第八單元：電與磁 電磁波

第八單元：電與磁  電磁波（4課時(shí)）

第一節(jié)  電與磁

教學(xué)目標(biāo)

1. 知道磁體和地球的周圍存在磁場，了解簡單的磁現(xiàn)象，如：如何用磁感線描述磁場及磁感線的方向等

2． 通過實(shí)驗(yàn)，探究通電螺線管外部磁場的方向

3   通過實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用

4． 通過實(shí)驗(yàn)，探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

5． 了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)．生活中的應(yīng)用

難點(diǎn)、重點(diǎn)

1、 磁場的性質(zhì)，用磁感線描述磁場

2、 用安培定則判斷通電螺線管的磁場及電磁鐵的應(yīng)用

3、 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

突破方法

通過典例分析和練習(xí)突破難點(diǎn)

第一二課時(shí)

一．簡單的磁現(xiàn)象

（１）磁場的存在：在磁體的周圍和通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場，這可以利用小磁針來檢驗(yàn)。小磁針在一般情況下是指南．北的，若小磁針指向忽然發(fā)生變化，則小磁針的周圍必定有其它的磁場存在。

（２）磁場的方向：磁場具有方向性，當(dāng)小磁針放在磁場中不同點(diǎn)時(shí)，小磁針N極的指向不同，這說明磁場各點(diǎn)方向是不同的，我們規(guī)定：在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針北極所指的方向就是這一點(diǎn)的磁場方向。

（３）磁場的性質(zhì)：磁場的基本性質(zhì)是它對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，磁體間的相互作用就是通過它們的磁場而產(chǎn)生的。放在磁場中的小磁針能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，就是因?yàn)榇裴樖艿搅舜艌龅淖饔谩４艌鲭m然看不見．摸不著，但我們可以根據(jù)它對放在其中的磁體所產(chǎn)生的作用來感知它．認(rèn)識它。

（４）磁感線：磁感線是假想的曲線，它能形象地描述磁場的性質(zhì)。在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上任何一點(diǎn)的方向都跟放在該點(diǎn)的小磁針北極所指的方向一致，這樣的曲線叫磁感線。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。在磁體內(nèi)部由南極到北極，每條磁感線都是閉合曲線。利用這些曲線可以形象地表示磁場中各點(diǎn)的磁場方向和磁場的強(qiáng)弱。

（５）磁化和去磁的本質(zhì)：凡是可以磁化的物質(zhì)（磁介質(zhì)），都可看成是由具有兩個(gè)磁極的極小磁體——磁分子構(gòu)成。當(dāng)物質(zhì)未被磁化時(shí)，磁分子的排列雜亂無章，它們的磁作用相互抵消。當(dāng)被磁化時(shí)，磁分子沿同一方向排列，形成兩個(gè)磁極。

例1．如圖所示為蘇北某市郊區(qū)林場，樹木已成材，砍伐后，地面上留有一 截樹樁。同學(xué)們利用雙休日到林場參加植樹造林活動，此時(shí)有一群大雁自右向左遷徙，小剛同學(xué)為確定大雁飛行方向拿出指南針，指南針指向如圖中所示。請你根據(jù)圖中提供的信息幫助小剛確定磁針A端是______極，此時(shí)季節(jié)為_________季。

解題指導(dǎo)：從樹樁上的年輪可知，年輪間距較大的右方為南（因?yàn)闃淠镜哪线吺荜柟庹丈鋾r(shí)間長，生長得多）。所以小磁針的A端指向北方，為N極；而圖中大雁向北方飛，說明此時(shí)應(yīng)為春季。

本題的特點(diǎn)是綜合考查了學(xué)生多方面的常識．知識，要求學(xué)生有較寬的知識面。

課堂訓(xùn)練

1．磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極         ，異名磁極          ，使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做         。

2．我國宋代科學(xué)家         是最早明確地論述         的科學(xué)家，他指出指南針?biāo)傅姆较蚪?jīng)常稍微偏離南北方向。

3．把鐵棒甲的一端靠近乙棒的中部，發(fā)現(xiàn)兩者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時(shí)，兩者互不吸引，則（   ）

A．甲有磁性，乙無磁性                B．甲無磁性，乙有磁性

C．甲．乙都有磁性                    D．甲．乙都無磁性

參考答案

1．相互排斥；相互吸引；磁化   2．沈括；地理的兩極和地磁的兩極并不重合　?。?A 

二．電流的磁場

（１）電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線的周圍有磁場。磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。

（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，改變電流方向，螺線管兩端的極性同時(shí)改變。通電螺線管磁場的極性與電流方向的關(guān)系可用安培定則來判斷。

（３）電磁鐵：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)的原理來工作的。

它的優(yōu)點(diǎn)是：磁性有無可以由通．?dāng)嚯妬砜刂?；磁性的?qiáng)弱可以由電流強(qiáng)度的大小和螺線管的匝數(shù)多少來決定；它的南北極可以由變換電流方向來控制。電磁鐵的鐵芯是用軟鐵制成的，而不是用鋼制成的，這是因?yàn)檐涜F容易磁化，也容易失去磁性，而鋼磁化后不易去磁。

例2．請?jiān)趫D甲中標(biāo)出：

⑴通電螺線管A端和永磁體B端的磁極。

 ⑵磁感線的方向。

解題指導(dǎo)： 本題考查的是安培定則，磁感線形狀等，由安培定則可知A 端為S 極，又由磁感線形狀可知此為同名磁極，所以B端也為S極。 答案：如圖乙。

例3．在圖中畫出螺線管B上的繞線，要求通電后使圖中的A．B兩個(gè)螺線管相互排斥。

解題指導(dǎo)：通電后，根據(jù)通電螺線管中電流方向，用安培定則可判斷出螺線管A的右端為N 極，由于通電后A．B兩螺線管互相排斥，B管左端應(yīng)為N極，用安培定則確定出B管中正面繞線的電流方向向上，所以第一匝線圈應(yīng)從正面繞到背面，再依次畫出幾匝，使電流流向A螺線管。

此類題在中考作圖題中常常遇到，解答此類題，首先根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律來確定被繞線的螺線管的極性，然后再根據(jù)安培定則確定螺線管的繞線。答案：如圖b所示。

例4．現(xiàn)有一只蓄電池，仍能向外供電，但正．負(fù)標(biāo)志已模糊不清，請你設(shè)計(jì)出兩種方法，判別它的正．負(fù)極。

解題指導(dǎo)：本題通過對蓄電池極性的判別考查學(xué)生的動手操作能力和對知識的理解程度。

本題的答案多種多樣?？蓮碾娏鞅恚妷罕淼氖褂靡?guī)則出發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作；也可用電流的化學(xué)效應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，如利用電解水．用硫酸銅溶液電鍍等；學(xué)習(xí)了電流的磁效應(yīng)后，也可從安培定則出發(fā)，用通電螺線管和小磁針判別。例如，在圖中，用蓄電池給螺線管供電，根據(jù)螺線管周圍小磁針靜止時(shí)的指向，運(yùn)用安培定則確定螺線管上的電流方向，即可判別蓄電池的正．負(fù)極，左端是負(fù)極，右端是正極。

此外，蓄電池的極性還可用奧斯特實(shí)驗(yàn)．二極管的單向?qū)щ娦缘葋砼袆e。 靈活運(yùn)用所學(xué)知識分析．解決實(shí)際問題這正是我們學(xué)習(xí)的目的，這一點(diǎn)希望引起同學(xué)們特別注意。

例5．如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，螺線管與左邊始終靜止的磁鐵互相吸引。請?jiān)趫D中畫出螺線管的繞線；當(dāng)滑動變阻器的滑片P由左端向右端滑動時(shí)，左端磁鐵所受的摩擦力將            （填寫“變大”．“變小”或“不變”）

解題指導(dǎo)：本題考查影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素及電磁鐵的磁場方向與電流方向的關(guān)系。根據(jù)圖中電源的正極，由磁鐵與螺線管相互吸引可判定螺線管的左端為S 極，再由安培定則可判斷螺線管的繞線方式。又因?yàn)閮烧呦嗷ノ?，所以磁鐵由向右移動的趨勢，由此判斷磁鐵所受摩擦力方向向左，P由左向右滑動時(shí)，電流變小，螺線管的磁性減弱，吸引力減小，因力的作用是相互的，所以摩擦力減小。

例6．右圖是王強(qiáng)同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)的活動中為某倉庫設(shè)計(jì)的一種防盜報(bào)警器，其踏板放在倉庫的門口，電鈴和燈泡放在值班室內(nèi)，觀察電路可知，這個(gè)報(bào)警器的工作原理是：

有人踩踏時(shí)，                       ；

無人踩踏時(shí)，                       。

解題指導(dǎo)：電磁繼電器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。本題目的是考查學(xué)生是否知道電磁繼電器的應(yīng)用。該防盜報(bào)警器的工作原理是：有人踩踏板時(shí)，控制電路中的上踏板與下面的靜觸點(diǎn)相連（相當(dāng)于開關(guān)閉合），電磁鐵有磁性，把工作電路的銜鐵吸下來，于是工作電路中的電鈴工作，鈴響報(bào)警；無人踩踏板時(shí)，控制電路中的上踏板與下面的靜觸點(diǎn)斷開（相當(dāng)于開關(guān)斷開），電磁鐵無磁性，于是彈簧把銜鐵拉起來，使工作電路中的燈泡工作，燈亮安全。電磁繼電器是自控電路裝置中的重要部件，同學(xué)們在創(chuàng)新活動中常離不開它，因此弄清它的工作原理．使用方法是十分必要的。

答案：有人踩踏板時(shí)，鈴響燈不亮；

無人踩踏板時(shí)，燈亮鈴不響。

課堂練習(xí)

1．提起電話，大家不會陌生。電話的話筒可以把聲音變化轉(zhuǎn)換為電

流變化。如圖所示是碳精話筒的結(jié)構(gòu)。當(dāng)加在話筒兩端的電壓為3V

時(shí)，電路中的電流在0.06A～0.05A范圍內(nèi)變化，則碳粒的電阻變化范圍為         。

2．如圖所示，閉合開關(guān)S后，燒杯中水面上浮著一空心小鐵球，

電磁鐵此時(shí)A端為         極，將滑片P向右滑動，空心小鐵

球所受浮力         （填“增大”．“減小”或“不變”）。

3．“神舟號”系列飛船的成功發(fā)射和順利回收，標(biāo)志著我國載

人航天技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，我國宇航員登上月

球即將成為現(xiàn)實(shí)。月球表面周圍沒有空氣，它對物體的引力僅

為地球上的1/6，月球表面沒有磁場。根據(jù)這些特征，在月球上，下圖中的四種情況能夠做到的是（   ）

4．如右圖所示，兩個(gè)線圈套在同一玻璃棒上，各自能自由滑動，開關(guān)S閉合時(shí)，這兩個(gè)線圈將會（   ）

A．向左右分開            B．向中間靠攏

C．都靜止不動            D．先向左右分開，后向中間靠邊攏

5．如圖所示，請分別標(biāo)出通電螺線管和小磁針的N．S極。

6．請根據(jù)圖中通電螺線管中的電流方向，標(biāo)出小磁針N極。

7．如圖所示是一根錳銅絲制成的軟質(zhì)彈簧，B是水銀槽，槽內(nèi)盛有水銀，

A的上端通過接線柱與電源相連，A的下端恰好與水銀表面接觸，開關(guān)S

閉合后發(fā)生的現(xiàn)象是（   ）

A．彈簧伸長變大，燈持續(xù)發(fā)光          B．彈簧縮短，燈熄滅

C．彈簧上下振動，燈忽亮忽滅          D．彈簧靜止不動，燈持續(xù)發(fā)光

8．某蔬菜大棚使用一種溫度自動報(bào)警器，如圖所示，在水銀溫度計(jì)里封入段金屬絲，當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時(shí)，電鈴就響起來，發(fā)出報(bào)警信號。請說明它的工作原理。

三、課后完成理科愛好者119到120頁作業(yè)

四、評講作業(yè)。

注：作業(yè)評講1課時(shí)完成

課后反思

第三四課時(shí)

一．電磁感應(yīng)

（１）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

（２）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：第一，導(dǎo)體是閉合電路中一部分；第二，導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動。當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)導(dǎo)體放入磁場中不運(yùn)動時(shí)，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

（３）感應(yīng)電流的方向和磁場方向．導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān)，可有右手定則來判斷。

（４）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

（５）發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）和定子（固定部分）兩部分組成，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)際應(yīng)用，發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。

（６）交流電：周期性改變方向的電流叫交流電。它是由線圈在磁場中繞中心軸轉(zhuǎn)動，切割磁感線所產(chǎn)生的感應(yīng)電流。我國電網(wǎng)以交流電供電，頻率為50Hz。

例7．如圖所示，圓圈表示垂直于紙面的導(dǎo)線，若A．C兩圖中的導(dǎo)線是斷開電路的一部分，B．D兩圖中的導(dǎo)線是閉合電路的一部分，當(dāng)導(dǎo)線沿圖中箭頭方向運(yùn)動時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（   ）

解題指導(dǎo)：本題為電磁感應(yīng)的問題。分析這個(gè)題目，要從感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件入手。只有“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動”時(shí)，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，題目中A． C兩圖中的導(dǎo)線是斷開電路的一部分，而B圖中的導(dǎo)線雖是閉合電路的一部分，但導(dǎo)線的運(yùn)動方向與磁感線方向平行，沒有切割磁感線，故A．B．C三圖中都不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。

對這類題目，在解題時(shí)要嚴(yán)格按照產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件進(jìn)行分析。答D

課堂練習(xí)

1．如圖所示的幾種電磁現(xiàn)象中正確的是（   ）

2．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（     ）

A．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流

B．導(dǎo)體的一部分在磁場中切割磁感線運(yùn)動，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流

C．發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的

D．電磁鐵是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)制成的

3．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中（      ）

A．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能      B．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能    

 C．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能      D．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

二．磁場對電流的作用

（１）通電直導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的作用。力的方向與磁場方向．導(dǎo)線中電流的方向有關(guān)，可用左手定則判斷。

（２）磁場對通電導(dǎo)線和通電線圈作用而使其運(yùn)動的過程中，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電動機(jī)就是利用這一理論設(shè)計(jì)制造出來的。

例8．   關(guān)于發(fā)電機(jī)和電動機(jī)，下列說法正確的是（    ）

A．發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的      B.通過發(fā)電機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C．電動機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的     D. 通過電動機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

解題指導(dǎo)：發(fā)電機(jī)和電動機(jī)是兩種常見的機(jī)械，它們的工作原理．作用及能量轉(zhuǎn)化方式都完全不同，但學(xué)生卻常常把它們搞混，只有從原理上去理解，才能把它們真正區(qū)分開。答：A

課堂練習(xí)：

1．電動機(jī)可以帶動水泵抽水，如圖所示的4幅圖中，能反映出電動機(jī)工作原理的是（   ）

2．（05·四川）我們所使用的電冰箱、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等家用電器，其主要部件

都是用電動機(jī)來工作的，那么電動機(jī)是根據(jù)下列哪種現(xiàn)象制成的     （   ）

     A.磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用            B.電流的熱效應(yīng)

     C.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用                D.電磁感應(yīng)

三、課后完成理科愛好者121到122頁作業(yè)

四、評講作業(yè)。

注：作業(yè)評講1課時(shí)完成。

課后反思

第二節(jié)  電磁波 能源（1課時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

1． 知道光是電磁波

2． 知道電磁波在真空中的傳播速度

3． 了解電磁波的應(yīng)用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響

知識重難點(diǎn)

電磁波及電磁波譜

突破方法

通過典例分析和練習(xí)突破難點(diǎn)

教學(xué)內(nèi)容：

電磁波及電磁波譜

  （１） 電磁波：導(dǎo)體中電流的迅速變化會在空間激起電磁波。廣播電臺．電視臺．移動電話就是利用這個(gè)原理來發(fā)射電磁波的。電磁波的傳播不需要介質(zhì)，它可在真空中傳播。真空中電磁波的傳播速度c=3.0×108m/s,是宇宙物質(zhì)運(yùn)動的最快速度。電磁波的波速c等于波長λ和頻率f的乘積。

                   c=λf

   （２）電磁波譜：根據(jù)電磁波的波長大小或頻率的大小排列我們已知的各種電磁波，例如按波長遞增的順序排列：r射線．x射線．紫外線．可見光．紅外線．微波和無線電波。

例1．2012年8月《新民晚報(bào)》報(bào)道了一則消息：“上海的雨點(diǎn)鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng)20余天，返回上海市區(qū)鴿巢?！毙砒澾@種驚人的遠(yuǎn)距離辯認(rèn)方向的本領(lǐng)，實(shí)在令人稱奇。人們對信鴿有高超的認(rèn)路本領(lǐng)的原因提出了如下猜想：

A．信鴿對地形地貌有極強(qiáng)的記憶力

B．信鴿能發(fā)射并接收某各超聲波

C．信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波

D．信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì)，它能借助地磁場辨別方向

那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢？科學(xué)家們曾做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把幾百只訓(xùn)練有素的信鴿分成兩組，在一組信鴿的翅膀下各縛一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下各縛一塊大小相同的銅塊，然后把它們帶到離鴿舍一定距離的地方放飛，結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍，而縛著磁鐵的信鴿全部飛散了?？茖W(xué)家的實(shí)驗(yàn)支持了上述哪種猜想？（    ）

解題指導(dǎo)：本題主要考查學(xué)生對科學(xué)論證方法的理解。重點(diǎn)仍是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的變量控制。這道試題篇幅很長，面對這樣長的文字?jǐn)⑹?，在緊張的考場上，許多考生感到無從下手。其實(shí)冷靜仔細(xì)地分析一下，將本文縮寫．找出關(guān)鍵句子，本文的意思便變成：鴿子從很遠(yuǎn)的地方飛回鴿舍，縛有小磁鐵的信鴿不能飛回來，縛有銅塊的信鴿能飛回鴿舍。這就說明，信鴿能飛回鴿舍與磁場有關(guān)。分析至此，答案也就顯而易見了。 答案：D

課堂練習(xí)：

1．叫聲．氣味是動物常用的信息，而人類擁有一些特有的信息，如語言．圖象．符號。電磁學(xué)的發(fā)展使人們可以采用電磁波傳遞信息，我國發(fā)射的第一顆衛(wèi)星使用的電磁波的頻率約為2×107Hz,對應(yīng)的波長為_______m。由計(jì)算機(jī)聯(lián)成的互聯(lián)網(wǎng)，在現(xiàn)代生活中正發(fā)揮著越來越重要的作用，其中一個(gè)作用的實(shí)例是___________。

    2．（05·廣州）舉出以下四種電磁波在人們生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的事例（每種電磁波各舉一例）

示例：紅外線：電視機(jī)遙控器利用紅外線進(jìn)行遙控

　(1) 無線電波：_______________________________________________________．

　(2) 微　　波：_______________________________________________________．

　(3) 紫外線：_______________________________________________________．

(4) Ｘ射線：_______________________________________________________．

三、課后完成理科愛好者123到125頁作業(yè)

四、評講作業(yè)。

注：作業(yè)評講1課時(shí)完成。

課后反思