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(共23張PPT)
第二十章　電與磁
§20.4　電動機
2022年課程標準 學習目標
1．通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。 2．了解直流電動機的工作原理。 3．了解動圈式揚聲器結構和原理 1．【重點】知道通電導線在磁場中受到力的作用，受力方向跟磁場方向和電流方向有關。
2．【重點】分析直流電動機的工作原理和換向器的作用。
3．了解動圈式揚聲器的結構和工作原理
1．磁體在磁場中會受到力的作用。通電導線周圍存在磁場，也相當于磁體，把通電導體放入磁場中，請你猜想：_____(選填“會”或“不會”)受到力的作用。要驗證這個猜想，需要把一根能夠自由移動的導線放入_______中，給導線_______，如果導線運動起來，就說明通電導線在磁場中受到力的作用。
想一想
知識點1　磁場對通電導線的作用
會
磁場
通電
2．探究磁場對通電導線的作用。
如圖，組裝儀器，蹄形磁鐵提供磁場，導線AB在導軌上可以自由移動。
(1)接通電源，讓電流從A向B方向通過銅導線，結果銅導線AB向_____運動。說明通電導體在_______中受到_____的作用。
做一做
左
磁場
力
(2)步驟(2)中。保持磁極的位置不變，改變電流的方向，使電流從B流向A，結果銅導線向_____運動，則導線的受力方向與步驟(1)_______。說明了通電導線在磁場中受力的方向與___________有關。
右
相反
電流方向
(3)相對于步驟(2)，在步驟(3)中，保持銅導線中的電流方向不變，把蹄形磁鐵的磁極上下對調，就是讓磁場方向與原來相反。通電，結果銅導線向_____運動，則此時導線的受力方向與步驟(2)_______。說明了通電導線在磁場中受力的方向與___________有關。
左
相反
磁場方向
結論1　通電導線在_______中受到力的作用。通電導線在磁場中受力的方向跟___________和___________有關。
磁場
電流方向
磁場方向
3．如圖所示， 表示電流垂直紙面向外的通電導線， 表示電流垂直紙面向里的通電導線。根據圖甲中通電導體在磁場的受力情況，畫出圖乙、丙中通電導體受力的。
練一練
1．把導線繞成線圈，放到磁場中，給線圈通電，線圈會怎樣？
(1)如圖甲所示，線圈ab段的電流方向是從_______，受力方向是豎直向上；線圈cd段的電流方向是從_______，受力方向豎直向_____。這些力使線圈_____時針轉動。
想一想
知識點2　直流電動機
a到b
c到d
下
順
甲
(2)當它轉到圖乙位置時，線圈ab段和cd段的電流方向___________(選填“發生改變”或“沒有改變”)，所以ab段和cd段的受力方向_______(選填“會”或“不會”)改變。此時ab和cd受到的磁場力的方向恰好_______________，而且兩個力的大小相等，方向相反，作用在同一物體上。我們把這個位置稱為平衡位置。由于慣性，線圈會繼續轉下去，轉到圖丙所示位置。
乙
沒有改變
不會
在同一直線上
(3)在圖丙，由于線圈ab段和cd段的電流方向___________(選填“沒有變化”或“發生變化”)，所以ab段和cd段的受力方向___________(選填“沒有變化”或“發生變化”)，請在圖丙中標出ab段和cd段受到的磁場力Fab和Fcd，這時線圈受到的力會阻止它繼續順時針轉動，反而使它_____時針轉回到圖乙所示平衡位置，不能持續轉動下去。
乙
沒有變化
沒有變化
逆
2．有什么辦法使線圈持續轉動下去呢？
方法1：如果在線圈越過平衡位置后停止對線圈供電，由于慣性，線圈繼續轉動。轉動半周后再繼續供電，線圈不就可以持續轉下去了嗎？
參考圖甲乙自制小小電動機：
方法2：如果在線圈轉動的后半周，不是停止給線圈供電，而是設法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈不就能轉得更平穩了嗎？
在直流電動機中，這一任務是由_________完成的。它是
由兩個彼此_______的銅半環構成，如圖所示，這兩個銅
半環是和_______固定在一起的。圖中的A和B是電刷，它們跟半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在換向器的幫助下，每當線圈轉過_______位置時，會自動改變通入線圈的電流_______，從而改變線圈ab段和cd段的受力方向，使線圈獲得繼續按原來方向轉動的動力，于是線圈就可以連續轉動下去。
換向器
絕緣
線圈
平衡
方向
結論2　直流電動機——利用直流電源供電的電動機。如：玩具里面的小馬達、剃須刀上的電動機……
1．構造：由磁體、線圈、換向器、電刷等構成。能夠轉動的部分，叫做_______；固定不動的部分，叫做_______。
2．原理：利用___________________________的原理制成的。
3．換向器作用：每當線圈轉過平衡位置時，自動改變線圈中的___________，使線圈連續轉動。
4．能量轉化：_____能轉化為_______能。
轉子
定子
通電線圈在磁場中受力轉動
電流方向
電
機械
3．圖甲為一臺簡易電動機，它由一節舊電池、小塊銣磁鐵(一種強磁體)和線框組成，磁鐵吸在電池下端，線框由裸銅導線繞制；圖乙為電動機工作原理圖，箭頭表示磁感線方向。根據
圖乙可知，磁鐵上端為____(選填“N”或“S”)
極；已知磁場對線框左邊的作用力垂直于紙
面向里，則線框右邊受到的磁場力垂直于紙
面_______(選填“向外”或“向里”)，因此
線框就轉動起來。線框在轉動過程中將_____能轉化為_______能。
練一練
N
向外
電
機械
1．揚聲器是怎樣發出聲音的？請觀察右側原理圖。
當線圈中通過電流時，線圈受到磁鐵的作用而運動，當線圈中的電流反向時，線圈向_______(選填“相同”或“相反”)方向運動。由于通過線圈的電流是交變電流，它的方向不斷變化，線圈受力方向也就不斷變化，使線圈不斷地來回振動，帶動紙盤也來回_______，于是揚聲器發出聲音。
想一想
知識點3　動圈式揚聲器
相反
振動
結論3　揚聲器是把_____信號轉換成_____信號的一種裝置。
電
聲
2．如圖所示，在揚聲器的線圈兩端連接干電池，揚聲器_______持續發聲，線圈_____持續受到磁場的作用力。(均選填“會”或“不會”)
練一練
不會
會
重難點1　通電導線在磁場中受到力的作用
【典例1】如圖所示，通電導線a、b固定不動，左邊磁體對a的作用力為Fa，右邊磁體對b的作用力為Fb，下列說法正確的是(　　)
A
A
B
C
D
【典例2】如圖所示實驗裝置中，當給金屬棒通電時，觀察到金屬棒在軌道上運動起來。此實驗現象說明______________________________，_________就是利用這個原理制成的。實驗中將
磁極對調，觀察金屬棒的運動情況，這樣操作是
為了探究__________________________________
_________。當滑動變阻器的滑片向左移動后，觀
察到金屬棒的移動速度變大，這說明通電導體電流越大，受到的力____ (選填“越大”“越小”或“不變”)。
通電導線在磁場中受到力的作用
通電導線在磁場中受力方向與磁場方向的關系
越大
電動機
重難點撥　通電導線在磁場中受到力的作用。通電導線在磁場中受力的方向跟電流方向和磁場方向有關。這類題目先觀察清楚電路結構和磁極位置，再判斷電路中電流方向和磁場方向，從而判斷磁場力的方向。
重難點2　電動機工作原理
【典例3】如圖所示的裝置，線圈abcd轉動過程中經過圖甲、圖乙所示位置。
(1)圖甲中ab段導線的電流方向是_________，圖乙中ab段導線的電流方向是_________。(均選填“由a到b”或“由b到a”)
(2)圖甲中ab段導線所受磁場力F的方向豎直向上。請標出圖乙中ab段導線所受磁場力的方向。
由b到a
由a到b
【典例4】線圈abcd位于磁場中。如圖甲，當K與1接通時，ab段導線受磁場力F的方向向上。圖丙中的“ ”表示導線ab，請在圖丙中畫出圖乙中ab段導線受到的磁場力方向。
【典例5】組裝直流電動機后，接通電源，若出現下表左邊的現象，請分析原因，然后將右邊的故障現象填在橫線內。(填字母)
(1)轉動較慢，顯得很吃力：____。 A．摩擦阻力太大
B．換向器與電刷接觸不良
C．啟動前線圈剛好處于平衡位置
(2)剛接通電源時，電動機不轉，但用手輕輕撥動一下線圈，電動機就能順利轉動起來：____。
(3)電動機不轉，將電刷與換向器之間的壓力調大些，電動機才能轉動起來：____。
A
C
B
重難點撥　直流電動機換向器能使線圈每轉過平衡位置時改變線圈中的電流方向，從而改變受力方向，使線圈連續轉動。這類題目的分析要抓住根本的原理：通電導線在磁場中受力的方向跟電流方向和磁場方向有關。(共27張PPT)
第二十章　電與磁
§20.5　磁生電
2022年課程標準 學習目標
1．探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。了解電磁感應在生產生活中的應用。 2．了解發電機的工作原理 1．通過實驗了解電磁感應現象。通過實驗探究知道感應電流方向跟磁場方向和切割磁感線方向有關。
2．分析發電機的工作原理。
3．對電動機和發電機進行對比學習，區分清楚電動機和發動機的工作原理
知識點1　電磁感應現象
1．奧斯特通過實驗發現電流周圍存在_______，即電能生磁。那么反過來想，磁能否生電呢？早在19世紀初，英國物理學家法拉第就已經提出“磁能生電”的研究課題，并進行了整整10年堅持不懈的努力，經歷了一次又一次的失敗，終于在1831年成功地利用磁場獲得了電流，發現了___________現象。法拉第的這一發現進一步揭示了電現象和磁現象之間的聯系。
磁場
電磁感應
2．實驗1：探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
_____聯在電路中，為了使實驗效果明顯，用圖乙中方形線圈ab段代替圖甲中ab導線接到電路中)
做一做
串
(2)閉合開關，按下表的方式讓方形線圈ab段導線運動起來，觀察每種運動狀態時靈敏電流計指針的偏轉情況，記錄實驗現象在表格中。(表格中填寫：不偏轉、偏轉)
不偏轉
不偏轉
不偏轉
偏轉
偏轉
偏轉
序號 導線在磁場中運動情況 靈敏電流計指針偏轉情況
1 靜止不動
2 豎直上、下運動
3 水平前、后運動
4 水平左、右運動
5 斜向上、下運動
6 導線不動，蹄形磁鐵水平左右運動
小結　不是任何運動方式都能產生感應電流。把磁感線想象成一根根線，把導體AB想象成一把刀，當導體AB做_____________運動時才能產生感應電流。而且無論誰動，只要導體AB切割磁感線就能產生___________。
切割磁感線
感應電流
3．實驗2：產生的感應電流方向與什么因素有關？
(1)讓導線AB在如圖磁場中向左運動，靈敏電流表指針向_____偏轉。保持磁場的方向不變，讓導線AB變為向右運動，我們看到靈敏電流表指針向_____偏轉。說明：感應電流的方向與_____________方向有關。
(2)讓導線AB在如圖磁場中向左運動，靈敏電流表指針向_____偏轉。仍然讓導線AB向左運動，但把蹄形磁體的N、S極對
調，改變磁場的方向，我們看到靈敏電流表指針向
_____偏轉。說明：感應電流的方向與_______方向
有關。
右
左
切割磁感線
右
左
磁場
結論1　1．_______電路的一部分導體在磁場中做_____________運動時，導體中就會產生電流，這就是著名的電磁感應現象。它是由英國物理學家_________發現的。根據這一現象，后來還發明了發電機，導致了電能的大規模生產和利用，開辟了電氣化的時代。
2．電磁感應現象中產生的感應電流的方向跟___________________和___________有關。
*所謂切割磁感線，類似于割稻草，可以垂直切割，也可以斜著切割，但導體運動方向不能與磁感線方向平行。可以是導體運動，也可以是磁場運動。
閉合
切割磁感線
法拉第
切割磁感線的方向
磁場方向
4．在圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時，能夠產生感應電流的是(　　)
練一練
D
A
B
C
D
1．觀察手搖發電機：
(1)用力轉動搖把，使線圈在磁場中轉動起來，觀察到小燈泡_______，說明電路中有了___________。工作原理是___________現象。
(2)用不同速度搖動轉輪，觀察燈泡亮度的變化。
搖動速度越快，燈泡越_____，說明切割磁感線
運動速度越快，產生的感應電流越_____。
做一做
知識點2　發電機
發亮
感應電流
電磁感應
亮
大
(3)觀察手搖發電機電流方向的變化。
把手搖發電機跟電流表連接起來，線圈在磁場中轉動時，可以看到電流表的指針隨著線圈的轉動而___________(選填“穩定在某一個位置”或“左右擺動”)。這個現象表明發電機發出的電流的大小和方向是_______(選填“不變”或“變化”)的。
左右擺動
變化
(4)對比上堂課學習的電動機和今天學習的發電機，他們的主要結構都是磁體和線圈，只是工作原理不一樣，電動機要電源供電，使線圈通電，在磁場中受力轉動。而發電機要靠外力使線圈轉動起來，切割磁場線從而產生___________，此時的線圈和磁體就是電源。請你課后動手試一試，把一個玩具馬達變成一個風力發電機。
感應電流
2．觀察如圖交流發電機原理圖，線圈在外力作用下轉
動起來，如圖瞬間ab向下切割磁感線，產生感應電流，
轉過半圈后，ab變成向_____切割磁感線，產生的感應
電流方向和圖中_______。該發電機產生的是交變電流，
簡稱交流電。
3．交變電流的頻率在數值上等于電流在每秒內周期性變化的次數。單位是_______，符號為_____。我國電網以交流供電，頻率為________。
上
相反
赫茲
Hz
50 Hz
4．發電機發電的過程是能量轉化的過程。
(1)手搖發電機：人的_______能轉化為轉子的_______能，發電機又把_______能轉化為_____能。
(2)火力發電：發電機靠內燃機帶動。燃料燃燒把_______能轉化為_____能，內燃機把_____能轉化為_______能，帶動發電機轉子轉動，實現把_______能轉化為電能。
機械
機械
機械
電
化學
內
內
機械
機械
(3)水力發電(如圖是原理圖)：上游水在下落過程中把_________能轉化為_____能。在強大水流的沖擊下，水輪機旋轉，帶動發電機轉子轉動，從而實現把_____能轉化為電能。
重力勢
動
動
結論2　1．發電機工作原理：___________現象。
2．發電機將_______能轉化為電能。
電磁感應
機械
5．如圖所示是研究磁產生電的實驗裝置。
(1)如圖甲所示實驗中，通過觀察電流表指針___________來判斷是否有感應電流產生。
(2)某同學閉合開關后進行了如下操作，其中能產生感應電流的是____ (填字母)。
A．導體AB不動，讓磁體左右運動
B．磁體不動，讓導體AB上下運動
練一練
是否偏轉
A
(3)實驗中發現靈敏電流計指針偏轉不明顯，為了使指針偏轉明顯，下列措施中可行的是____(填字母)。
A．換用磁性更強的磁體，增加
磁場的強度
B．將靈敏電流計換成電流表
(4)如圖乙所示是實驗室用的手搖發電機，若在發電機和小燈泡電路里再串聯一個電流表，慢慢搖動手柄，觀察到電流表的指針左右搖擺，這表明該發電機發出的電是_________(選填“直流電”或“交流電”)。
(5)手搖發電機燈泡發出的光是___________(選填“亮度穩定”或“閃爍不定”)的。
A
交流電
閃爍不定
重難點1　感應電流產生的條件
【典例1】如圖所示是小東探究“什么情況下磁可以生電”的實驗裝置，ab是一根直銅絲，通過導體與電流表的“3”和“－”兩接線柱相連，當把ab迅速向右運動時，并未發現電流表指針明顯偏轉，你認為最可能的原因是(　　)
A．沒有感應電流，指針不偏轉
B．感應電流太小，無法使指針明顯偏轉
C．應把ab改為迅速向左運動
D．應把ab改為迅速上下運動
B
【典例2】圖中a表示垂直于紙面導體的橫截面，當此段導體向上運動時，此段導體所在的閉合電路沒有感應電流的是(　　)
A
重難點撥　電磁感應現象的產生條件：
1．電路閉合。
2．一部分導體在磁場中切割磁感線。而且這個實驗產生的感應電流比較弱，必須用靈敏電流表才能顯示出來。而對“切割磁感線”的理解，類似于割稻草，可以垂直切割，也可以斜著切割，但導體運動方向不能與磁感線方向平行。還有可以是導體運動，也可以是磁場運動。
重難點2　電與磁知識的綜合運用
【典例3】實驗課上某小組同學開展了一系列電磁方面的實驗探究。
(1)用圖甲裝置驗證電流可以產生磁場。開關閉合前，小磁針靜止時指向與導線平行。閉合開關，觀察到_____________的現象，說明電流可以產生磁場，根據這一原理制造了_________。
小磁針偏轉
電磁鐵
(2)如圖乙，實驗中將金屬導體棒ab放在磁場中兩根平行的金屬導軌上，閉合開關，導體棒ab向右運動；電源正負極對調，閉合開關，導體棒ab向左運動。該實驗得出的結論是__________________________________ ___，_________(選填“發電機”或“電動機”)就是利用該現象的裝置。
通電導線在磁場中受力與電流方向有關
電動機
(3)圖丙是探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件的裝置，導體AB、開關、靈敏電流計用導線連接組成回路。閉合開關，讓導體AB在磁場中___________(選填“豎直上下”或“水平左右”)運動，發現電流計的指針偏轉，這是電磁感應現象。_________(選填“發電機”或“電動機”)就是利用該現象的裝置。
水平左右
發電機
【典例4】如圖所示為玩具小風扇里的小直流電動機。
(1)小明同學將電池接到該直流電動機的兩端，看到電動機轉動起來，電動機的工作原理是___________________________；小明將電池反向接到電動機兩端，看到電動機___________(選填“原方向旋轉”“不轉動”或“反向旋轉”)。
通電線圈在磁場中受力轉動
反向旋轉
(2)學習了電磁感應知識后，小明同學想到：“直流電動機線圈轉動時也切割了磁感線，那么線圈中是否也會產生感應電流呢？”于是小明將一個小燈泡連在直流電動機兩端，用手搓動轉軸，發現小燈泡并未發光。小紅同學認為，這說明直流電動機不會產生感應電流。你是否同意小紅的看法：_________；你認為小燈泡不亮的原因可能是_______________ ______。
不同意
產生的感應電流太小
重難點撥　本章的實驗和原理比較容易混淆，電和磁的幾大實驗和理論知識可以通過對比學習進行整理。電與磁的幾個關系：
1．典例3中實驗甲——電流的磁效應，應用：電磁鐵。
2．實驗乙——通電導線在磁場中受到力的作用，應用：電動機。
3．實驗丙——電磁感應現象，應用：發電機。
而電動機和發電機要對比區分，他們的主要組成部分一樣，都是線圈和磁體，但他們的原理和工作過程完全不同。電動機外部連接電源，靠電源供電使線圈有電流，通電線圈在磁場中受力轉動，對外輸出動力，實現電能轉化為機械能。而發電機要利用外力促使線圈轉動起來，在磁場中切割磁感線產生感應電流，實現機械能轉化為電
能，發電機就是電源，外部連接的是用電器，對用
電器供電。所以通過改變使用方法，電動機可以改
裝成發電機，發電機可以改裝成電動機，比如典例4的情境。(共26張PPT)
第二十章　電與磁
§20.2　電生磁
2022年課程標準 學習目標
1．通過實驗，了解電流周圍存在磁場。 2．探究并了解通電螺線管外部磁場的方向 1．【重點】通過奧斯特實驗，了解電流磁效應。
2．【重點】通過實驗探究了解通電螺線管外部磁場的方向跟電流方向有關。
3．利用安培定則判斷通電螺線管的磁極
奧斯特實驗：
1．如圖甲，將一枚轉動靈活的小磁針放置在直導線下，小磁針在地磁場的作用下，靜止時N極指向_____方，同時直導線沿南北方向擺放，與小磁針平行。
做一做
知識點1　電流的磁效應
北
2．如圖乙，使導線和電池觸接(通電時間要短，因為用電源短路的形式獲得較大電流容易燒壞電源)，連通電路，觀察小磁針的變化。
現象：給直導線通電時，小磁針立即_______，不再指向南北方向，可見此時空間出現一個新的磁場，改變了小磁針的受力方向。但切斷電流時，小磁針又___________。可見，通電導線周圍存在_______。
偏轉
恢復原狀
磁場
3．如圖丙，把電源正負極對調，從而改變直導線中的電流方向，看到小磁針發生偏轉，但偏轉方向與圖乙_______(選填“相同”或“相反”)。可見，通電導線周圍的磁場方向跟___________有關。
相反
電流方向
結論1　通電導線的周圍存在磁場，磁場的方向跟___________有關，這一現象稱為電流的磁效應。電流磁效應是1820年丹麥的物理學家_________在實驗中發現的，他是世界上第一個發現電與磁之間有聯系的人。
電流方向
奧斯特
4．如圖所示，將一根直導線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行。
(1)接通電路后，觀察到小磁針偏轉，說明_______________________。
(2)改變直導線中的電流方向，小磁針偏轉方向也發生改變，這表明通電導體周圍的磁場方向與_______方向有關。
(3)如果移走小磁針，通電導線周圍_________(選填
“仍存在”或“不存在”)磁場。
練一練
通電導線周圍存在磁場
電流
仍存在
1．實驗：探究通電螺線管的磁場特點
實驗器材：螺線管、鐵芯、小磁針(多個)、電
池組、滑動變阻器、開關、導線若干。
實驗步驟：
(1)根據圖甲所示連接電路。注意：連接電路時開關應該_______，滑動變阻器開始接入電路中的 電阻應調到_____________。
(2)閉合開關前，觀察小磁針的指向，小磁針N極都指向地理的北方(圖甲)。
做一做
知識點2　通電螺線管
斷開
阻值最大處
(3)閉合開關后，觀察小磁針的偏轉情況，如圖乙。小磁針靜止時____極所指的方向就是該點的磁場方向。
2．對比圖乙、丙，發現通電螺線管外部磁場的方向分布與_______磁鐵的磁場方向分布相似。
3．交換電源的正負極(改變電流的方向)，觀察小磁針N極偏轉方向發生的變化。說明通電螺線管的極性與___________有關。
N
條形
電流方向
4．仔細觀察螺線管的結構，弄清楚螺線管導線中電流的方向。把螺線管看作一個磁體，根據你的實驗結果，在這下面四幅圖上分別標出通電螺線管的N極和S極，并思考通電螺線管的極性和電流方向之間有什么關系？
結論2　1．通電螺線管的磁場分布和條形磁體的磁場相似，其兩端的極性跟電流方向有關。
2．安培定則：用_____手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的____極，這就是安培定則，又叫右手定則。
右
N
5．如圖甲所示，在虛線框內標出通電螺線管的磁極(用“N”或“S”表示)。
練一練
6．標出圖乙中螺線管中的電流方向、螺線管兩端的極性和磁感線的方向。
科學世界
分子電流假說
通過這學期的學習，我們知道磁體和電流都能產生磁場，而且通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場十分相似，它們的磁場有什么聯系呢？安培由此受到啟發，提出了分子電流假說。安培認為：在物質內部存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體。當分子電流I方向如圖甲所示，則可用右手
螺旋定則判斷出它的兩側相當于N、S兩個磁極。
用安培的分子電流假說能夠解釋一些磁現象，一根鐵棒未被磁化的時候，內部分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外不顯磁性，如圖乙所示。當鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，鐵棒被磁化，兩端對外界顯示出較強的磁性，形成磁極，如圖丙所示。
在安培所處的時代，人們不知道物質內部為什么會有分子電流，20世紀后，人們認識到原子內部帶電粒子在不停的運動，這種運動對應于安培所說的環形電流。“分子電流假說”提出以后，經歷了“不太清楚”“遭到拒絕”到“逐漸明朗”幾個階段，這也告訴我們，科學的發現、科學理論的提出以及人們對科學成果的接受，不會都是一帆風順的，但有益的學術爭論可以促進科學的發展。
根據上述材料，回答下列問題。
(1)安培認為，在物質內部存在著的分子電流，使得每個物質微粒都成為了_______。
磁體
(2)若物質內部某一個分子電流的方向如圖所示，若將這個分子電流等效成一個微小條形磁鐵，則該微小條形磁鐵的上端是______(選填“N極”或“S極”)。
N極
(3)20世紀后，人們認識到原子可分為原子核和電子，原子核集中了原子全部正電荷和幾乎全部質量，電子在核外微小空間運動，那么形成環形電流的是_______(選填“原子核”或“電子”)。
(4)一根鐵棒被磁化，兩端會對外界顯示出較強的磁性，但當它受到猛烈撞擊后會失去磁性，請你用安培分子電流假說解釋其原因。
被磁化的鐵棒在受到猛烈的撞擊后，由于機械振動使分子電流的取向又變得雜亂無章，所以鐵棒的磁性消失。
電子
重難點1　奧斯特實驗
【典例1】電流磁場的研究：
(1)如圖甲所示的實驗，閉合開關前，此時小磁針靜止且指向南北，這是因為_________的作用；讓直導線與小磁針平行放置，閉合開關后，導線下方的小磁針偏轉，說明通電導體周圍存在_______，這一發現是丹麥物理學家_________第一個完成的。
地磁場
磁場
奧斯特
(2)為探究通電直導線周圍的磁場分布情況，用小磁針、鐵屑、硬紙板等做了如圖乙所示的實驗，發現了直導線周圍的磁場是以導線為圓心的同心圓圈，請你用圖乙的情景判斷圖丙中小磁針N極將___________(選填“轉向紙內”“轉向紙外”或“保持不動”)。
轉向紙外
(3)在做“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗時，在螺線管周圍擺放了一些小磁針，通電后小磁針的指向如圖丁所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與_______磁體的磁場相似。改變螺
線管中的電流方向，發現小磁針靜止時北極所指方向
與原來相反，由此可知：通電螺線管外部磁場方向與
螺線管中的_______方向有關。
(4)寫出增強通電螺線管周圍磁場的一個方法是_____________________ ______。
條形
電流
增大電流(或增加線圈匝數)
【典例2】小明想利用小磁針了解通電導線周圍的磁場，實驗時將一根通電直導線放在小磁針的正上方，方向與小磁針垂直，如圖是實驗裝置其中一部分的俯視圖。小明發現小磁針保持靜止，沒有發生偏轉。增大通過導線的電流，發現小磁針仍然靜止。
小明提出以下猜想：可能通電直導線此時在小
磁針位置產生的磁場方向與地磁場方向相同。
請寫出驗證小明的猜想是否正確的方法。
答：改變直導線中的電流方向，觀察小磁針是否發生偏轉。如果小磁針發生偏轉，N極指向與原來相反，則說明之前小磁針保持靜止的原因是通電直導線在小磁針位置產生的磁場方向與地磁場方向相同。
重難點撥　上面的典例1是奧斯特實驗的拓展，通電直導線產生的磁場分布如圖乙，可見在圖丙中通電導線在小磁針處產生的磁場方向是從紙面指向外的，所有小磁針N極轉向紙外。通過典例1，有了通電直導線磁場分布的概念，再分析典例2，對奧斯特實驗的操作細節就更容易理解了。
重難點2　右手定則的應用
【典例3】如圖所示，根據小磁針靜止時N極指向，標出通電螺線管的南北極、通電螺線管的電流方向和電源正負極。
【典例4】1.根據通電螺線管的N、S極和磁感線形狀，在圖中標出磁體A左端的極性、磁感線方向和電源“＋”“－”極。
2．如圖所示，是一個可自由轉動的小磁針放在通電螺線管的一端最終靜止時的狀態，“N”是小磁針的極性。請在圖中畫出繞線(三匝即可)，使它和電源形成閉合電路，并標出電源“＋”“－”極。
重難點撥　通電螺線管的南北極可用右手定則判斷。典例3是右手定則的應用，根據異名磁極互相吸引，判斷通電螺線管的磁極，然后用右手定則判斷電流方向。根據電流方向結合電路連接情況判斷電源正負極。典例4是逆向思維，根據磁極位置，反過來判斷繞線方法。(共29張PPT)
第二十章　電與磁　章節復習
一、基本磁現象
1．磁體：能吸引_____、鈷、鎳等物質。
2．兩個磁極：南極(____極)和北極(____極)。
磁極之間的相互作用：_______磁極互相吸引，_______磁極互相排斥。
3．磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁體有磁力的作用。
小磁針靜止時____極所指的方向就是該點的磁場方向。
磁感線：磁體外部磁感線從磁體的____極出來，回到磁體的____極。(北出南入)
鐵
S
N
異名
同名
N
N
S
4．地磁場：地磁北極在地理_____極附近，地磁南極在地理_____極附近，并且不重合。
5．磁化：使原來沒有磁性的物體在磁體或電流的作用下獲得_______的過程。
南
北
磁性
二、電和磁的三大關系
1．電流的磁效應(即電生磁) ——丹麥物理學家奧斯特發現的
(1)電流的磁效應：
①通電導線的周圍
_________；
②通電導線周圍的
磁場方向跟___________有關。
(2)通電螺線管相當于一個_______磁體。利用安培定則(右手定則)可判斷螺線管南北極位置。
有磁場
電流方向
條形
(3)電磁鐵的特點：
①通電時_____磁性，斷電時_____磁性；
②改變電流_______，可以改變磁極的極性；
③電磁鐵磁性強弱與___________和___________有關。
(4)電磁鐵的應用：電磁繼電器、電磁起重機、電鈴……
有
無
方向
電流大小
線圈匝數
2．磁場對通電導線有力的作用
(1)實驗有關：
①通電導線在_______中受到力的作用；
②力的方向跟___________和___________有關。
磁場
電流方向
磁場方向
(2)應用：
①電動機(電能轉化機械能)
換向器的作用：每當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈連續轉動；
②揚聲器(把電信號轉變成聲信號)。
3．電磁感應現象(即磁生電)——英國物理學家法拉第發現的
(1)電磁感應現象(如圖所示)：
①閉合電路的一部分導體在磁場中做_____________運動，就會在電路中產生感應電流；
②感應電流的方向跟導體切割磁感線___________和___________有關。
切割磁感線
運動方向
磁場方向
(2)應用
①發電機(機械能轉化為電能)；
②動圈式話筒(把聲信號轉變成電信號)。
1．(1)如圖甲所示，閉合開關 S后，小磁針沿順時針方向偏轉 90°后靜止，請在圖中括號內標出電源的“＋”“－”極，并標出通過通電螺線管外A點的磁感線的方向
(2)如圖乙所示，在螺線管上方用彈簧懸掛一根條形磁鐵。閉合開關 S后，彈簧的伸長量減小，請在圖中括號內分別標出螺線管A的 N、S極和電源的“＋”“－”極。
2．如圖所示是研究電磁現象的四個實驗裝置，相關說法正確的是(　　)
A．圖甲能研究電磁感應現象的實驗裝置，當導體棒ab上下運動時電流計指針偏轉
B．圖乙中開關閉合，磁場中的導體棒會受力運動，該過程機械能轉化為電能
C．圖丙是證明通電導體周圍有磁場，這個現象是法拉第首先發現的
D．圖丁電磁鐵的工作原理圖，根據該原理可以制成電磁繼電器
D
3．如圖所示是動圈式話筒(麥克風)和揚聲器(喇叭)的構造示意圖，當人對著話筒說話時，產生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動，線圈在磁場中的這種運動能產生隨著聲音變化而變化的電流，變化的電流經放大器放大后通過揚聲器的線圈，通電線圈就在磁場中來回振動，帶動紙盆也來回振動，揚聲器就發出聲音。根據以上原理，請你思考并回答：
(1)揚聲器裝置的主要目的是改變
聲音的_______(選填“音調”
“響度”或“音色”)。
響度
3．如圖所示是動圈式話筒(麥克風)和揚聲器(喇叭)的構造示意圖，當人對著話筒說話時，產生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動，線圈在磁場中的這種運動能產生隨著聲音變化而變化的電流，變化的電流經放大器放大后通過揚聲器的線圈，通電線圈就在磁場中來回振動，帶動紙盆也來回振動，揚聲器就發出聲音。根據以上原理，請你思考并回答：
(2)話筒是一種把_____信號轉化
為_____信號的裝置，它利用了
___________原理。
聲
電
電磁感應
3．如圖所示是動圈式話筒(麥克風)和揚聲器(喇叭)的構造示意圖，當人對著話筒說話時，產生的聲音使膜片及與之相連的線圈一起振動，線圈在磁場中的這種運動能產生隨著聲音變化而變化的電流，變化的電流經放大器放大后通過揚聲器的線圈，通電線圈就在磁場中來回振動，帶動紙盆也來回振動，揚聲器就發出聲音。根據以上原理，請你思考并回答：
(3)當揚聲器中的線圈通過的電流
方向如圖所示時，線圈向左運動，
那么當電流方向改變時，線圈將
向_____運動，與揚聲器原理相
似的是_________(選填“電動機”或“發電機”)。
右
電動機
4．如圖所示的兩個模型，其中圖甲是_______機的模型，它是根據___________在磁場中受_____而轉動的原理制成的；圖乙是_________的模型，它是根據___________現象制成的。
電動
通電線圈
力
發電機
電磁感應
5．如圖甲，將玩具電動機、電池、小電燈、開關用導線連接起來。
(1)閉合開關，電動機轉動，這是利用通電線圈在_______里受力轉動的原理工作的；如果只改變電流方向，電動機轉動方向_______(選填“不變”或“改變”)。
磁場
改變
5．如圖甲，將玩具電動機、電池、小電燈、開關用導線連接起來。
(2)剛閉合開關時，小電燈發出明亮的光，但隨著電動機轉得越來越快，小電燈的亮度逐漸減弱；當轉速正常時，小電燈的亮度穩定不變，此時用手指輕輕捏住電動機的轉軸，使電動機的轉速減慢，你猜想這時小電燈的亮度將_______(選填“變亮”“變暗”或“不變”)。
變亮
5．如圖甲，將玩具電動機、電池、小電燈、開關用導線連接起來。
(3)如果將小電燈換成靈敏電流表，電路連接如圖乙，當用手快速轉動電動機轉軸時，發現靈敏電流表指針_______(選填“偏轉”或“不偏轉”)，它在生活中的應用有_________(舉出一例即可)。
偏轉
發電機
6．汽車啟動時，蓄電池向啟動電動機M供電，設M兩端電壓為U，通過M的電流為I，測得U-t和I-t圖象如圖1。
(1)求t1時M的電功率；
解：(1)電動機的功率
P＝UI＝10 V×200 A＝2 000 W
6．汽車啟動時，蓄電池向啟動電動機M供電，設M兩端電壓為U，通過M的電流為I，測得U-t和I-t圖象如圖1。
(2)M僅通過導線a、b接入電路，如圖2所示，a的電阻為0.001 Ω，若通過M的電流為200 A，持續0.5 s，求此過程①a兩端電壓；②a產生的熱量；
解：(2)①a兩端電壓
Ua＝IRa＝200 A×0.001 Ω＝0.2 V
②0.5 s內a產生的熱量
Q＝I2Rat＝(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s＝20 J
6．汽車啟動時，蓄電池向啟動電動機M供電，設M兩端電壓為U，通過M的電流為I，測得U-t和I-t圖象如圖1。
(3)一般采用電磁繼電器控制M的通斷電，利用實驗器材模擬汽車啟動，簡易電路如圖3。A與B接觸時M通電，請用筆畫線代替導線完成電路的連接。
解：(3)如圖所示
手機里的“指南針”
智能手機里面“指南針”可以像真實小磁針一樣指示方向(如圖甲所示)，但手機中并不存在真實的小磁針，發揮小磁針作用的是一個能對磁場做出反應的電子羅盤。有一種電子羅盤是利用 “霍爾效應”制成的“磁傳感器”。
如圖乙所示，通電長方體金屬導體在磁場B中時，會受到磁場力的作用，而金屬導體中的電流是由自由電子定向移動形成的，因此其微觀本質上是電子受到了磁場力的作用，于是這些電子就在磁場力的作用下運動到導體的后表面D，從而使后表面D帶上負電荷；而前表面C因缺少了電子，帶上了正電荷。由于C、D表面帶有不同種電荷，因此在C、D兩表面之間就形成一定的電壓，這就是霍爾效應。
通過實驗可知，電流越大、磁場越強，C、D兩表面間的電壓就越大，即霍爾效應越顯著。在電流和磁場一定時，“霍爾效應”的顯著程度還與導體在磁場中的方位有關，導體中電流I的走向與磁場方向的夾角越接近垂直，霍爾效應越顯著。手機中的電子羅盤(磁傳感器)正是利用這一物理原理制成的。
手機都有GPS定位功能，還有必要裝電子羅盤嗎？很有必要！因為在森林里或者大廈林立的地方，手機很有可能接收不到GPS信號，而有了電子羅盤就可以保障你不會迷失方向，畢竟地球磁場是無處不在的。
手機外部強磁體會不會影響手機內部電子羅盤的功能呢？答案是肯定的．靠近手機的強磁體會影響手機中的電子羅盤的正常工作。更糟糕的是，如果把強磁體緊靠手機放置，手機內部的鐵質元器件會被磁化，成為磁體，給校正電子羅盤帶來困難。有些用戶可能會認為這無所謂，因為自己不常使用電子羅盤，但這并不意味著手機中其他功能的應用不依賴電子羅盤。例如有些地圖軟件就是利用電子羅盤來判斷手機朝向的。
請根據上述材料，回答下列問題：
(1)手機里的電子羅盤是利用___________制成的“磁傳感器”。
霍爾效應
(2)對于將強磁鐵緊靠智能手機放置的后果，下列說法中正確的是____ (填字母)。
A．將手機內部的鐵質元器件磁化，對電子羅盤的校正帶來困難
B．只是暫時性影響手機的電子羅盤工作，移開磁鐵后一切恢復正確
C．只會影響手機中的電子羅盤，對于手機的聽筒、話筒不會產生任何影響
D．手機中的電子羅盤并不是小磁針，所以不會對手機產生任何影響
A
(3)微觀上運動的電子受到磁場力的作用，與下列圖____(填字母)所示實驗的原理最為相似。
A(共24張PPT)
第二十章　電與磁
§20.3　電磁鐵　電磁繼電器
2022年課程標準 學習目標
　　結合具體實例，了解電磁鐵在生活中的應用 1．【重點】通過實驗探究了解電磁鐵的工作特點。知道電磁鐵磁性有無可以利用電流通斷來控制。磁性強弱可以用電流大小、線圈匝數來調節。電磁鐵極性可以通過改變電流方向控制。
2．【重點】了解電磁鐵在生產生活中的應用，如電磁起重機、電鈴、磁懸浮列車、空氣開關。
3．知道電磁繼電器的工作原理
2．實驗1：探究電磁鐵的特點
(1)電磁鐵通電時_____(選填“能”或“不能”)吸引大頭針，斷電時_______(選填“能”或“不能”)吸引大頭針。說明電磁鐵通電時_____磁性，斷電時_____磁性。
做一做
知識點1　電磁鐵
1．內部插有鐵芯的螺線管叫做_________。與永久磁體對比，電磁鐵有怎樣的特點呢？通過以下實驗研究一下。
電磁鐵
能
不能
有
無
(2)把一個小磁針放在電磁鐵的一端，通電后通過觀察小磁針的指向判斷電磁鐵該端的極性。然后改變電磁鐵中的電流方向，觀察到小磁針的指向與剛才_______(選填“相同”或“相反”)，說明電磁鐵的磁極方向___________(選填“發生改變”或“不變”)。
相反
發生改變
3．探究影響電磁鐵磁性強弱的因素：
(1)提出問題：電磁鐵磁性的強弱可能與哪些因素有關？你將如何驗證你的猜想呢？
(2)猜想：電磁鐵磁性的強弱可能與___________、___________有關。
電流強弱
線圈匝數
(3)實驗方法：①當一個物理量可能同時受多個因素影響時，要采用____ _______法進行探究；②實驗中需要比較電磁鐵磁性強弱，但電磁鐵磁性強弱不易直接測量。因此可以用_______法的思維，通過觀察______ __________________判斷電磁鐵磁性強弱。電磁鐵________________，反映其磁性越強。
控制變量
轉換
電磁鐵吸引大頭針的個數
吸引大頭針越多
4．實驗2：探究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系
(1)實驗思路：應保持___________相同，改變電流大小，再通過觀察電磁鐵_________________從而判斷電磁鐵的磁性強弱有沒有發生改變。而為了方便改變電流大小，可用_____________與電磁鐵串聯，把如圖實驗電路補充完整。
線圈匝數
吸引大頭針數目
滑動變阻器
(2)實驗步驟：①連接實驗電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使電路電流為0.1 A，觀察此時電磁鐵吸引大頭針的數目；②移動滑動變阻器滑片，使電流變為0.5 A，觀察此時電磁鐵吸引大頭針的數目。
(3)實驗現象：步驟②電磁鐵能吸引大頭針的數目_______步驟①。
(4)實驗結論：___________相同時，電流越大，電磁鐵磁性越_____。
多于
線圈匝數
強
5．實驗3：探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系
(1)實驗思路：應保持_______相同，改變線圈匝數，再通過觀察電磁鐵_________________判斷電磁鐵的磁性強弱有沒有發生改變。
(2)實驗步驟：
電流
吸引大頭針數目
①連接實驗電路，此時選擇接入50匝的線圈，閉合開關，調節滑動變阻器，使電路電流為0.2 A，觀察此時電磁鐵吸引大頭針的數目；②在電路中改接入100匝的線圈的電磁鐵，調節滑動變阻器，使電流為0.2 A，觀察此時電磁鐵吸引大頭針的數目。
(3)實驗現象：
(4)實驗結論：
步驟②中電磁鐵吸引大頭針數目多于步驟①
電流相同時，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強。
6．電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性。電磁鐵的這個特點在生活中應用廣泛。
(1)電磁起重機：電磁鐵安裝在吊車上，通電后吸起大量鋼鐵，移動到另一個位置后切斷電流，電磁鐵_______磁性，鋼鐵被放下。
(2)電鈴：開關閉合，電磁鐵_____磁性，吸引_______，帶動鈴錘敲擊鈴碗發聲。銜鐵被吸下的同時，彈性片與螺釘分離導
致斷電，電磁鐵_____磁性，彈性片把銜鐵拉起，又
和螺釘接觸而通電，如此反復，鈴錘不斷敲擊鈴碗，
發出鈴聲。
想一想
失去
有
銜鐵
無
結論1　1．電磁鐵構造：由鐵芯和螺線管組成。
2．電磁鐵工作原理：利用電流的_____效應工作。
3．優點：(1)磁性有無可以利用電路_______來控制。
(2)磁性強弱可以用___________、___________來調節。
(3)電磁鐵極性可以通過改變___________控制。
4．應用：電磁起重機、電鈴、磁懸浮列車、空氣開關。
磁
通斷
電流大小
線圈匝數
電流方向
7．小明利用鐵釘制作了一個電磁鐵，閉合開關，鐵釘吸起了幾個大頭針，(如圖)螺線管上端為____(選填“N”或“S”)極。若使電磁鐵吸引大頭針的個數增多，可將滑動變阻器的滑片向_____移動。
練一練
N
左
8．如圖所示，請將螺線管、滑動變阻器接入電路中，使開關閉合后，螺線管與條形磁鐵相互排斥，滑動變阻器滑片P向右移動會使斥力變小。
1．電磁繼電器的構造如圖，虛線框部分是一個電磁繼電器，主要組成部分是_________、_______、_______、觸點。
想一想
知識點2　電磁繼電器
電磁鐵
彈簧
銜鐵
2．電磁繼電器的工作原理：
閉合控制電路中的開關，電流通過電磁鐵的線圈，電磁鐵_____(選填“有”或“沒有”)磁性，從而把_______吸引下來，帶動動觸點與靜觸點____接觸，電動機所在電路_______(選填“接通”或“斷開”)，同時燈所在電路_______(選填“接通”或“斷開”)。當斷開控制電路的開關時，電磁鐵線圈中的電流消失，電磁鐵_______(選填“有”或“沒有”)磁性，彈簧將_______拉起，使動觸點與靜觸點____接觸，電動機所在電路_______(選填“接通”或“斷開”)，同時燈所在電路_______(選填“接通”或“斷開”)。
3．電磁繼電器實質上就是一種利用_________來控制工作電路的一種_______。
有
銜鐵
B
接通
斷開
沒有
銜鐵
A
斷開
接通
電磁鐵
開關
4．每年夏季，贛江都會漲水。小明根據所學知識設計了如圖所示的水位自動報警裝置。當水位上升到與金屬片A接觸時，控制電路接通，工作電路中_______(選填“燈亮”或“鈴響”)，通電螺線管下端為____ (選填“N”或“S”)極。
練一練
鈴響
N
5．如圖所示是一種溫度自動報警器的原理圖。制作水銀溫度計時，在玻璃管的兩端分別封入一段金屬絲。電池的兩極分別與金屬絲相連，當溫度達到與電池正極相連的金屬絲下端所指的溫度時，電鈴就響起來，發出報警信號。下列說法正確的是(　　)
A．溫度計中的水銀是絕緣體　　　　
B．電鈴響時，電磁鐵右端是N極
C．溫度降低到74 ℃以下，電鈴響　　　　
D．電鈴響且滑片P向左移動時，電磁鐵磁性減弱
B
結論2　電磁繼電器實質上是一種利用_________來控制工作電路的開關。它可以實現遠距離操作，利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流，還可以實現自動控制。
電磁鐵
重難點1　電磁鐵的應用與動態電路分析
【典例1】法國科學家阿爾貝·費爾和徳國科學家彼得·格林貝格爾由于發現巨磁電阻(GMR)效應，榮獲了2007年諾貝爾物理學獎，這一發現大大提高了磁、電之間信號轉換的靈敏度。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖。
(1)通電螺線管的右端是____極。
(2)閉合開關S2，指示燈不亮，再閉合
開關S1，指示燈發光，由此可知：巨
磁電阻的大小與___________有關。
S
磁場強弱
【典例1】法國科學家阿爾貝·費爾和徳國科學家彼得·格林貝格爾由于發現巨磁電阻(GMR)效應，榮獲了2007年諾貝爾物理學獎，這一發現大大提高了磁、電之間信號轉換的靈敏度。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖。
(3)當滑動變阻器電阻變小時，電磁鐵
的磁場_______(選填“增強”或“減
弱”)。
(4)當滑動變阻器電阻變小時觀察到指示燈變得更亮，這說明巨磁電阻的阻值在磁場中隨磁場增強而_____(選填“增大”“不變”或“減小”)。
增強
減小
【典例2】如圖所示的電路中，磁敏電阻R的阻值隨磁場的增強而明顯減小。將電磁鐵一端靠近磁敏電阻R，閉合開關S1、S2，下列說法正確的是(　　)
A．通電螺線管右端為N極，左端為S極
B．在通電螺線管中插入鐵芯，電壓表示數增大
C．當R1的滑片向左滑動時，電壓表示數減小
D．當R1的滑片向右滑動時，電流表示數增大
C
重難點撥　電流越大，電磁鐵磁性越強。典例1中閉合開關S2，指示燈不亮，說明電流比較小，巨磁電阻阻值比較大，但再閉合開關S1，指示燈發光，由此可知巨磁電阻的阻值變小了，可見磁場越強，巨磁電阻的阻值阻值越小。這類題目要綜合運用電磁鐵的特點和歐姆定律進行分析。
重難點2　電磁繼電器的應用
【典例3】如圖所示為車庫積水自動報警器原理圖，圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈，要求車庫沒有積水時，LED燈亮，車庫有積水時，電鈴響。電鈴工作時利用了電流的_____效應，它應該安裝在圖中的____(選填“A”或“B”)位置；LED燈是利用_________(選填“半導體”或“超導體”)材料制成的。
磁
B
半導體
【典例4】如圖所示是某科技小組設計的一種溫度自動控制報警裝置電路圖，當溫度達到90 ℃時，報警裝置就會響鈴，當溫度低于90 ℃時，綠燈亮，電鈴不響。
(1)請根據科技小組的設計要求完成電路圖。
(2)當圖中左方電源正負極不小心被對調后，報警裝置_____(選填“能”或“不能”)正常工作。
能
重難點撥　電磁鐵通電有磁性，斷電沒有磁性。電磁繼電器就是利用電磁鐵的這個特點制成。典例3是電磁繼電器的使用，關鍵仔細分析電路結構，抓住電磁鐵通電有磁性，斷電沒有磁性，進行電路分析。電磁繼電器由兩部分電路組成。控制電路由電磁鐵、電源、開關組成工作電路由電源、用電器、觸點(相當于開關)組成。典例4中畫電磁繼電器電路時分別把這兩部分電路畫出來就可以了。(共23張PPT)
第二十章　電與磁
§20.1　磁現象　磁場
2022年課程標準 學習目標
1．了解物質的磁性和磁化現象。調查磁性材料在生活中的應用。 2．通過實驗，認識磁場。知道地磁場 1．了解簡單磁現象，并通過實驗認識磁極及磁極間相互作用。
2．通過實驗認識磁場。
3．知道磁感線可用來形象地描述磁場，會用磁感線描述磁體周圍的磁場分布情況。
4．知道地磁場
1．用磁體靠近鐵塊、紙片、塑料尺、鋁塊、一元硬幣(鋼芯鍍鎳)、銅塊、木塊。
現象：能被磁體吸引的有_________________。
做一做
知識點1　磁體
鐵塊、一元硬幣
小結　不是任何東西都能被磁體吸引，磁體只能吸引_____、鈷、鎳。
鐵
2．把磁體從一堆鐵屑里面拿出來觀察，如圖。

現象：磁體兩端吸引鐵屑最_____。
多
小結　磁性最強的部分稱為_______，每個磁體有_____個磁極。
磁極
兩
3．用支架支起一個小磁針，讓小磁針在平面內自由轉動，發現靜止后有一個磁極總是指南，就把這個磁極稱為_____極。同時有一個磁極總是指北，就把這個磁極稱為_____極。
4．將兩個磁體的磁極靠近，兩個磁極間會產生吸引力還是排斥力？
情況1：　 互相_______。
情況2：　 互相_______。
情況3：　 互相_______。
情況4：　 互相_______。
南
北
排斥
排斥
吸引
吸引
5．將一根沒有磁性的鋼釘在條形磁體上沿同一方向擦幾下，然后用此鋼釘去靠近鐵屑，觀察到鐵屑_____(選填“能”或“不能”)被吸引，說明現在鋼釘_____(選填“有”或“沒有”)磁性。可見鋼釘被磁化了。
能
有
結論1　1．磁體：具有磁性的物體。磁體能吸引_____、鈷、鎳等物質。
2．磁體上磁性最強的兩個部位叫做磁極，任何一個磁體都有_____個磁極，一個叫做南極(____極)，另一個叫做北極(____極)。
3．能自由轉動的磁體靜止時，_____極指向南方，_____極指向北方。
4．同名磁極互相_______，異名磁極互相_______。
5．一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫_______。
鐵
兩
S
N
南
北
排斥
吸引
磁化
6．如圖是懸浮在底座上的地球儀。由于底座和地球儀都有磁性，故地球儀能懸浮在空中。關于地球儀懸浮在空中時，下列說法正確的是
(　　)
A．地球儀受到的磁力屬于彈力
B．地球儀受到的磁力大于重力
C．底座和地球儀同名磁極相對產生斥力
D．地球儀受到空氣浮力和重力的大小相等
練一練
C
1．將幾個小磁針放在條形磁體周圍不同地方，發現小磁針會_______。說明磁體周圍存在一種物質，看不見，摸不著，但對放入其中的某些物體會產生力的作用，我們把這種物質叫做_______。　
2．同時不同位置小磁針N極所指方向_______(選填“相同”或“不同”)，這說明磁場具有方向，而且不同位置磁場方向_______(選填“相同”或“不同”)。物理學中把小磁針靜止時N極所指的方向規定為該點的磁場方向。
做一做
知識點2　磁場
偏轉
磁場
不同
不同
3．為了觀察磁體周圍磁場分布特點，可以在磁體周圍放許多小磁針(如圖1)，或在磁體上面放一塊玻璃，玻璃上撒一層鐵屑，鐵屑被磁化后也相當于一個個小磁針，輕輕敲打玻璃，可看到小鐵屑(小磁針)有規則地排列起來(如圖2)。
把小磁針在磁場中的排列情況用一些帶箭頭的曲線畫出來，就可以形象地描述磁場，這樣的曲線叫磁感線，如圖3。磁感線箭頭方向表示_______的方向，磁感線分布越密的地方表示該處磁場越_____。你能分析出磁感線方向有什么規律嗎？
_________________________________________________。
磁場
強
磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極的
圖3
結論2　1．磁體周圍存在_______，磁極間的相互作用就是通過磁場發生的。
2．磁感線：磁體周圍的磁感線是從它的北極出來，回到南極的(口訣：“___________”)。
磁場
北出南入
4．如圖為兩個磁極間的磁感線分布圖，小磁針靜止在A點。請在圖中括號處標出磁極的名稱以及小磁針的N極。
畫一畫
5．如圖甲、乙，小磁針在磁體作用下處于靜止狀態，在圖中括號處標出磁極的名稱，并在磁感線上標出箭頭表明磁場方向。
1．在前面的學習中，我們發現能自由轉動的小磁針，靜止時小磁針恒指南北方向，是什么力量促使它總是指向南北方向的呢？
地球周圍存在_______，稱為地磁場。研究表明：地磁場的形狀跟條形磁體的磁場相似。
想一想
知識點3　地磁場
磁場
2．在右圖標出小磁針N極，根據物理學規定，小磁針N極所指的方向就是磁場方向，請在磁感線上標出箭頭表明地磁場方向。從而判斷地磁南北極的位置，請在圖中標出地磁的N、S極。
結論5　1．地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近。
2．地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，世界上最早記述磁偏角的是我國宋代學者沈括。
3．指南針是我國的四大發明之一，其不斷發展的過程中出現過多種形態，北宋時期曾出現過如圖所示的“指南魚”。“指南魚”用一塊薄薄的鐵片做成，形狀很像一條魚，將其磁化后，浮在水面上，其靜止時魚頭指向南方。關于“指南魚”，下列說法正確的是(　　)
A．“指南魚”能指南是因為其受到地磁場的作用
B．“指南魚”被磁化后腹部磁性最強
C．“指南魚”魚頭端為該魚型磁體的N極
D．“指南魚”靜止時魚頭指向的是地磁場的S極
練一練
A
4．閱讀課本第122頁“科學世界”，信鴿具有卓越的航行本領，它能從2 000 km以外的地方飛回家，靠的是_________來導航，若將強磁體綁在鴿子身上，_____(選填“會”或“不會”)對它的飛行產生干擾。若將銅棒綁在鴿子身上，_______(選填“會”或“不會”)對它的飛行產生干擾。
地磁場
會
不會
重難點1　磁體的基本性質
【典例1】有A、B兩個外形完全相同的鋼棒，已知一個有磁性，一個沒有磁性。為了區分它們，現將鋼棒A的一端從B的左端向右端移動(不接觸)，如圖，發現吸引力的大小不變，則說明A_____磁性，B_______磁性。(均選填“有”或“沒有”)
有
沒有
【典例2】如圖所示，兩個相同的小車，分別固定著磁體和鐵塊。當用手使它們靠近，松手后，發現兩個小車相互接近并吸在一起。下列說法中正確的是(　　)
A．磁體吸引鐵塊，施力物體是鐵塊
B．鐵塊被磁體吸引，受力物體是磁體
C．磁體與鐵塊接觸時，它們之間才會產生吸引作用
D．磁體對鐵塊有吸引作用，鐵塊也在吸引磁體
D
重難點撥　磁體能吸引鐵、鈷、鎳這些本身不帶磁性的金屬。磁體兩端磁性最強，中間磁性最弱。
重難點2　磁現象的基本作圖
【典例3】請標出圖中所有磁感線的方向和小磁針的N極(把N極涂黑并標上字母)。
【典例4】圖為地磁場的示意圖，請在括號內填上地磁的磁極和小磁針右下端的磁極。(選填“N”或“S”)
重難點撥　磁現象的基本作圖，根據以下原則就基本能判斷出來了：
1．同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
2．磁感線方向從北極發出回到南極。

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