第八單元：電與磁 電磁波

第八單元：電與磁  電磁波（4課時）

第一節  電與磁

教學目標

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

2． 通過實驗，探究通電螺線管外部磁場的方向

3   通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用

4． 通過實驗，探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件

5． 了解電磁感應在生產．生活中的應用

難點、重點

1、 磁場的性質，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用

3、 感應電流產生的條件

突破方法

通過典例分析和練習突破難點

第一二課時

一．簡單的磁現象

（１）磁場的存在：在磁體的周圍和通電導體的周圍存在著磁場，這可以利用小磁針來檢驗。小磁針在一般情況下是指南．北的，若小磁針指向忽然發生變化，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，當小磁針放在磁場中不同點時，小磁針N極的指向不同，這說明磁場各點方向是不同的，我們規定：在磁場中的某一點，小磁針北極所指的方向就是這一點的磁場方向。

（３）磁場的性質：磁場的基本性質是它對放入其中的磁體產生磁力的作用，磁體間的相互作用就是通過它們的磁場而產生的。放在磁場中的小磁針能發生偏轉，就是因為磁針受到了磁場的作用。磁場雖然看不見．摸不著，但我們可以根據它對放在其中的磁體所產生的作用來感知它．認識它。

（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。在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上任何一點的方向都跟放在該點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的磁場方向和磁場的強弱。

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

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

解題指導：從樹樁上的年輪可知，年輪間距較大的右方為南（因為樹木的南邊受陽光照射時間長，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，說明此時應為春季。

本題的特點是綜合考查了學生多方面的常識．知識，要求學生有較寬的知識面。

課堂訓練

1．磁極間的相互作用規律：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．我國宋代科學家         是最早明確地論述         的科學家，他指出指南針所指的方向經常稍微偏離南北方向。

3．把鐵棒甲的一端靠近乙棒的中部，發現兩者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時，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　　３.A 

二．電流的磁場

（１）電流的磁效應：通電導線的周圍有磁場。磁場的方向跟電流的方向有關。

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

（３）電磁鐵：電磁鐵是根據電流的磁效應和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增強的原理來工作的。

它的優點是：磁性有無可以由通．斷電來控制；磁性的強弱可以由電流強度的大小和螺線管的匝數多少來決定；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，這是因為軟鐵容易磁化，也容易失去磁性，而鋼磁化后不易去磁。

例2．請在圖甲中標出：

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： 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兩個螺線管相互排斥。

解題指導：通電后，根據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，首先根據磁極間的相互作用規律來確定被繞線的螺線管的極性，然后再根據安培定則確定螺線管的繞線。答案：如圖b所示。

例4．現有一只蓄電池，仍能向外供電，但正．負標志已模糊不清，請你設計出兩種方法，判別它的正．負極。

解題指導：本題通過對蓄電池極性的判別考查學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。可從電流表．電壓表的使用規則出發設計實驗操作；也可用電流的化學效應設計實驗方法，如利用電解水．用硫酸銅溶液電鍍等；學習了電流的磁效應后，也可從安培定則出發，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，根據螺線管周圍小磁針靜止時的指向，運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．負極，左端是負極，右端是正極。

此外，蓄電池的極性還可用奧斯特實驗．二極管的單向導電性等來判別。 靈活運用所學知識分析．解決實際問題這正是我們學習的目的，這一點希望引起同學們特別注意。

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

解題指導：本題考查影響電磁鐵磁性強弱的因素及電磁鐵的磁場方向與電流方向的關系。根據圖中電源的正極，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。又因為兩者相互吸引，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，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．右圖是王強同學在研究性學習的活動中為某倉庫設計的一種防盜報警器，其踏板放在倉庫的門口，電鈴和燈泡放在值班室內，觀察電路可知，這個報警器的工作原理是：

有人踩踏時，                       ；

無人踩踏時，                       。

解題指導：電磁繼電器實質上是一個由電磁鐵控制工作電路通斷的開關。本題目的是考查學生是否知道電磁繼電器的應用。該防盜報警器的工作原理是：有人踩踏板時，控制電路中的上踏板與下面的靜觸點相連（相當于開關閉合），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，鈴響報警；無人踩踏板時，控制電路中的上踏板與下面的靜觸點斷開（相當于開關斷開），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，同學們在創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，鈴響燈不亮；

無人踩踏板時，燈亮鈴不響。

課堂練習

1．提起電話，大家不會陌生。電話的話筒可以把聲音變化轉換為電

流變化。如圖所示是碳精話筒的結構。當加在話筒兩端的電壓為3V

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

2．如圖所示，閉合開關S后，燒杯中水面上浮著一空心小鐵球，

電磁鐵此時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”系列飛船的成功發射和順利回收，標志著我國載

人航天技術的研究已經進入世界領先行列，我國宇航員登上月

球即將成為現實。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，兩個線圈套在同一玻璃棒上，各自能自由滑動，開關S閉合時，這兩個線圈將會（   ）

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，請分別標出通電螺線管和小磁針的N．S極。

6．請根據圖中通電螺線管中的電流方向，標出小磁針N極。

7．如圖所示是一根錳銅絲制成的軟質彈簧，B是水銀槽，槽內盛有水銀，

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S

閉合后發生的現象是（   ）

A．彈簧伸長變大，燈持續發光          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，燈持續發光

8．某蔬菜大棚使用一種溫度自動報警器，如圖所示，在水銀溫度計里封入段金屬絲，當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電鈴就響起來，發出報警信號。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

四、評講作業。

注：作業評講1課時完成

課后反思

第三四課時

一．電磁感應

（１）電磁感應現象：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生感應電流，這種現象叫做電磁感應，產生的電流叫感應電流。

（２）產生感應電流的條件：第一，導體是閉合電路中一部分；第二，導體在磁場中做切割磁感線的運動。當導體平行于磁感線運動時，不產生感應電流；當導體放入磁場中不運動時，也不會產生感應電流。

（３）感應電流的方向和磁場方向．導體運動方向有關，可有右手定則來判斷。

（４）在電磁感應現象中，機械能轉化為電能。

（５）發電機：發電機由轉子（轉動部分）和定子（固定部分）兩部分組成，是電磁感應現象的實際應用，發電機發電的過程是能量轉化的過程。

（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動，切割磁感線所產生的感應電流。我國電網以交流電供電，頻率為50Hz。

例7．如圖所示，圓圈表示垂直于紙面的導線，若A．C兩圖中的導線是斷開電路的一部分，B．D兩圖中的導線是閉合電路的一部分，當導線沿圖中箭頭方向運動時，能產生感應電流的是（   ）

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

對這類題目，在解題時要嚴格按照產生感應電流的條件進行分析。答D

課堂練習

1．如圖所示的幾種電磁現象中正確的是（   ）

2．關于電磁感應現象，下列說法正確的是（     ）

A．閉合電路的一部分導體在磁場中運動，一定產生感應電流

B．導體的一部分在磁場中切割磁感線運動，一定產生感應電流

C．發電機是利用電磁感應現象制成的

D．電磁鐵是利用電磁感應現制成的

3．在電磁感應現象中（      ）

A．電能轉化為機械能      B．機械能轉化為電能    

 C．化學能轉化為電能      D．電能轉化為化學能

二．磁場對電流的作用

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

（２）磁場對通電導線和通電線圈作用而使其運動的過程中，把電能轉化為機械能，電動機就是利用這一理論設計制造出來的。

例8．   關于發電機和電動機，下列說法正確的是（    ）

A．發電機是利用電磁感應現象制成的      B.通過發電機把電能轉化為機械能

C．電動機是利用電磁感應現象制成的     D. 通過電動機把機械能轉化為電能

解題指導：發電機和電動機是兩種常見的機械，它們的工作原理．作用及能量轉化方式都完全不同，但學生卻常常把它們搞混，只有從原理上去理解，才能把它們真正區分開。答：A

課堂練習：

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

2．（05·四川）我們所使用的電冰箱、電風扇、洗衣機等家用電器，其主要部件

都是用電動機來工作的，那么電動機是根據下列哪種現象制成的     （   ）

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

     C.通電導體在磁場中受到力的作用                D.電磁感應

三、課后完成理科愛好者121到122頁作業

四、評講作業。

注：作業評講1課時完成。

課后反思

第二節  電磁波 能源（1課時）

教學目標

1． 知道光是電磁波

2． 知道電磁波在真空中的傳播速度

3． 了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發展的影響

知識重難點

電磁波及電磁波譜

突破方法

通過典例分析和練習突破難點

教學內容：

電磁波及電磁波譜

  （１） 電磁波：導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原理來發射電磁波的。電磁波的傳播不需要介質，它可在真空中傳播。真空中電磁波的傳播速度c=3.0×108m/s,是宇宙物質運動的最快速度。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》報道了一則消息：“上海的雨點鴿從內蒙古放飛后，歷經20余天，返回上海市區鴿巢。”信鴿這種驚人的遠距離辯認方向的本領，實在令人稱奇。人們對信鴿有高超的認路本領的原因提出了如下猜想：

A．信鴿對地形地貌有極強的記憶力

B．信鴿能發射并接收某各超聲波

C．信鴿能發射并接收某種次聲波

D．信鴿體內有某種磁性物質，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？科學家們曾做過這樣一個實驗：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。科學家的實驗支持了上述哪種猜想？（    ）

解題指導：本題主要考查學生對科學論證方法的理解。重點仍是實驗設計中的變量控制。這道試題篇幅很長，面對這樣長的文字敘述，在緊張的考場上，許多考生感到無從下手。其實冷靜仔細地分析一下，將本文縮寫．找出關鍵句子，本文的意思便變成：鴿子從很遠的地方飛回鴿舍，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。分析至此，答案也就顯而易見了。 答案：D

課堂練習：

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。電磁學的發展使人們可以采用電磁波傳遞信息，我國發射的第一顆衛星使用的電磁波的頻率約為2×107Hz,對應的波長為_______m。由計算機聯成的互聯網，在現代生活中正發揮著越來越重要的作用，其中一個作用的實例是___________。

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

示例：紅外線：電視機遙控器利用紅外線進行遙控

　(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

四、評講作業。

注：作業評講1課時完成。

課后反思