磁體和磁場學案
一、自主學習目標和任務
1、知道磁體具有磁性,了解磁體的磁極。
2、了解磁化現(xiàn)象。
3、知道磁極間的相互作用。
4、知道磁極間的相互作用是通過磁場來實現(xiàn)的,磁場是有方向的。
二、自主解答下列問題:
1、磁鐵能吸引 、鈷、鎳等物質,磁鐵的這種性質叫做 。具有磁性的物體叫做 。
2、磁極南極、北極是如何定義的?一個磁體有幾個磁極?猜想一下他們之間的相互作用規(guī)律是什么?
3、磁體間的相互作用是通過什么物質來實現(xiàn)的?
4、小明在做磁體吸引鐵塊的實驗中發(fā)現(xiàn)了一個問題:當磁體靠近鐵塊時,出現(xiàn)的結果是磁體被鐵塊所吸引,你能幫他解釋一下嗎?
5、磁體周圍不同地方的磁場方向一樣嗎?
6、小磁針自由轉動靜止后,指南的一端我們稱之為 極用符號 表示,另一端稱之為 極用符號 表示。
7、磁體的周圍存在著 ,磁體對大頭針產生 的作用是通過該物質來實現(xiàn)的。
8、小磁針靜止時, 極所值的方向就是該的點的磁場方向。
9,磁場看 (不、得)見、摸 (不、得)著,我們可以根據它對放入其中的小磁針產生磁力的現(xiàn)象來認識它。
三、構建知識框架、剖析典型概念
活動1 認識磁體
1、用磁體靠近大頭針時,發(fā)現(xiàn)磁體對大頭針有 作用,磁體的兩端對大頭針的作用最 (強/弱),中間最 (強/弱)。
2、有一磁體的南北兩極已經模糊不清(用紙裹。,你如何辨別其兩極?
3、同名磁極相靠近時候有什么現(xiàn)象產生?異名磁極靠攏時候又有什么現(xiàn)象產生?
4、被磁體吸引的大頭針 (能/不能)吸引其他大頭針,這時它們 (能/不能)表現(xiàn)出磁性。
5、當用薄紙片隔開磁體和大頭針時,觀察到磁體對大頭針 (有/無)作用 。
活動2 用小磁針探究磁體周圍的磁場
1、桌面上放一小磁針,用條形磁體繞小磁針轉一圈,你觀察到了什么?產生這種現(xiàn)象的原因是什么?
2、將小磁針放在條形磁體的不同位置,觀察 小磁針的北極指向一般___ __(相同/不同),
說明了什么?記下小磁針在各處的靜止時候 N極的指向。
三、自主研究例題
活動1 認識磁體
1、用鋼條的A端靠近磁針的N極時,發(fā)現(xiàn)N極被排斥,則( )
A、鋼條一定有磁性,且A端為S級
B、鋼條一定有磁性,且A端為N極
C、鋼條一定沒有磁性
D、鋼條可能有磁性,也可能沒有磁性
2磁場看不見摸不著我們又如何探知它的存在?這是什么樣的研究方法?我們學過的物理知識還有哪些應用的是這種方法?
六、【當堂訓練】
1、磁體上磁性最強的部分叫做_________,一個磁體上有_________個磁極,分別叫_________和_________。
2、磁體靠近時,同名磁極之間相互_________,異名磁極之間相互_________。部分磁懸浮列車是利用同名磁極相互______的原理實現(xiàn)懸浮,從而大大減少摩擦力,來提高列車的速度.
3、一條磁鐵從中間折成兩段后( )
A、S極的那一半只有S極,N極的那一半只有N極;
B、兩半都有N極和S極;
C、兩半都不再有磁性;
D、S極的那一半只有N極,N極的那一半只有S極。
4、放在磁場中的小磁針在受到磁場力的作用時,小磁針N極所指方向與該點磁場方向________;如果小磁針能夠自由轉動,則小磁針靜止時S極的指向與磁場方向 ________。
5、下列方法中,不能判斷出物體有無磁性的是:( 。
A、將物體懸掛起來,看有無指向性 B、將物體靠近小磁針看能否排斥小磁針
C、將物體靠近小磁針看能否吸引 D、看物體能否吸引鐵鈷鎳等物質
6.在圖上標明小磁針的N、S極.
七、【布置作業(yè)】
課后自我檢測
1、某年《新聞晚報》報道一則消息:“上海的信鴿從內蒙古放飛,歷經20余天,返回上海市區(qū)鴿巢. 信鴿這種驚人的遠距離辨認方向的本領,實在令人稱奇. ” 人們對信鴿有高超的認識本領提出了如下猜想:
A、信鴿對地形地貌有超強的記憶力;
B、信鴿能發(fā)射并能接收某種超聲波;
C、信鴿能發(fā)射并能接收某種次聲波;
D、信鴿體內有磁性物質,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?科學家們曾做過一個實驗:把幾百只訓練有素的信鴿分成兩組,在一組信鴿的翅膀下各縛一塊小鐵塊,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,結果絕大部分縛銅塊的信鴿都能飛回到鴿舍,而縛著鐵塊的信鴿卻全部飛散了.
(1)科學家的實驗結果支持上述哪個猜想?__________(填字母)
(2)縛銅塊的信鴿能從很遠的陌生地方飛回鴿巢是因為銅___________磁性物質.
八、【課后反思】
16.2 電流的磁場導學案
學習目標:
1、初步認識電能生磁,了解奧斯特實驗;
2、探究通電螺線管的外部磁場,掌握安培定則并能熟練應用。
學習重點:探究通電直導線周圍的磁場和通電螺線管的外部磁場。
學習難點:熟練運用安培定則。
情景導入:
觀察通電導體周圍的小磁針的變化,變化電流的方向再觀察小磁針的方向。
自主探究
一、奧斯特實驗:
1.通電導線周圍存在著
2.電流的磁場方向和電流的方向
19世紀丹麥物理學家 第一個成功的發(fā)現(xiàn)電與磁之間的聯(lián)系.
活動 探究通電螺線管的外部磁場
1.通電螺線管外部的磁場和 的磁場一樣.
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中 有關。
如何判斷磁場的方向?
安培定則:用 ( )手握住螺線管,讓( )彎向螺線管中 ( )的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的 ( )極。
1. 請你用安培定則判斷出以下各圖中通電螺線管的N極
2.判斷下面圖中通電螺線管的N、S極,做出具體手勢,并畫出圖1中小磁針的轉動方向和圖2中電源的正、負極。
展評析疑:
課本39頁16-16兩圖右什么相同和不同的地方?
通電螺旋管的磁場方向和電流方向有關嗎/?
歸納拓展
電流的周圍存在磁場,磁場的方向和電流的方向有關。
通電螺旋管周圍也存在磁場,磁場和條形磁體相似。方向與電流方向有關。磁極可以用
判斷。
1、電磁鐵甲和永磁鐵乙如圖3所示放置,開關閉合時
產生如圖所示的磁感應線,由此可知
A. a、c兩端都是N極 B.a、d兩端都是S極
C .b、c兩端都是S極 D.d、b兩端都是N極
檢測小結
1、請畫出下面兩圖中螺線管的導線繞向,并做出具體手勢
2、下圖中兩個通電螺線管相互吸引,畫出這兩個螺線管線圈的繞法.
3根據圖2中電流表的連接標出電流方向及螺 線管的極性。
16.3磁場對電流的作用 電動機 學案
學習目標:
1、知道磁場對通電導體有力的作用,知道通電導體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關;
2、通過“探究磁場對通電線圈的作用”這一活動,了解電動機的工作原理和能量轉化;
3、了解直流電動機的構造,了解電動機在電器中的應用,親歷探究過程,培養(yǎng)學生的觀察能力。
學習重點:通電導體在磁場中受力運動的過程;電動機的工作原理。
學習難點:理解電動機的工作原理。
學習過程:
【新授】
一、磁場對電流的作用
活動16.8 觀察磁場對通電直導線的作用
1、如圖所示組裝實驗器材。
2、給直導線通電,會發(fā)現(xiàn)直導線 。
3、磁場方向不變,改變直導線中的電流方向,會發(fā)現(xiàn)直導線 。
4、電流方向不變,改變磁場方向,會發(fā)現(xiàn)直導線 。
實驗表明:磁場對電流 ,力的方向與 和
有關。
二、直流電動機的原理
1、活動16.9 觀察磁場對通電線圈的作用
觀察與思考:
用漆包線繞成線圈,將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場,如圖所示。閉合開關,觀察到的現(xiàn)象是:
通電線圈 (能/不能)在磁場中轉動;
通電線圈 (能/不能)在磁場中持續(xù)轉動下去。
信息快遞:
通電線圈的平面與磁感線垂直時,線圈受到磁場的作用力 ,這個位置稱為 。
問題:怎樣才能使通電線圈在磁場中持續(xù)轉動?
分析:當線圈剛轉過平衡位置時,如果立即改變 ,那么通電線圈就能在磁場力的作用下繼續(xù)轉動下去。完成這一任務的裝置就是 。它的作用是 。
2、 直流電動機的工作原理是 ,它工作時將 能轉化為 能。
【鞏固練習】
1、 通電導體在磁場中 ,受力的方向跟 和 有關。如果這兩者其中之一的方向改變,則力的方向 ,如果這兩者的方向同時改變,則力的方向 。
2、 直流電動機是根據 原理制成的,它是利用 來改變線圈中的電流方向,從而使它能連續(xù)轉動。
3、在探究“讓線圈轉起來”的實驗中,線圈能夠轉動的原因是 ,為了使線圈能持續(xù)轉動,采取的辦法是 ;要想使線圈的轉動方向與原來的相反,采用 或者 的方法。
4、 以下裝置中利用磁場對電流的作用的原理制成的是 ( )
A.電磁鐵 B.電風扇中的電動機
C.電飯鍋 D.電鈴
【課后練習】
1、如圖所示,從一個不能打開的盒子(內有電池組等電路元件)上的兩個小孔中伸出一段細軟的長導線,試在不斷開該導線的情況下,設計兩種不同的方法以判斷該導線中是否有電流,要求寫出所用器材、主要實驗步驟及判斷導線中是否有電流的方法。
課堂反思
16.4安裝直流電動機模型 學案
學習目標
1. 通過實踐活動,進一步理解磁場對通電線圈的作用.
2.通過獨立操作,學會安裝直流電動機模型,了解電動機的基本構造和工作原理,進一步認識到換向器的作用.
3.通過實踐活動,提高學生樂于和敢于動手的能力,逐步形成動手、動腦學物理的意識.
學習指導
直流電動機能持續(xù)轉動的原因是在線圈上加了一個 ;主要由磁極(定子)、線圈、換向器、電刷等構成;其優(yōu)點是:開動和停止方便,構造簡單,占地較小,效率較高,對環(huán)境污染較。粡哪芰哭D化角度來看是將 的裝置.
活動與探究
查找一份與電動機有關的資料,可以是圖片、實物或是文字,將資料摘錄在下面空白處.針對你的資料,提出一個你感興趣的問題,嘗試解釋它.
思考與練習
一、填空題
1.在“安裝直流電動機模型”的實驗中,
⑴ 連入滑動變阻器的目的是通過調節(jié)滑動變阻器來改變電路中電流的 ,從面改變電動機線圈的轉動 ;
⑵ 在實驗中,若把磁鐵的兩極對調一下,將觀察到的現(xiàn)象是:電動機線圈的 發(fā)生改變.
二、選擇題
2. 一個能自由轉動的矩形線圈懸掛在磁場里,通電后線圈不動,這是因為( 。
A.線圈平面跟磁場的磁感線平行B.線圈平面跟磁場的磁感線成45°角
C.線圈平面處于平衡位置D.線圈中的電流方向接反了
3. 直流電動機的線圈運轉時,電動機上加換向器,它的作用是( )
A.自動改變線圈的轉動方向
B.自動改變線圈的電流方向
C.同時改變線圈里的電流方向和磁場方向
D.自動改變磁場方向
4. 在安裝直流電動機模型的實驗中,安裝完畢后閉合開關,線圈沿順時針方向轉動,要想使線圈沿逆時針方向轉動,正確的做法是( 。
A.減少一節(jié)電池
B.調換磁性更強的磁鐵
C.把電源正、負極和磁鐵南、北極同時對調
D.把電源正、負極對調或磁鐵南、北極對調
三、簡答題
5.某個電動機模型不能運轉了.發(fā)生故障的原因可能是磁鐵沒有磁性或者是換向器和電刷接觸不良,試說明你是怎樣對這些故障進行檢查的?
第五節(jié) 電磁感應 發(fā)電機
課堂鞏固
1. 英國物理學家法拉第1831年首先用實驗的方法發(fā)現(xiàn)了 現(xiàn)象,這一重大發(fā)現(xiàn)使人類實現(xiàn)了將 能轉化為 能的愿望。
2. 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),經歷了漫長的實驗探究過程,這是因為電磁感應現(xiàn)象的產生必須符合一定的條件,這就是 電路中的 導體,在 中做 的運動時,導體中才會有電流產生,這種電流稱為 。
3. 實驗表明,感應電流的方向不僅跟 方向有關,還跟 方向有關,在上述兩個因素中,如果其中之一的方向改變,則感應電流的方向將 ,如果兩者的方向都改變,則感應電流的方向將 。
4. 發(fā)電機是根據 現(xiàn)象而設計制造的,發(fā)電機的誕生實現(xiàn)了 能向 能的轉化。
5.如圖所示,兩同學甩動與電流表相連的長導線,發(fā)現(xiàn)電流表的指針來回擺動。
(1)這種現(xiàn)象叫做 現(xiàn)象,這是由物理學家 最早發(fā)現(xiàn)的。
(2)產生感應電流的磁場是由 提供的。
6.小明學習了電磁感應現(xiàn)象后,就想:產生的感應電流的大小與什么有關呢?他找了幾個要好的同學開始了討論和猜想:既然運動有快慢之分、磁場有強弱之分,那么感應電流的大小是否與這兩者有關呢?于是他們開始做實驗,首先按照課堂上探究電磁感應的實驗裝置(如圖)重新安裝了儀器,并且準備了磁性強弱不同的磁鐵,以便改變磁場的強弱,閉合電路后,他先改變導體在磁場中運動的快慢,觀察電流表指針擺動幅度的大小。實驗發(fā)現(xiàn):導體在磁場中切割磁感線運動的速度越大,電流表指針擺動的幅度越大;然后,他又保持導體運動的快慢不變,換用磁性強的磁鐵來做實驗,發(fā)現(xiàn)磁性越強,電流表指針擺動的幅度越大。對于這么重大的發(fā)現(xiàn),他高興不已。
(1)小明從自己的實驗中能得出什么結論?
(2)他們在實驗中主要用到了哪兩種研究方法?
(3)要產生更大的電流可以采用哪些措施?
(4)請你解釋一下為什么手搖發(fā)電機的手柄搖得越快,燈泡越亮?
課后提升
1. 下列情況下,能夠產生感應電流的是 。ā 。
A.導體在磁場中運動
B.一段導體在磁場中做切割磁感線運動
C.使閉合的導體全部在磁場中不動
D.使閉合回路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動
2. 如圖所示的裝置中,能使小量程電流表指針偏轉的情況是 ( 。
A.使導體棒AB上下運動
B.使導體棒AB左右運動
C.使導體棒AB前后運動
D.使導體棒AB靜止不動
3. 下列四個圖所示的實驗裝置中,用來研究電磁感應現(xiàn)象的是 。ā 。
4. 以下哪種物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和利用,實現(xiàn)了電能大規(guī)模生產,使人們從蒸汽時代進入電氣時代 。ā 。
A.電磁感應現(xiàn)象B.電流通過導體發(fā)熱
C.電流的磁效應D.通電線圈在磁場中會轉動
5. 下列電氣設備中利用電磁感應現(xiàn)象原理工作的是 。ā 。
A.電烙鐵B.發(fā)電機C.電動機D.電磁起重機
6. 下課了,小明和同學們對老師桌子上的手搖發(fā)電機產生了極大的興趣,他們爭先恐后的做實驗,用手搖發(fā)電機發(fā)電讓小燈泡發(fā)光。咦?奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了:為什么小燈泡有時亮,有時暗呢?燈泡的亮暗與什么因素有關呢?請根據這一現(xiàn)象,確立一個研究課題,并寫出研究的全過程。
7. 為研究某種植物在恒溫下生長的規(guī)律,物理興趣小組的同學,設計制作了一臺如圖所示的恒溫箱。箱內安裝了一根電熱絲,按實際需要,電熱絲每秒應向箱內提供539J的熱量(設電能全部轉化為內能)。經選用合適的材料制成后,用220V的恒壓電源供電,測得該電熱絲每秒實際供熱1100J。為使電熱絲供熱達到設計要求,在不改變電熱絲阻值及電源電壓的條件下,應在箱外怎樣連接一個電阻元件?并通過計算確定這個電阻元件的阻值。
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