1、第第1 1节节 磁现象磁现象 磁场磁场自主学习自主学习 预习检测预习检测1 1、各种形状的磁体具有、各种形状的磁体具有 的性质，的性质，磁体上磁性最强的部位叫做磁体上磁性最强的部位叫做 ，分别叫做，分别叫做 和和 。2 2、一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种、一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做现象叫做 ，能被磁化的物体，必定，能被磁化的物体，必定 （选（选填填“能能”或或“不能不能”）被磁体吸引。）被磁体吸引。3 3、磁极间的作用规律是：、磁极间的作用规律是：；。4 4、磁场虽然看不见，摸不着，但可以通过它对放入其、磁场虽然看不见，摸不着，但可以通过它对放入其中的中
2、的 产生的力的作用来认识它，还可以用产生的力的作用来认识它，还可以用 形象瓣描述它。形象瓣描述它。吸引铁、钴、镍等物质吸引铁、钴、镍等物质磁极磁极南极南极北极北极磁化磁化能能同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥 磁体磁体 磁感线磁感线 异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引5 5、我们把、我们把 叫做地磁场。地磁场叫做地磁场。地磁场的磁场形状与的磁场形状与 的磁场相似。的磁场相似。6 6、在磁场中某一点，小磁针、在磁场中某一点，小磁针 静止时所指的方向静止时所指的方向就是该点磁场的方向。就是该点磁场的方向。7 7、是客观存在的，而是客观存在的，而 是不存在是不存在的，磁感线上任意一点的切线方向都跟放在该
3、点的磁的，磁感线上任意一点的切线方向都跟放在该点的磁针针 一致。磁体周围的磁感线都是从磁一致。磁体周围的磁感线都是从磁体的体的 出来，回到磁体的出来，回到磁体的 。地球周围存在的磁场地球周围存在的磁场 条形磁铁条形磁铁 北极北极磁场磁场磁感线磁感线 北极所指的方向北极所指的方向北极北极 南极南极 你知道吗？美丽的极光的发生与你知道吗？美丽的极光的发生与地球的磁场有密切关系。地球的磁场有密切关系。情景导入情景导入 生成问题生成问题公元公元1世纪初，东汉世纪初，东汉学者王充在学者王充在论衡论衡中记中记载载“司南之杓，投之于地，司南之杓，投之于地，其柢指南。其柢指南。”一、磁现象一、磁现象中国人很早
4、就中国人很早就利用罗盘（指南针）利用罗盘（指南针）在航海中指示方向。在航海中指示方向。自研互学自研互学 生成新知生成新知1磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。各种各样的磁体各种各样的磁体2磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极磁极。（每个磁体都有两个磁极）（每个磁体都有两个磁极）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫极叫南极南极或或S极极，指北的那个磁极叫，指北的那个磁极叫北极北极或或N极极。演示演示13磁体间相互作用的规律：磁体间相互作用的规律：同名磁极相互同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。排斥，异
5、名磁极相互吸引。演示演示24一些物体在某些条件下可以获得磁性，一些物体在某些条件下可以获得磁性，这种现象叫做这种现象叫做磁化磁化。演示演示3N软铁棒软铁棒软铁棒软铁棒甲甲乙乙你还知道哪些？你还知道哪些？磁现象在生活中的应用磁现象在生活中的应用磁针受到了力的作用。磁针受到了力的作用。1磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁称为磁场。场。二、磁场二、磁场将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？说明什么？力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，怎么会有力的作用呢？触，怎么
6、会有力的作用呢？思考思考将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。（1）磁针所指的方磁针所指的方向相同吗？向相同吗？（2）小磁针所受磁）小磁针所受磁力的方向相同吗？力的方向相同吗？（3）这样的现象反这样的现象反映了磁场有什么性质？映了磁场有什么性质？2物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。场方向。实验实验1在磁体周围放很多小磁针。在磁体周围放很多小磁针。如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，要怎
7、样做？要怎样做？在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。一些铁屑，轻敲玻璃，观察。实验实验2磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布作用下，形象地显示出磁场的分布。3我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。线叫做磁感线。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线是描述磁场的方法
8、，并不存在。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。磁体外部的磁感线都是从磁体的磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到极出发，回到S极。极。磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？作用呢？1地球周围地球周围存在的磁场叫做存在的磁场叫做地磁场地磁场。2研究表明地研究表明地磁场的形状与条形磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。磁体的磁场很相似。三、地磁场三、地磁场思考：思考：地磁地磁N极在地理极在地理的的南南极附近；极附近；地磁地磁S极在地理极在地理的的北北极附近。极附近。地理
9、两极与地磁地理两极与地磁两极两极相反相反，且并不完，且并不完全重合。全重合。3地磁场特点地磁场特点最早记述这一现象的是我国最早记述这一现象的是我国宋代学者沈括，他在宋代学者沈括，他在梦溪梦溪笔谈笔谈中记载与验证了磁针中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也常微偏东、不全南也”这个发现比西方早了这个发现比西方早了400400多多年。年。1 1、把一条形磁铁从中间断开，得到的是（、把一条形磁铁从中间断开，得到的是（)A.A.一段只有一段只有N N极，另一段只有极，另一段只有S S极的磁铁极的磁铁 B.B.两段均无磁性的铁块两段均无磁性的铁块C.C.两段各有两段各有N N极和极和S S极的磁铁极的磁铁
10、 D.D.两段磁极无法确定的磁铁两段磁极无法确定的磁铁 C C当堂演练当堂演练 达成目标达成目标2 2、如图所示的三个钢块，正确的判断是如图所示的三个钢块，正确的判断是（）A A都是磁体都是磁体;B B只有两个磁性只有两个磁性;C C可能都是磁体，也可能只有两个磁性可能都是磁体，也可能只有两个磁性;D D都不是磁体都不是磁体.C C3 3、如图所示，一根条形磁铁，左端为如图所示，一根条形磁铁，左端为S S极，右极，右端为端为N N极。下列表示极。下列表示从从S S极极到到N N极，极，磁性强弱变磁性强弱变化情况的图像中正确化情况的图像中正确的是（的是（）C C4 4、下列四幅图中，磁感线的方向
11、、磁极名称标下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是注正确的是:B B教材习题解答教材习题解答1.1.两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来。它们区别开来。解：解：可可根据条形磁体的磁极磁性最强而中间几根据条形磁体的磁极磁性最强而中间几乎没有磁性的特点来判断。任取其中的一根钢乎没有磁性的特点来判断。任取其中的一根钢棒，将它的一端从另一根钢棒的左端向右端滑棒，将它的一端从另一根钢棒的左端向右端滑动。在滑动的过程中，若发现二者之间的吸引动。在滑动的过程中，若发现
12、二者之间的吸引力大小不变，则说明该钢棒有磁性，另一根钢力大小不变，则说明该钢棒有磁性，另一根钢棒无磁性；若发现二者之间的吸引力大小有变棒无磁性；若发现二者之间的吸引力大小有变化，则说明该钢棒无磁性，另一根钢棒有磁性。化，则说明该钢棒无磁性，另一根钢棒有磁性。2.2.图图20.1-9 20.1-9 中的两个图分别画出了两个磁极中的两个图分别画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称，并画间的磁感线。请在图中标出磁极的名称，并画出位于图中出位于图中A A点和点和B B点的小磁针静止时北极所指点的小磁针静止时北极所指的方向。的方向。3.3.请找两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和请找两根缝衣针、
13、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个指南针。用橡皮和大头针制一块橡皮，做一个指南针。用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这就是一个小的两个孔，放在底座的针尖上，这就是一个小指南针，如图指南针，如图20.1-1020.1-10。如果图中指南针静止下。如果图中指南针静止下来后，针尖指北，那么针尖是来后，针尖指北，那么针尖是N N极还是极还是S S极？极？解：解：针尖针尖是是N N极极4.4.做实验并进行观察，地球上指南针静止时做实验并进行观察，地球上指南针静止时N N极所指的是地理的北方还是南方？你认为地球极
14、所指的是地理的北方还是南方？你认为地球的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？为什么？解：解：地球上指南针静止时地球上指南针静止时N N极所指的是地理的极所指的是地理的北方，地球的磁北极位于地理南极附近。因此北方，地球的磁北极位于地理南极附近。因此根据异名磁极相互吸引的规律可知，指南针静根据异名磁极相互吸引的规律可知，指南针静止时止时N N极所指的是地磁的南极，而由于实验可极所指的是地磁的南极，而由于实验可知，指南针静止时知，指南针静止时N N极所指的是地理的北极，极所指的是地理的北极，所以地球的磁南极位于地理的北极附近，而地所以地球的磁南极
15、位于地理的北极附近，而地球的磁北极位于地理的南极附近。球的磁北极位于地理的南极附近。第第2 2节节 电生磁电生磁自主学习自主学习 预习检测预习检测1 1、丹麦物理学家、丹麦物理学家 ，18201820年发现电流的周围存年发现电流的周围存在在 ，是世界上第一个发现了电与，是世界上第一个发现了电与 之间之间联系的科学家。联系的科学家。2 2、奥斯特实验表明：、奥斯特实验表明：；还表；还表明：明：。3 3、通电螺线管的外部磁场和、通电螺线管的外部磁场和 磁体的磁场一样，磁体的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的它的两端相当于条形磁体的 ；通电螺线；通电螺线管两端的磁极跟螺线管中管两端的磁极跟螺线管中
16、有关，二者之间有关，二者之间的关系可以用的关系可以用 来判定。来判定。奥斯特奥斯特磁场磁场磁磁通电导体周围存在磁场通电导体周围存在磁场电流周围的磁场方向跟电流的方向有关电流周围的磁场方向跟电流的方向有关条形条形两个磁极两个磁极电流的方向电流的方向安培定则安培定则磁和电有联系吗？磁和电有联系吗？磁体磁体带电体带电体能吸引磁性物质能吸引磁性物质吸引轻小物体吸引轻小物体有南、北极之分有南、北极之分有正、负电荷之分有正、负电荷之分同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引情景导入情景导入 生成问题生成问题 我们发现带
17、电体和磁体有一些相我们发现带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合似的性质，这些相似是一种巧合吗吗？还是它们之间存在着某些联系？还是它们之间存在着某些联系？科学家们基于这种想法，一次科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。又一次地寻找电与磁的联系。18201820年年丹麦丹麦物理学家物理学家奥斯特奥斯特终于用实验终于用实验证实证实通电导体的周围存在磁场通电导体的周围存在磁场,奥斯特不只是一位著名的物理学家，还是一位优秀奥斯特不只是一位著名的物理学家，还是一位优秀的教师。的教师。法拉第评价这一发现时说：法拉第评价这一发现时说：“它猛然打开了一个科学它猛然打开了一个科学领域的大
18、门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明。领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明。”演示演示：电流的磁效应（奥斯特实验）电流的磁效应（奥斯特实验）1.1.将导线放在小磁针的将导线放在小磁针的上方上方，让它和小磁针让它和小磁针相平行相平行。2.2.接通电源接通电源(短路短路),),观察小磁针观察小磁针是否是否转动以及转动以及转动方向转动方向。3.3.改变改变电流方向重电流方向重做做以上实验以上实验,再观察小磁针再观察小磁针的转动方向的转动方向。当电流方向发生改变时当电流方向发生改变时,小磁针小磁针转动的方向一致吗转动的方向一致吗?自研互学自研互学 生成新知生成新知一一.电流的磁效应电流的磁效应
19、通电前通电前通电后通电后两种现象对比说明什么两种现象对比说明什么?通电导线的通电导线的周围周围有磁场有磁场,磁场的方向跟磁场的方向跟电流的方电流的方向向有关有关。这种现象叫做这种现象叫做电流的磁效应电流的磁效应。甲甲 通电通电乙乙 断电断电丙丙 改变电流方向改变电流方向触接触接触接触接既然电能生磁，为何手电筒在通电时既然电能生磁，为何手电筒在通电时连连一根大头一根大头针都吸不上？针都吸不上？这是因为磁场太弱了。如果把导线绕在圆筒上，就做成了螺线管（线圈），各条导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。1 1将导线绕在圆筒上，做成将导线绕在圆筒上，做成螺线管螺线管（也叫线（也叫线圈）。通电后各圈
20、导线磁场产生叠加，磁场增强。圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。螺线管螺线管二二.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场 1 1、将小磁针放在螺线管的不同位置将小磁针放在螺线管的不同位置(从两端开始从两端开始)记下小磁针静止时北极的指向记下小磁针静止时北极的指向,也就是该点的磁也就是该点的磁场的方向。场的方向。2.2.改变电流的方向重改变电流的方向重做做以上实验以上实验，看一下看一下当电流当电流方向改变方向改变时时，通电螺线管中的通电螺线管中的磁场是否改变磁场是否改变。3.3.用铁粉演示通电螺线管的磁场。用铁粉演示通电螺线管的磁场。（在玻璃板上撒铁粉时一定要在玻璃板上撒铁粉时一定要均匀均匀）
21、想一想想一想改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？明什么？小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关。极性与通电电流有关。通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。实验结论：实验结论：通电螺线管相当于一个条形磁体。通电螺线管相当于一个条形磁体。那么其极性和电流方向有什么关系呢？那么其极性和电流方向有什么关系呢？猴猴子用右子用右手手把一个大把一个大螺线管螺线管夹在夹在腋腋下，说下，说：如果电流沿如果电流沿着着我右我右臂臂所指的方向所指的方向流动，流动，N N
22、 极就在我的前方极就在我的前方。蚂蚁沿着蚂蚁沿着电流方向电流方向绕绕螺线螺线管管爬行爬行，说：说：N N 极就在我的左边极就在我的左边。螺线管极性的判定螺线管极性的判定：右手握住螺线管，右手握住螺线管，四指随着电流转，四指随着电流转，大拇指指向大拇指指向N N极极。3.3.安培定则安培定则 右手螺旋定则右手螺旋定则决定通电螺线管决定通电螺线管极性的根本因素极性的根本因素是是线圈中电流的线圈中电流的环绕方向环绕方向。通入电流通入电流磁磁 场场 的的 方方 向向磁磁 场场 的的 方方 向向磁磁 场场 的的 方方 向向磁磁 场场 的的 方方 向向S SN N1.1.通电导体跟磁体通电导体跟磁体一样，
23、周围也存在着一样，周围也存在着磁场。磁场。磁场方向跟磁场方向跟电流电流方向方向有关。有关。结论：结论：电流方向电流方向电流方向电流方向直导线直导线课堂小结课堂小结 系统归纳系统归纳2.2.通电螺线管周围存在通电螺线管周围存在_，通电螺线管周围的磁感线的分布与通电螺线管周围的磁感线的分布与_的十分相似。的十分相似。通电螺线管的极性跟通电螺线管的极性跟_有关有关,它们之间的关系可用它们之间的关系可用_来判定。来判定。条形磁铁条形磁铁磁场磁场电流方向电流方向安培定则安培定则1.1.判断下面螺线管中的判断下面螺线管中的N N极和极和S S极极：2.2.判断螺线管中的电流方向判断螺线管中的电流方向：N
24、NS SS SN NN NS S当堂演练当堂演练 达成目标达成目标(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)3.3.在下图中标出通电螺线管的在下图中标出通电螺线管的N N极和极和S S极。极。N NN NN NS SN NS SS SS S相斥相斥C C4.4.下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将靠近时，它们将 （）A.A.静止不动静止不动 B.B.互相吸引互相吸引C.C.互相排斥互相排斥 D.D.一齐向左运动一齐向左运动NN5.5.根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。正负极。S
25、 SN NNS+-N NS SN NS S6.6.如图所示，请画出螺线管的绕法。如图所示，请画出螺线管的绕法。7.7.如图所示的通电螺线管，周围放着能自由转动如图所示的通电螺线管，周围放着能自由转动的的a a、b b、c c、d d，当它们静止时极性正确的是，当它们静止时极性正确的是（N N为黑色）为黑色）。a aNSSN教材习题解答教材习题解答1.1.请你根据图请你根据图20.2-9 20.2-9 通电螺线管中的电流方向通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。判定螺线管的极性。2.2.如图如图20.2-10 20.2-10 所示，按小磁针的指向判定螺所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流
26、的方向和电源的正、负极。线管的极性、电流的方向和电源的正、负极。3.3.如图如图20.2-11 20.2-11 所示，开关闭合后，位于螺线所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化？管右侧的小磁针的指向将怎样变化？解：解：小小磁针的磁针的N N极将向右偏转极将向右偏转9090后小幅后小幅度摆动直至静止度摆动直至静止4.1820 4.1820 年，安培在科学院的例会上做了一个年，安培在科学院的例会上做了一个小实验引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平小实验引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。想一想会发生什悬挂起来，然后给导线通电。想一想会发生什么现象？实际做一做
27、，看看你的判断是否正确。么现象？实际做一做，看看你的判断是否正确。解：解：通电螺线管会像指南针一样，一端指南、通电螺线管会像指南针一样，一端指南、一端指北。一端指北。5.5.图图20.2-12 20.2-12 是牵牛花茎的照是牵牛花茎的照片。观察自然界中不同缠绕植片。观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？物，这种关系都一样吗？解：解：图中植物缠绕方向和生图中植物缠绕方向和生长方向的关
28、系跟通电螺线管长方向的关系跟通电螺线管中电流方向与其北极反向的中电流方向与其北极反向的关系一致。对于不同的植物，关系一致。对于不同的植物，这种关系可能不同。这种关系可能不同。第第3 3节节 电磁铁电磁铁 电磁继电器电磁继电器自主学习自主学习 预习检测预习检测1 1、电磁铁是内部带有、电磁铁是内部带有 的通电螺线管，其工作的的通电螺线管，其工作的原理是利用电流的原理是利用电流的 效应。效应。2 2、电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可能、电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可能通过通过 来实现；磁性的强弱可以通来实现；磁性的强弱可以通过过 来控制；磁极的极性可以通来控制；磁极的极性可以
29、通过过 来改变。来改变。3 3、电磁继电器是根据电流的、电磁继电器是根据电流的 效应工作的，它的效应工作的，它的实质是利用实质是利用 控制工作电路通断的开关；它可控制工作电路通断的开关；它可能通过控制低压电路的通断间接控制能通过控制低压电路的通断间接控制 的通的通断。断。铁芯铁芯磁磁电流的有无电流的有无 电流的大小电流的大小电流的方向电流的方向磁磁电磁铁电磁铁高压电路高压电路永磁体永磁体电磁铁电磁铁情景导入情景导入 生成问题生成问题 那么电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？那么电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？下面我们一起来探究。下面我们一起来探究。利用电流的磁效应来工作。利用电流的磁效应来工作。插
30、入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。定义：定义：工作原理：工作原理：自研互学自研互学 生成新知生成新知一、电磁铁一、电磁铁（1 1）猜想：）猜想：磁性强弱可能与磁性强弱可能与电流的大小电流的大小、线圈的匝数线圈的匝数和和有无铁芯有无铁芯有关。有关。（2 2）实验器材：）实验器材：电源、开关、变阻器、导线、电流表、电源、开关、变阻器、导线、电流表、大头针、电磁铁大头针、电磁铁（3 3）设计电路图：）设计电路图：（4 4）实验方法：）实验方法：A A控制变量法控制变量法二、怎样使电磁铁的磁性强二、怎样使电磁铁的磁性强Sa判断磁性强弱方法：判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲
31、别针等的多少来判断螺线根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。管的磁性强弱。对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么样的关系？跟线圈的匝数会有什么样的关系？（1）改变电路中的电流大小；）改变电路中的电流大小；（2）改换不同匝数的螺线管。）改换不同匝数的螺线管。设计实验设计实验SaSa演示演示1结论结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。磁性越强。现象：现象：现象：现象：Sab演示演示2结论结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁
32、性越强。电磁铁的磁性越强。模拟实验模拟实验（7 7）结论：）结论：影影响电磁铁磁性强弱的因素有：响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小：电流的大小：电流越大，电磁铁的磁性越强电流越大，电磁铁的磁性越强；线线圈的匝数：圈的匝数：线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；有有无铁芯：无铁芯：插入铁芯，电磁铁的磁性增强。插入铁芯，电磁铁的磁性增强。（1 1）电磁铁的）电磁铁的磁性有无磁性有无可以控制：可以控制：通电有磁性、断电无磁性。通电有磁性、断电无磁性。三、电磁铁的优点三、电磁铁的优点（2 2）电磁铁的）电磁铁的磁性强弱磁性强弱可以控制：可以控制：通过改变通过改变电流大小电流大
33、小改变电磁铁的磁性强弱。改变电磁铁的磁性强弱。（3 3）电磁铁的）电磁铁的磁极方向磁极方向可以控制：可以控制：通过改变通过改变电流的方向电流的方向来改变电磁铁的磁极。来改变电磁铁的磁极。磁悬浮列车磁悬浮列车 起重机起重机电动机电动机 发电机。发电机。四、电磁铁的应用四、电磁铁的应用1 1电磁继电器电磁继电器电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。的一种开关。2 2电磁继电器的构造电磁继电器的构造五、电磁继电器五、电磁继电器3电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理高压电源高压电源高压工作电路高压工作电路动画演示：扬声器动画演示：扬声器动画演示：电
34、铃动画演示：电铃动画演示：电动机动画演示：电动机1.1.通电螺线管的磁性强弱通电螺线管的磁性强弱 、和和 有关。有关。电流的大小电流的大小线圈的匝数线圈的匝数有无铁芯有无铁芯当堂演练当堂演练 达成目标达成目标2.2.如图所示如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移当滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的电流将动时，电路中的电流将 ，电磁铁，电磁铁中的磁性将中的磁性将 。减弱减弱变小变小3 3.如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是接法是 （）A.S1接1，S2接3D.S1接2，S2接3C.S1接2，S2接4B.S1接1，S2接4R43S2S121RD4.4.如图
35、所示，若将变阻如图所示，若将变阻器的滑片向右移动，那器的滑片向右移动，那么悬挂磁铁的弹簧将么悬挂磁铁的弹簧将()()A.A.不变不变 B.B.缩短缩短 C.C.伸长伸长 D.D.不能判断不能判断R RS SN NS SS SN NB B教材习题解答教材习题解答1.1.图图20.3-7 20.3-7 是一种水位自动报警器的原理图。是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块水位没有到达金属块 A A时，绿灯亮；水位到达时，绿灯亮；水位到达金属块金属块 A A时，红灯亮。请说明它的工作原理。时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水注意：虽然纯净的水是不导电的，但
36、一般的水都能导电。都能导电。解：解：水位没有到达金属水位没有到达金属A A时，电磁继电器左边的时，电磁继电器左边的控制电路无法构成闭合控制电路无法构成闭合回路，线圈中没有电流回路，线圈中没有电流通过，此时衔铁与上面通过，此时衔铁与上面的触点接触，工作电路的触点接触，工作电路中绿灯和电源构成闭合中绿灯和电源构成闭合回路，故绿灯亮；当水位到达金属块回路，故绿灯亮；当水位到达金属块A A时，电磁时，电磁继电器左边的控制电路中金属块继电器左边的控制电路中金属块A A和和B B、电磁铁、电磁铁以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔
37、铁就与下电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，故红灯亮。故红灯亮。2.2.图图20.3-8 20.3-8 是一种温度自是一种温度自动报警器的原理图。制作水动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。当别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作出报警信号。说明它的工作原理。原理。解：解：当温度达到金属丝下当温度达到金属
38、丝下端所指的温度时，水银面端所指的温度时，水银面上升，与金属丝接触，此上升，与金属丝接触，此时左边的控制电路为闭合时左边的控制电路为闭合回路，线圈中有电流通过，回路，线圈中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引右电磁铁具有磁性，吸引右边衔铁，使衔铁与其左端边衔铁，使衔铁与其左端的触点接触，这样电铃和的触点接触，这样电铃和电源就构成了闭合回路，电源就构成了闭合回路，电铃就会响起来，发出报电铃就会响起来，发出报警信号。警信号。3.3.图图20.3-9 20.3-9 是直流电铃的原是直流电铃的原理图。衔铁理图。衔铁B B与弹性片与弹性片A A相连，相连，自然情况下弹性片是和螺钉接自然情况下弹性片是和螺钉接
39、触的。接通电源后电磁铁吸引触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。螺钉接触而通电，如此往复。弄懂原理后，请你在图弄懂原理后，请你在图20.3-5 20.3-5 所示的继电器上把电源连在电所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫做样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。蜂鸣器。4.4.法国科学家阿尔法国科学家阿尔贝贝 费尔和德国科费尔和德国科学家彼得学家彼得 格林贝格林贝格尔
40、由于发现了巨格尔由于发现了巨磁电阻（磁电阻（GMRGMR）效应，）效应，荣获了荣获了2007 2007 年诺贝年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。图场革命。图20.3-10 20.3-10 是说明巨磁电阻特性原理的示意是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中图，图中GMRGMR是巨磁电阻。如果闭合是巨磁电阻。如果闭合S1S1、S2 S2 并使滑片并
41、使滑片P P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？解：解：指示灯指示灯的亮度会明显变亮。的亮度会明显变亮。第第4 4节节 电动机电动机自主学习自主学习 预习检测预习检测1 1、磁场对通电导线、磁场对通电导线 （选填（选填“有有”或或“无无”）力）力的作用，其方向与的作用，其方向与 和和 有关。有关。2 2、利用、利用 电源供电的电动机叫直流电动机，它是电源供电的电动机叫直流电动机，它是利用利用 的原理制成的，它是的原理制成的，它是把把 转化为转化为 的机器。的机器。3 3、直流电动机中换向器的作用：每当线圈转过、直流电动机中换向器的作用：每当线圈转过 时就自动时就
42、自动 ，使线，使线圈可以持续地转动下去。圈可以持续地转动下去。有有电流的方向电流的方向磁场的方向磁场的方向直流直流通电线圈在磁场中受力转动通电线圈在磁场中受力转动 电能电能机械能机械能平衡位置平衡位置改变线圈中的电流方向改变线圈中的电流方向车床车床水泵水泵电风扇电风扇电力机车电力机车洗衣机内部洗衣机内部电动机通电后为什么能够转动呢？电动机通电后为什么能够转动呢？情景导入情景导入 生成问题生成问题通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？S SN NI I+_ _磁体周围存在什么？磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？磁场磁场磁场磁场
43、磁体间通过磁场相互作用磁体间通过磁场相互作用想想议议想想议议一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用自研互学自研互学 生成新知生成新知金属导轨金属导轨直导体直导体+-闭合开关，观察铝制直导体运动。闭合开关，观察铝制直导体运动。改变电流方向或改变磁场方向。改变电流方向或改变磁场方向。演示实验演示实验磁场方向磁场方向不变，改变电不变，改变电流方向，磁场流方向，磁场中导体运动方中导体运动方向也发生了改向也发生了改变。变。闭合开关，闭合开关，原来静止在磁原来静止在磁场中的导体发场中的导体发生运动。生运动。电流方向不电流方向不变，改变磁场方变，改变磁场方向，磁场中导体向，磁场中导体运动方向发生了
44、运动方向发生了改变。改变。NIF甲甲SI乙乙FNSIF丙丙NS实验现象实验现象动画演示：磁场对通电导线的作用动画演示：磁场对通电导线的作用1.1.通电导线在磁场中受到通电导线在磁场中受到_ _的作的作用用2.2.通电导线在磁场中受到力的方通电导线在磁场中受到力的方向与向与_ 和 _ 有有关关4.4.只改变只改变_ _ 或或_ _，通电导线通电导线受到力受到力的方的方向向_,如果如果_改变电流向改变电流向和磁场方向则和磁场方向则受到受到力的方向力的方向_力力电流方向电流方向磁场方向磁场方向电流方向电流方向磁场方向磁场方向改变改变不改变不改变同时同时小结：磁场对电流的作用小结：磁场对电流的作用二、
45、电动机原理二、电动机原理实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？问题问题通电线圈可以在磁通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，场里转动过一定角度，但不能持续转动。但不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢为什么线圈不能持续转动呢?演示实验演示实验通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。生顺时针转动。当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会力
46、作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。继续转动。线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。果使线圈逆时针旋转。通电线圈最后静止在平衡位置。通电线圈最后静止在平衡位置。动画演示：磁场对线圈的作用动画演示：磁场对线圈的作用电动机电动机转子转子定子定子三、电动机的基本构造三、电动机的基本构造1电动机由两部分组成：电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。固定不动的磁体，也叫定子。如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后
47、半周的电流方向，使线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？吗？想一想想一想2换向器换向器通过通过换向器换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。可以使线圈中电流每半周改变一次。两个两个铜半环铜半环电刷电刷换向器换向器电 风 扇 及 其 电 机电 风 扇 及 其 电 机 1 1在磁场中的通电导体在磁场中的通电导体()()A A一定受到磁场力的作用一定受到磁场力的作用 B B可能受到磁场力的作用可能受到磁场力的作用 C C一定不受磁场力的作用一定不受磁场力的作用 D D以上说法均不正确以上说法均不正确B B当
48、堂演练当堂演练 达成目标达成目标2.2.要改变直流电动机转向，可以采用（要改变直流电动机转向，可以采用（)A.A.改变电流方向，其他不变改变电流方向，其他不变 B.B.改变磁场方向，其他不变改变磁场方向，其他不变 C.C.增大电流强度增大电流强度 D.D.同时改变电流方向和磁场方向同时改变电流方向和磁场方向D D3.3.下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.电动机是把机械能转化为电能的机器电动机是把机械能转化为电能的机器B.B.电动机是把电能转化为机械能的机器电动机是把电能转化为机械能的机器C.C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的D.D.改
49、变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢转动的快慢B B教材习题解答教材习题解答1.1.通电导线在磁场中会受到力的作用，受力通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？的方向跟哪些因素有关？解：解：通过通过导线在磁场中要受到力的作用，力导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或磁感线的方向变得相反系，当电流的方向或磁感线的方向变得相反时，导线的受力方向也变得相反。时，导线的受力方向也变得相反。2.2.电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器电动机主要由哪
50、两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？的构造大体是怎样的？它有什么作用？解：解：电动机主要由能够转动的线圈和固定不动电动机主要由能够转动的线圈和固定不动的磁体这两部分租场。的磁体这两部分租场。换向器的大体构造为：两个铜半环分别跟线圈换向器的大体构造为：两个铜半环分别跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。另外还有两个电刷，分别跟两开，彼此绝缘。另外还有两个电刷，分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。换向器的作用是：在线圈刚转过平衡位置时，换向器的作用是：在线圈刚转过平衡
