《电与磁》课件.ppt

【归纳总结】 判断是否产生感应电流要注意三个关键词：“闭合电路”“一 部分导体”和“切割磁感线运动”，只有这三个条件同时满足，才能产生感应电 流。
类型之二 电磁感应的应用
[2018·广西贺州]如图所示，下列各图利用电磁感应原理工作的是( C )
【解析】 奥斯特实验说明通电导体周围有磁场，是电流的磁效应，故 A 错 误；扬声器是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故 B 错误；动圈 式话筒工作时，即人说话的声音使得线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用 电磁感应现象原理，故 C 正确；电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故 D 错误。 故选 C。
或“不会”)
分层作业
1．[2018·四川乐山]在图中的 a 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的
一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，能够产生感应电流的是( D )
2．[2018·湖南湘潭]我国新型反潜巡逻机安装的“磁异探测器”，能将潜艇经 过的海域引起的磁场变化转化为电流，从而发现潜艇。图中能解释“磁异探测器”
工作原理的是( D )
3．[2018·陕西]如图是一模拟风力发电的模型。电动机通电时，风扇 a 高速转 动产生风力模拟自然风，风扇 b 在风力作用下带动发电机发电，同时与发电机相
连的小灯泡发光。下列说法正确的是( B )
A．电动机转动时把机械能转化为电能 B．发电机是利用电磁感应现象工作的 C．电池电压降低时，风扇 a 的转速不会改变 D．风力大小不会影响小灯泡的发光亮度
【解析】 电动机转动时把电能转化为机械能，故 A 错误；人类利用电磁感 应现象制成了发电机，故 B 正确；电池电压降低时，电路中的电流会减小，则风 扇 a 的转速减小，故 C 错误；风力大小发生变化时，电路B。

A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用 C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
课堂检测
基础巩固题
2. 通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针 处于静止。则 （ C ） A．小磁针的b端为N极 B．通电螺线管左端为N极 C．电源“+”极为c端 D．电源“+”极为d端
课堂检测
基础巩固题
3. 图是探究“通电螺线管外部的磁场方向”的实验装置。实 验中，用小磁针的____N___极指向来判断通电螺线管外部某点 的磁场方向；断开开关， 将电源的正负极对调，再闭合开关， 观察小磁针的指向是否改变，此操作 探究的问题是“通电螺线管外部的磁 场方向与___电__流____方向是否有关”。
实验表明
点
通电导线周围存在磁场 。
击 图
磁场方向与 电流方向 有关 。
片
播
放
实验中注意：
实
验
导线与磁针平行摆放。
导线要用铜、铝线，不能用铁线。
探究新知
物理学史
奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，1794年以优异的成绩考
入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。
他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，在多次
课堂小结
C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端 S
N
巩固练习
连接中考
2.（2019•北京）【多选】某同 学研究电流产生的磁场，闭合 开关前，小磁针的指向如图甲 所示；闭合开关，小磁针的偏 转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小 磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的（ AD ） A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关

02 三种电磁现象的比较与判断
专题概述
在学习电流磁效应、发电机和电动机原理时，由于发电机原理和电动机原理图构造
相似，因而很容易混淆，而且发电机、电动机也是中考热门的考点，需要同学们加
以区分。
项目
电流的磁效应
磁场对电流的作用
电磁感应现象
装置图
电流的形成 因果关系 能量转化
有关规律
由电源提供 电流→磁场
—
安培定则
由电源提供 磁场、电流→力
电能→机械能
因电磁感应产生 磁场、运动→电流
机械能→电能
通电导体受力的方向跟电流方向、 感应电流方向跟导体切割磁感线方
磁场方向有关
向、磁场方向有关
02 三种电磁现象的比较与判断
典例一 1.如图所示旋转微型电扇的扇叶使二极管发光，图中与此工作原理相同的是（ ） 。
目录
CONTENTS
01
学习目标
02
知识导图
03
专题复习
04
真题演练
学习目标
01
学习目标
1.认识：磁极间的相互作用规律；地磁场；电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系； 电磁学知识的实际应用；通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关； 2.了解：什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理；电磁铁在生活中的广泛应用；电 磁继电器的结构和工作原理；通电导线在磁场中会受到力的作用；直流电动机的构造和工 作原理及其能量转化；发电机的构造和工作原理； 3.理解：电磁感应现象； 4.会：用安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向；解释和判断电磁感应现象 5.知道：什么是磁体和磁体的磁极；磁场的性质及其分布；电流周围存在着磁场；通电螺 线管外部的磁场与条形磁铁相似；影响电磁铁磁性强弱的因素；产生感应电流的条件。

如何从磁感线的分布判断出磁场的强弱？
（3）磁感线分布越密的地方，其磁场 越强 ； 磁感线分布越疏的地方，其磁场 越弱 。
蹄形磁体
新知探究
思考：
新知探究
磁感线是真实的还是假想的？
磁场是真实的还是假想的？
磁感线是我们为了更形象直观的研究磁场而人为引入的。相当于我们用 磁感线建立了一个物理模型来表示磁场的形态。
二、磁场和磁感应线 磁场；真实存在 磁感线；人为引入
物理科学方法：转换法 模型法
第八单元
课程结束
部编版九年级初中物理 授课老师：11
的过程叫做磁化。
二、磁场和磁感线
新知探究
1、磁场：
磁体周围存在这一种看不见，摸不着的 物质，人们将其称为磁场。
转换法：将看不见的磁场转换为看得见的小磁针的偏转。
2、 磁场方向规定：小磁针在磁场中某点静
止 时，N极所指方向为该点磁场方向。
N
条形磁体
新知探究
新知探究
1、磁感应线：为了形象直观地描述磁场，物理学上人为地引入了磁感 应线，简称磁感线。
条形磁铁
蹄形磁铁
结论：
一个磁体有两个磁极
分别为 磁北极 N极 和 磁南极 S极
新知探究
实验二： 设计实验，探究磁体的磁极和中间部分磁性强弱的区别
结论：磁极磁性最强，中间部分磁性最弱 实验三：设计实验，探究磁极间的相互作用
N极和N极 N极和S极 S极和S极 结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
新知探究
模型法：像这种将抽象的物理概念用简单易懂的具体模型表示的方法就 叫做模型法 。
思考：
新知探究
除了引入磁感线这种模型，我们初二年也利用模型法 用带箭头的线条来 表示什么？

4.如图是一模拟风力发电的模型。电动机通电时，风扇a高速转动 产生风力模拟自然风，风扇b在风力作用下带动发电机发电，同 时与发电机相连的小灯泡发光。下列说法正确的是（ B ） A．电动机转动时把机械能转化为电能； B．发电机是利用电磁感应现象工作的； C．电池电压降低时，风扇a的转速不会改变； D．风力大小不会影响小灯泡发光亮度。
课堂检测
基础巩固题
1.【多选】在图中的 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电 路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，能够产生感应电 流的是 （ AC ）
N
N
S
S
S
S
N
N
A
B
C
D
课堂检测
基础巩固题
2. 科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项 重要的科学探究如图甲、乙所示，下列关于这两项科学探究的说 法正确的是 （ B ） A．甲图实验探究磁场对通电导线的作用； B．乙图实验所揭示的原理可制成电动机； C．甲图中导体棒ab只要运动，电路中就会产生电流； D．乙图中若只将磁体的两极对调，导体棒ab的运动方向不改变。
课堂检测
基础巩固题
3. 刷卡机广泛应用于银行、超市等，如图所示的POS刷卡机读出
信息的原理是：当带有磁条的信用卡在刷 Nhomakorabea机上刷过时，刷卡机
的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列设备
的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是（ B ）
A．电磁铁
B．发电机
C．电动机
D．电磁继电器
课堂检测
基础巩固题
点
击
2.电动机是消耗电能而输出机
观
械能(把电能转化成机械能)；发
看
电机是消耗机械能而输出电能。

铁 棒
再拿铁棒去接触大头针，发现大头针被吸引，铁棒有了磁性。
5.磁化
本来没磁性的物体在磁体或电流作用下，获得磁性的过程叫做磁化。
新知探究
（1）磁化的危害
①手表被磁体磁化后，走时不准； ②彩色电视机的显像管被磁化后，色彩失真；
（2）磁现象的应用
核磁共振
录像带
电脑的硬盘
二、磁场
新知探究
有甲、乙两根外形完全相同的钢棒， 甲有磁性，乙没有磁性。分别用甲和 乙靠近小磁针，你视察到了什么现象?
现象：甲靠近磁针，磁针产生偏转，说明什么？乙靠近磁针。未产生变化。 表明：甲对小磁针施加了力的作用，而乙对小磁针没有。
新知探究
1.磁场
(1)磁体周围存在一种看不见、摸不着能使指针偏转的物质，这种物质叫做磁场。 （2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用.
2.磁场的方向
在条形磁体周围把几个小磁针放在不同地方，视察小磁针的指向。 现象:不同位置小磁针的指向不同，说明小磁针所受力的方向不同。 结论：磁场具有方向性.
第八单元
电与磁
8.1 磁现象 磁场
部编版九年级初中物理 授课老师：
课堂导入
公元843年,在天水一色的茫茫大海上，一只帆船正在日夜不停的航行， 没有航标，没有明确的航道。他们是怎样摆脱当时的困境的呢?
我国很早就利用罗盘（指南针）在航海中指导方向。
公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”即司 南在水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方，为什么？
一、磁现象
新知探究
演示实验 磁铁能吸引哪些物体？
用磁铁分别去吸引铁钉、大头针、木块、铝片、硬币、塑料尺、泡沫塑 料，然后视察现象。

〖变式2〗
（2011·杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小 杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消 耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率。 （已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U， 通过电动机的电流强度为I） （1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法 是否正确，并说明理由。 （2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。 （3）求电动机在时间t内所做的机械功。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（1）C （2） 60 ℃
(3)为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车。图 11是人们研制的太阳能电动三轮车，车子顶部的太阳能电池板 将光能转化为电能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电 动机供电。 小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图所示，若太 阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为50Ω 。闭合 开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大，此时电流 表示数5A，电动机电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到 最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求这时电动机的电 功率是多少？ 150W
【例4】： 2012年“十·一”国庆假期我国第一次实行了高速公路对7座以下小客车免 费通行，爸爸开车带着李斌从杭州市区出发沿杭新景高速到千岛湖游玩， 小汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg，当汽车以108km/h的速度 在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为为车重的0.05倍，效率为 30％，汽油的热值为4．6×107 J／kg(假设汽油完全燃烧，g取10N／ kg)．求： (1) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率． （2）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功 是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？ (1) F=G=mg=1.8×103kg×10N／kg=1.8×104N (2)汽车以108km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率 P=Fv=0.05×1.8×104N×30m/s=2.7×104W (3) 全程往返约250km牵引力所做的功W=FS=900N×2.5×105m=2.25×108J W W 由 得全程往返约250km需要汽油的质量为： Q mq W 2.25108 J m 16.3kg 7 q 30% 4.6 10 J / kg

条形磁体
不同点
通电时有磁性，断电时无磁性
永磁体
极、 极与电流方向有关
极、 极固定不变
相同点
（1）磁场分布相似，磁极都在两端；（2）都具有吸引磁性物质的性质；（3）悬挂起来自由转动，静止后都能指南北
辨析比较
典例2 如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针，静止时其指向正确的是( )
思路点拨判断电源正、负极的步骤
角度2 螺线管上导线的绕法
典例7 闭合开关，小磁针静止时的情况如图所示，根据电源的正、负极和小磁针的指向，在图中画出螺线管的绕线。
[答案] 如图所示。
[解析] 闭合开关后，小磁针 极指向螺线管的左端，根据异名磁极相互吸引可知通电螺线管的左端为 极、右端为 极，再由右手螺旋定则得出线圈的绕向。
知识点2 通电螺线管的磁场 重难点
1.教材第9页活动（上）:探究增强通电螺线管的磁性的方法
实验过程
用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针
在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，再观察吸引大头针的现象
实验现象
通电螺线管能吸引大头针
通电螺线管能吸引更多大头针
实验结论
通电螺线管周围有磁场
插入铁芯后，通电螺线管的磁性增强
现象分析
（2）比较甲、丙两图所示现象，改变电流的方向，小磁针偏转方向发生改变，即小磁针所处磁场方向发生改变，这说明电流产生的磁场方向与电流的方向有关
探究归纳
（1）通电导线周围存在着磁场；（2）电流产生的磁场方向与电流的方向有关
思路点拨
题型4 电磁铁
角度1 影响电磁铁磁性强弱的因素
典例8 同学们在做“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”的实验时，提出以下猜想。猜想一：电磁铁磁性的有、无跟通、断电有关。猜想二：电磁铁磁性的强弱跟通过电磁铁的电流大小有关。猜想三：电磁铁磁性的强弱跟电磁铁线圈匝数的多少有关。为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在相同铁钉上缠绕若干圈，制成若干个简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况，请你完成下列内容。

典例突破
1.如图甲所示，转动发电机的摇把，灯泡发光，这种线圈在磁场
中转动时产生电流的现象叫__电__磁___感__应___；图乙中把两个发光二
极管极性相反地并联起来，与发电机串联，转动摇把，两个二极
管交替发光，说明电路中产生的是_交___变___电__流___。
甲
乙
2.如图，能说明发电机工作原理的是图___乙___（选填“甲”或“乙”）。
风力发电
水轮机叶轮
三峡大型 发动机组
发电机和电动机的区别
原理 原理图
电动机 通电线圈在磁场中受力转动
发电机 电磁感应现象
能量的转化 线圈转动原因 线圈中电流来源 电路中作用
电能转化为机械能 通电线圈受力转动
由电源提供 用电器
机械能转化为电能 在外力作用下转动 线圈产生感应电流
电源
动圈式话筒 声信号 电磁感应 电信号
(3)周期：交流电周期性变化一次的时间。 单位：s；我国电网交流供电，周期为0.02S 。
直流电(DC):方向不变的电流
发电机
工作原理：电磁感应 分类：交流发电机、直流发电机
结构：由转子和定子 两部分组成。
大型发电机一般采用 磁极旋转的方式来发电。 旋转磁极式发电机
交流发电机的工作过程：
当线圈转到与磁感线垂直时，线圈没 有切割磁感线，线圈中不产生电流
第5节 磁生电
思考 奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能 产生磁，那么磁能否产生电呢？
奥斯特实验揭示了电可以生磁。 问题：满足什么条件才能让导体在磁场中产生电呢?
法拉第（Michael Faraday，1791—1867），英国物 理学家、化学家。在1821—1831年间，法拉第进行了 多次实验，发现了磁可以生电，即电磁感应现象。

1.产生持续电流的条件： 一是需要电源； 二是电路要闭合。
2.能够产生、提供电能的装置是什么？
电源。
3.如何知道电路中是否有电流？ 用电流表测量
发电机是如何发电的呢？
水力发电 风力发电
火力发电
自学检测
1. 英国物理学家 法拉第 经过多年的探索，发现了 利用 磁场 产生电流的条件和规律，进一步揭示电现象 和 磁 现象之间的联系，这就是 电磁感应 现象。根据
两部分组成。大 旋转的方式 来代替永磁
二、发电机
1．发电机发出的电流的大小和方向是变化的。 （1）观察手摇发电机的构造； （2）观察发电 机对小灯泡 亮度的影响。
3）检验手摇 发电机 电流方向 的变化。
1.观看演示图20.5－3的实验，把手摇发电机跟灯泡连接 起来，转动手柄，你观察到什么现象，这说明什么？ 灯泡发光，这说明电路中有电流流过。 2.在电路中接入电流表，再转动手柄，我们看到什么现 象，这又说明什么？ 电流表的指针来回摆动，这说明电路中的电流方向是在不 断改变的。 3.使用不同速度转动手柄，观察灯泡的亮度，你发现什么？
根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大
规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
讲授新课 （电磁感应）
实验1 通电导线在磁场中会受到力的作用， 从而使导体发生运动， 如果让导体在磁场中先运动， 导体中会不会产生电流呢？
讲授新课 （电磁感应）
设计实验
1.让直导线在蹄形磁体的磁场中静止， 换用不同强度的磁体，观察电流表的指针是否偏转。
换用更强的磁场、让导线切割磁感线的运动速度更快
等。
探究活动
感应电流的大小与那些因素有关？ 猜测：1.导线切割的速度
2.导线切割的速度的方向 3.永磁体的强度 4.切割导线的条数 5.切割导线的有效长度

然向右运动（或保持磁极不变，使ab棒向左 运动） 不 8.东西 电磁感应 9.法拉第 会 • 不会 10.
.
13
• 11.（1）感应电流的大小可能与切割磁感线的 导线匝数有关
• （2）将闭合电路中的匝数少的导线以某一大 小的速度沿水平方向切割磁感线，观察电流表 的指针偏转角度；然后换用匝数多的导线重复 上述实验3~4磁（注意速度要与上次相同，方 向要相同）
10. 负
.
4
11.
12、奥斯特 南北 通电导体周围的 磁场与电流方向有关 仍然成立 加 大电流
.
5
第三节 电磁铁 电磁继电器
第一课时 电磁铁
课前预习：
1.铁芯 磁 2.电流 匝数 3.通断 方向 强弱
思维拓展
1.D 2.电磁铁 磁性 3.B 4.D
课后作业
1-4 C B D A 5.都不正确 电流大小不确定
• 1.D 2.A 3.D 4.C
• 课后作业：
• 1-4.Leabharlann D B C C• 5.通电导线在磁场中受到力的作用（或磁场对 电流有力的作用）
• 6.会 电子的定向移动形成电流，磁场对电流有 力的作用
• 7.左
.
10
• 8.（1）由c到d （2）
• 9.（1）吸引 排斥 （2）电流大小；因为丙、 丁两图通上不同大小的电流后导线形变的程度 不一样，说明力的大小不一样。
第一节 磁现象 磁场
课前预习：1、铁、钴、镍
2、南（S） 北（N）
3、相互排斥 相互吸引 4、磁化
思维拓展：1、A 2、A 3、B
课后作业：1、B 2、C
3、B 4、C 5、C
6、不是 不是 7、磁体的吸铁性 排斥 磁化

判断直线电流周围磁场方向与电流方 向的关系的具体做法：右手握住直导 线，大拇指指向电流方向，四指曲折 的方向即磁场方向。如图所示。
牛刀小试
下列四幅图，通电螺线管的N、S极标注正确的是（A）
A
B
C
D
三、影响电磁铁磁性 强弱的因素
电磁铁：在螺线管中插入一个铁芯就成为电磁铁， 如图所示。铁芯在磁场中被磁化，能使螺线管的 磁性大大增强。
注意事项 ①实验时要让导线和小磁针均处于南北方向，因为通 电前小磁针静止时南北指向，便于比较通电前后小磁 针的偏转情况。 ②为使实验现象更明显，实验时是采用短路的方法获 得瞬间较大的电流的，所以导线通电时间要短。
2.直线电流的磁场
实验 在有机玻璃上穿一个孔，将一条直导线垂直穿过小孔， 在玻璃板上均匀地撒上铁屑。给直导线通电后，轻敲 玻璃板，视察铁屑的散布。
第1章 电与磁
第2节 电生磁
一、直线电流的磁场
1.奥斯特实验
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了 电流的磁现象：导体中有电流通过时， 其周围空间会产生磁场，这种现象叫 电流的磁效应。奥斯特实验是第一个 揭示电和磁之间联系的实验，实验说 明电现象与磁现象不是各自孤立的， 而是有着密切联系的。
实验一 触接
实验：探究通电螺线管的磁场特点
实验过程
（1）在螺线管的两端各放一个小
磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁
屑。通电后视察小磁针的指向，轻
敲纸板，视察铁屑的排列情况。
（2）改变电流方向，再次轻敲纸
板，视察铁屑的排列情况和小磁针
的指向。
实验现象 （1）通电后，视察到放在左端的小磁针的N极与通电 螺线管的左端相互吸引，右端的小磁针的S极与通电 螺线管的右端相互吸引，说明通电螺线管的两端的极 性不同，根据磁极间相互作用的规律可知，通电螺线 管的左端为S极，右端为N极。同时发现，铁屑有规则 地排列，其排列情况与铁屑在磁针的指向产生改变， 铁屑的排列情况仍与条形磁体磁场中的铁屑类似。 实验结论