2019-2020年八年級科學上冊 簡單的磁現(xiàn)象教案 華東師大版.doc

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2019-2020年八年級科學上冊 簡單的磁現(xiàn)象教案 華東師大版 【本講教育信息】 一. 教學內容： 暑假專題——簡單的磁現(xiàn)象 二. 教學目標 1. 了解磁體、磁極、磁化等概念。 2. 了解磁場及其性質、磁場方向、磁感應線、熟記各磁感應線的大致形狀 3. 了解地磁場、磁偏角 4. 了解電流的磁場、電磁鐵及其應用 5. 了解奧斯特實驗 6. 了解電磁感應現(xiàn)象 三. 重點、難點 重點是：利用磁場獲得電流的條件、電磁感應現(xiàn)象 難點是：利用磁場獲得電流的條件、產生感應電流的條件、產生感應電壓的條件 四. 知識總結 （一）磁體和磁極 1. 磁體 磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質，磁鐵的這種性質叫做磁性。具有磁性的物質叫做磁體。 磁體具有吸鐵性，能吸引鐵類物質和鈷、鎳及磁性材料等，他們之間的吸引是相互的。 2. 磁極 磁體各部分的磁性強弱不同，磁體上磁性最強的部分叫做磁極，條形磁體兩端的磁性最強。 3. 磁體的指向性 可以在水平面內自由轉動的條形磁體或磁針，靜止后總是一個磁極指南，另一個指北。指南的磁極叫南極（S極），指北的叫北極（N極）。 4. 磁化 使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程 （二）磁場和磁感線 1. 磁場 磁體在其周圍形成磁場，磁場對放入其中的磁體有力的作用。 磁極間的相互作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。 2. 磁場的方向： 我們規(guī)定：在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場的方向。 3. 磁感線： 在磁場中利用磁感線來描繪各點的磁場方向。在磁場中人為地畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上每一點沿曲線方向的切線方向都跟該點的磁場方向相同，這些曲線叫磁感線。 幾種常見磁場的磁感線的分布 實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質，來顯示磁感線的形狀。 （1）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線 條形磁鐵和蹄形磁鐵是兩種最常見的磁體，圖1所示的是這兩種磁體在平面內的磁感線形狀，其實它們的磁感線分布在整個空間內，而且磁感線是閉合的，它們的內部都有磁感線分布。 圖1 （2）通電直導線磁場的磁感線： 通電直導線磁場的磁感線是一組組以導線上各點為圓心的同心圓，如圖2所示，電流的方向與磁感線方向的關系可以用安培定則來判斷，如圖3所示，用右手握住直導線，伸直的大拇指與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。 （3）通電螺線管的磁感線 通電螺線管表現(xiàn)出來的磁性很象一根條形磁鐵，一端相當于北極（N），另一端相當于南極（S），形成的磁感線在通電螺線管的外部從北極（N）出來進入南極（S），通電螺線管內部具有磁場，磁感線方向與管軸線平行，方向都是由南極（S）指向北極（N），并與外部磁感線連接形成一些閉合曲線。其方向也可用安培定則判斷。用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向，也就是說大拇指指向通電螺線管的北極。（如圖4所示） 4. 地磁場 地球周圍的空間里存在著磁場，叫做地磁場。地磁場的磁感線從地磁北極出發(fā)到地磁場南極。 由于地理兩極跟地磁兩極并不重合，這一現(xiàn)象記述最早的人是我國宋代學者沈括。 （三）電流的磁場和電磁鐵 1. 通電導線的磁場 通電導線和磁體一樣，周圍存在著磁場，即電流的磁場，這種現(xiàn)象叫電流的磁效應。奧斯特實驗除了表明電流周圍有磁場外，還說明電流的磁場方向和電流的方向有關。 2. 通電螺線管的磁場 通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極，其外部磁感線的形狀同條形磁體，其磁極間的作用規(guī)律也同條形磁體。 3. 電磁鐵 電磁鐵是插入鐵芯的螺線管。由于通電時鐵芯被磁化，磁場大大增強。電磁鐵在通電時有磁性，斷電時失去磁性，當通過的電流越大，磁性越強，當通過電磁鐵的電流一定時，螺線管的匝數(shù)越多，磁性越強。 4. 電磁繼電器 電磁繼電器實際上就是一個用電磁鐵來控制的開關，電磁繼電器是用低壓電路的通斷間接控制高壓電路的通斷。 （四）電磁感應 電磁感應現(xiàn)象： 閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象，產生的電流叫感應電流。 【典型例題】 例1. 關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是：（ ） A. 磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場是一種客觀存在的特殊物質； B. 磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時南極所指的方向一致； C. 磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的； D. 磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的。 答案：正確選項應為A。 例2. 某同學做奧斯特實驗時，把小磁針放在水平的通電直導線的下方，當通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動，稍微用手拔動一下小磁針，小磁針轉動180后靜止不動。由此可知通電直導線的電流方向是（ ） A. 自東向西 B. 自南向北 C. 自西向東 D.自北向南 答案：正確選項應為A。 例3. 圖5為通電螺線管的剖面圖，“”和“⊙”分別表示電流垂直紙面流進和流出，試畫出a、b、c、d四個位置上小磁針靜止時N極的指向。 解析：小磁針靜止時，N極的指向，就是該點磁場的方向，該點磁感線的切線方向，所以只要畫出通電螺線管的磁感線即可知道小磁針N極的指向。a、b、c、d四個位置上小磁針靜止時N極的指向如圖6所示。 題后語：外部磁極間相互作用的規(guī)律是：異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，但當小磁針在磁體內部時，小磁針的N極指向螺線管的“N極”。 例4. 有一條形鐵塊，上面的字樣已模糊不清，試用多種方法判定它是否具有磁性。 分析：判斷某物體是否具有磁性，主要可依據(jù)磁鐵的吸鐵性，指向性以及磁極間的相互作用規(guī)律。 答：方法1：根據(jù)磁體的吸鐵性來判斷。取一些磁性物質（如少量鐵粉），如條形鐵塊能吸引鐵粉，就說明它有磁性，是磁體。 方法2：把條形鐵塊用細線系住中間，懸吊起來。如果它具有磁性，它將會在地球磁場的作用下，只在南北方向停下來。如果該鐵塊不具有磁性，就會在任意方向停下來。 方法3：另取一根條形磁鐵，用其兩端分別先后去靠近條形鐵塊的某一端，如果兩次都能吸引，說明它是鐵塊，無磁性；如果一次吸引，一次排斥，說明它有磁性，是磁鐵。 例5. 在一條形鋼AB上方放置一小磁針，放上時小磁針正好靜止，如下圖，則下列說法正確的是（ ） （1）AB一定有磁性，且A端為北極； （2）AB一定有磁性，且B端為北極； （3）AB一定無磁性； （4）AB可能有磁性，也可能無磁性。 分析與解：小磁針放下時靜止不動有兩種可能：一種是AB雖有磁性且正好A端為北極，B端為南極，在小磁針處磁感線方向與小磁針北極受力方向都是從左向右，另一種是AB沒有磁性，小磁針受地磁場作用，靜止不動，故本題答案應為（4）。 例6. 試說明：電鈴的工作原理 分析：先說明一下電鈴的基本構造：1. 是電磁鐵；2. 是彈簧片；3. 是銜鐵；4. 是螺釘；5. 是小錘。 答案：銜鐵和螺釘?shù)募舛司o靠著，電路接通，電磁鐵有了磁性，把銜鐵吸引了過來，它下端的小錘就在鈴上打一下。當銜鐵被吸過來，它與螺釘尖端分開，電路被切斷，電磁鐵立即失去磁性，彈簧片便彈了回去。銜鐵一接觸螺釘，電路又通了，又把銜鐵吸了過來，小錘又在鈴上打了一下。這樣，電路一斷一通地循環(huán)下去，鈴聲也就響個不停。 圖7 【模擬試題】（答題時間：45分鐘） 一. 填空題 1. _______________________________的性質叫磁性。 2. 磁體周圍存在著________________。磁體周圍的磁感線是從它的______________極出來，回到___________極的。某點的磁場方向規(guī)定為放在該點的小磁針_________時______所指的方向。在地球上，凡是能夠在水平面內自由轉動的磁體，靜止時恒指南北的原因___________。 3. 通電螺線管的磁性的強弱跟_________、_________和___________有關。 4. 地球磁場的北極在地理____________附近，指南針的北極指向____________。 5. 磁場的基本性質是：對放入其中的磁體產生__________作用。 6. 磁針北極所受磁場力的方向跟該點___________的方向相同。磁針的南極在磁場中所受磁場力的方向跟該點的____________相反。 7. 磁體上面____________部分叫做磁極；磁極間的相互作用規(guī)律是：同名磁極互相____________；異名磁極互相___________。 8. 磁鐵吸引鐵釘?shù)倪^程是：鐵釘先被____________，然后異名磁極相互_____________。 9. 丹麥科學家__________發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，英國科學家__________發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。 10. 如圖8所示，給長導線AB通電時，C處小磁針靜止時N極將垂直紙面向_________，若通以向左的電流時，C處小磁針S極將垂直紙面向___________轉動。 圖8 11. 電磁鐵的優(yōu)點是： （1）它的磁性有無可以由____________來控制。 （2）它的N、S極可由____________來控制。 （3）它的磁性強弱可由_______________來控制，所以使用起來非常方便。 二. 選擇題 1. 以下說法錯誤的是（ ） A. 磁感線最密的地方，磁性最強 B. 磁感線是磁體周圍固有的 C. 磁感線上任一點的方向和放在該點小磁針S極受力方向相反 D. 條形磁鐵周圍的磁感線總是從N極出發(fā)，回到S極 2. 如圖9所示，放在磁場中的小磁針，其中不正確的是（ ） A. a B. b C. c D. d 圖9 3. 最早記述了磁偏角的科學家是（ ） A. 沈括 B. 牛頓 C. 焦耳 D. 安培 4. 關于磁感線，下列說法正確的是（ ） A. 永久磁體的磁感線都是從N極出來，終止于S極 B. 磁感線只可以用來形象地描述磁場的方向 C. 直線電流的磁場中的受力方向就是該點磁場的方向 D. 磁場中的任意兩條磁感線都不會相交 5. 如圖10所示，兩根外形完全相同的鋼棒A和B，甲圖中A不能被吸住而掉下來，乙圖中B能被吸住，不會掉下來，則（ ） A. A、B都是有磁性 B. A有磁性，B無磁性 C. A無磁性，B有磁性 D. 無法判斷 圖10 6. 如圖11所示，一條鋼棒AB接近一根懸著的小磁針，S極被吸引向鋼棒，下面結論正確的是（ ） A. 鋼棒原來一定有磁性，B端為N極 B. 鋼棒原來一定無磁性 C. 鋼棒原來可能有磁性，也可能無磁性 D. 鋼棒原來一定有磁性，A端為N極 圖11 7. 下列關于磁感線的說法中，正確的是（ ） A. 磁感線是磁體周圍實際存在的曲線 B. 磁感線是我們隨意畫出來的 C. 磁感線是用來形象地表示空間磁場的方向和強弱 D. 磁體內部的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極 8. 下列做法中一定會產生感應電流的是（ ） A. 閉合電路的一部分導體在磁場中運動 B. 某段導體作切割磁感線運動 C. 閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線運動 D. 矩形線框在磁場里沿導線環(huán)所在平面運動 9. 下列方法中，不能改變螺線管磁性強弱的是（ ） A. 增加螺線管線圈匝數(shù) B. 改變電流方向 C. 改變電流強弱 D. 在螺線管中插入鐵芯 10. 如圖12所示，電鍵合上后、滑動變阻器滑片向左滑動時，懸掛鐵塊的彈簧將（ ） A. 不變 B. 縮短 C. 增長 D. 無法判斷 圖12 11. 兩個螺線管套在同一根玻璃棒上，如圖13所示，把開關S閉合時，它們將（ ） A. 互相吸引 B. 相互排斥 C. 既不吸引又不排斥 D. 無法判斷 圖13 12. 如圖14所示，某段導線在磁場中下落時，導線中（ ） A. 有感應電流和感應電壓 B. 有感應電壓，無感應電流 C. 無感應電流，無感應電壓 D. 無法判斷 圖14 13. 下列說法中，不正確的是（ ） A. 條形磁鐵和蹄形磁鐵的內部磁感線都是從磁鐵的南極到北極 B. 直線電流磁場的磁感線是以導線上的點為圓心的同心圓，該圓的平面與導線垂直 C. 把安培定則用于通電螺線管時，大拇指所指的方向是螺線管外部磁感線的方向 D. 把安培定則用于環(huán)形通電導線時，當右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致時，大拇指所指的方向是環(huán)形導線中心軸線上的磁感線的方向 14. 關于電流的磁場，正確的說法是（ ） A. 直線電流的磁場，只分布在垂直于導線的某一個平面上 B. 直線電流磁場的磁感線是一些同心圓，磁力線的疏密是均勻的 C. 通電直螺線管的磁感線分布與條形磁鐵相同，在管內無磁場 D. 直線電流，通電螺線管，它們的磁場方向都可用安培定則判定 15. 要使兩個電磁鐵的極性如圖15所示的要求，它的線圈應怎樣繞，請在圖中畫出。 圖15 16. 要使兩個電磁鐵的極性如圖16所示的要求，它的線圈應怎樣繞，請在圖中畫出。 圖16 17. 在如圖17所示中，當電流通過導線時，磁針的N極指各讀者。試在圖中畫出電流的方向。 圖17 【試題答案】 一. 填空題 1. 物體具有吸引鐵、鈷、鎳的 2. 磁場、北、南、靜止、北極、受地磁場的作用。 3. 電流強度、線圈匝數(shù)、有無鐵芯 4. 南極、地理南極 5. 磁力 6. 磁場、磁場方向 7. 磁性最強、排斥、吸引 8. 磁化、吸引 9. 奧斯特、法拉第 10. 外、外 11. 通斷電、改變電流方向、改變電流強度 二. 選擇題 1. B 2. B 3. A 4. D 5. C 6. C 7. C 8. C 9. B 10. B 11. A 12. B 13. C 14. D 15. 16. 17.