 安培 B. 歐姆 C. 奧斯特 D. 伽利略
2.如圖所示，根據(jù)通電螺線管中磁感線的方向，下列判斷正確的是( )
A. A端為電源的負(fù)極 B.B端為電源的負(fù)極
C. 螺線管的左端為N極 D. 螺線管的右端為S極
3.如圖所示，電磁鐵P和Q通電后( )
A. P的右端是N極，Q的左端是S極，它們相互吸引
B. P的右端是S極，Q的左端是S極，它們相互排斥
C. P的右端是N極，Q的左端是N極，它們相互排斥
D. P的右端是S極，Q的左端是N極，它們相互吸引
4.如圖甲是“奮斗”小組制作的“磁浮地球儀”。在地球儀中裝入條形磁鐵，底座中的電磁鐵就可將其穩(wěn)定地“漂浮”在空中，其工作原理如圖乙所示。下列判斷正確的是( )
A. 電磁鐵的上端為N極
B. 電源的左端為正極
C. 地球儀是通過異名磁極互相排斥實(shí)現(xiàn)“漂浮”的
D. 滑片P向左移動(dòng)可增加地球儀“漂浮”的高度
5.用右手螺旋定則判定下列螺線管的Ｎ、Ｓ極
6.根據(jù)圖中小磁針的指向標(biāo)出通電螺線管中電流的方向。
7.根據(jù)圖中所給的條件，畫出螺線管的繞法。
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參考答案
導(dǎo)學(xué)過程
一、（1）發(fā)生偏轉(zhuǎn) 恢復(fù)到原來的指向，不在發(fā)生偏轉(zhuǎn) 存在著磁場
（2）改變 電流方向
二、1.（1）磁場 條形磁體
（2）N S S N
（3）電流方向
2.螺線管中的電流方向 通電螺線管的N極
三、1.鐵芯
3.（1）電流的通斷
（2）改變電流的方向
我來闖關(guān)
1.C 2.A 3.B 4.B
5.如圖所示
6.如圖所示
7.如圖所示
第三節(jié) 電動(dòng)機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動(dòng)
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)
1.通過對直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理的探究，了解通電導(dǎo)體在磁場中會受力的作用。
2.通過實(shí)驗(yàn)，知道磁場對通電導(dǎo)線的作用力的方向與電流及磁場的方向有關(guān)。
3.知道電動(dòng)機(jī)的工作原理。
4.知道電動(dòng)機(jī)工作過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：磁場對通電導(dǎo)體有力的作用，及其作用力的方向與磁場方向和電流的關(guān)系；
難點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)的工作原理；
導(dǎo)學(xué)過程
一、磁場對電流的作用
合作探究一：分小組探究課本圖17-25實(shí)驗(yàn)。
1.當(dāng)接通電源時(shí)，我們看到錫箔筒(金屬桿)_______起來；
2.將電流方向改變，發(fā)現(xiàn)錫箔筒(金屬桿)運(yùn)動(dòng)方向_______；
3.保持電流方向不變，將U型磁鐵磁極對調(diào)，發(fā)現(xiàn)錫箔筒(金屬桿)運(yùn)動(dòng)方向_______；
4.通過觀察比較，分析得出的結(jié)論填寫下列內(nèi)容：
磁場對通電導(dǎo)體具有_______的作用，其作用的方向與_______、_______有關(guān)。
二、電動(dòng)機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)的？
自主學(xué)習(xí)一：觀察教師所展示電動(dòng)機(jī)實(shí)物和圖片，讓學(xué)生預(yù)習(xí)后指圖回答：
1.電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造
直流電動(dòng)機(jī)的主要組成部分有_______、_______和_______；其中_______的作用是在線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)使電流的方向發(fā)生改變。
2.出示17-26“電動(dòng)機(jī)的工作原理”掛圖，分小組交流、討論、分析后回答：
(1)通電時(shí)圖(a)中AB邊和CD邊都在磁場中，都要受力，因?yàn)殡娏鞣较蛳喾矗允芰Ψ较蛞瞋______。
(2)仔細(xì)觀察課本圖16-21中(a)、(b)、(c)、(d)四圖說出換向器的作用是什么？
換向器的作用是________________________________________________________。
（3）電動(dòng)機(jī)的原理：____________________________。
（4）實(shí)驗(yàn)或電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，能的轉(zhuǎn)化是：____________________________。
我來闖關(guān)
1.下列所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，能說明電動(dòng)機(jī)工作原理的是（　　）
A. B.
C. D.
2.如圖所示為探究磁場對通電導(dǎo)線作用的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)閉合開關(guān),電流由a至b通過導(dǎo)線ab時(shí),導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(　　)
A.只改變電流方向時(shí),導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B.只改變磁場方向時(shí),導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.電流方向和磁場方向同時(shí)改變時(shí),導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.電流方向和磁場方向同時(shí)改變時(shí),導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
3.2020年2月，某品牌混動(dòng)版全球首款”太陽能動(dòng)力”量產(chǎn)汽車首發(fā)上市，這是首次將太陽能光伏發(fā)電車頂搭載到混動(dòng)車型上。關(guān)于太陽能汽車，下列說法正確的是（　　）
A.太陽能是一種不可再生能源
B.圖中車頂太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
C.車內(nèi)電動(dòng)機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
D.太陽能汽車外形呈流線型，快速行駛時(shí)對地面的壓力比靜止時(shí)大
4.如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是（　　）
A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的
B.電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的
D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
5.如圖所示的裝置可以用來研究_______(填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)的工作原理。將圖中的電源換成電流表，閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體ab左右擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，表明導(dǎo)體ab中_______(填“有”或“沒有”)感應(yīng)電流通過，導(dǎo)體ab的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_______能。
6.圖甲為通電導(dǎo)體在磁場中的受力情況。
(1)畫出圖中導(dǎo)體的電流方向;
（2）畫出圖丙中螺線管的繞向。
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參考答案
導(dǎo)學(xué)過程
一、1.運(yùn)動(dòng)
2.發(fā)生改變
3.發(fā)生改變
4.力 磁場方向 電流方向
二、1.線圈 磁極 換向器 換向器
2.(1)相反
(2)在線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)使電流的方向發(fā)生改變，從而改變線圈受力方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)
（3）通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
（4）通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
我來闖關(guān)
1.A　2.C　3.B　4.D　
5.電動(dòng)機(jī) 有 電
6.(1)如圖所示
(2)如圖所示
N
S
N

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