初三物理磁学专题

第一课时一、复习内容一、磁现象：1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）2、磁体：定义：具有磁性的物质分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。说明：最早的指南针叫司南。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。两物体相互吸引要考虑六种情况，两物体相互排斥要考虑四种情况。4、磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。5、物体是否具有磁性的判断方法：①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。二、磁场：1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。2.基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。4、磁感应线：①定义：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。③典型磁感线：④说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。C、磁感线是封闭的曲线。D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。E、磁感线不相交。F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。6、地磁场：①定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。②磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。③磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。二、典型例题例1：小磁针在条形磁铁的轴线上静止，如图4所示。请画出条形磁铁的一条磁感线，并标出小磁针的N、S极。例2：（2006年泰州市）图8为两个条形磁体及其它们之间的磁感线，请在图中标出条形磁体的N、S极以及磁感线的方向．例3：磁悬浮列车磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收．正线全长约30km，设计最高运行时速430km／h，单向运行时间7min20s．NSNSNNSSNS(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示．要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是_________极．若列车总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升10mm，那么上升过程中磁力对列车做功_________J．(g取10N／kg)(2)如果列车在单向运行过程中，只停靠一站，那么，停靠时间约为_________s(设磁悬浮列车全程均以360km／h的速度行驶)．(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管．B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互_________(选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方．四、堂上练习1、如图3所示，将铁钉放在某矿石附近，铁钉立即被吸引到矿石上，此现象说明该矿石具有A.磁性B.导电性C.弹性D.绝缘性2、（丽水市课改区）地球是一个大磁体，它的周围存在磁场。小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的电视新闻后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题。你的做法是：；3、（无锡市）我国古代劳动人民有许多重大的发明创造.如图甲是河南登封观星台上的一个巨大圭表,太阳光照射到石柱(表)上,在石柱(表)上会留下石柱的影子，古人凭借影子的不同情况来判断节气和时辰。影子的形成说明光是传播的。如图乙所示的司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方，说明长柄是磁体的极。4、（08年临沂市）电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的原理，而磁带和磁卡则是利用了它们能够被＿＿＿＿＿＿＿的原理。5、（福州市）磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，利用同名磁极相互，使列车离开地面，从而减小列车运行时的阻力，提高车速。五、教学反思第二课时一、复习内容电流的磁场：①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。1.右手螺旋定则――用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。③应用：电磁铁（1）定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。（2）构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。（3）特点――电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。即，2.①电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制。3.②电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。4.③电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。D、应用：电磁继电器、电话电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。（1）结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。（2）原理――如图所示，是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。其中电源E1、电磁铁线圈、开关S1组成的控制电路；而电源E2、电动机M、开关S2和触点开关S组成工作电路。当S1闭合时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开S1时，电磁铁中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。5.（3）作用――使用继电器不仅可保证操作人员的安全，而且能帮助人们实现遥控和生产自动化。电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。二、技巧指导6.【右手螺旋定则的应用】7.应用右手螺旋定则的时候，要明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。对于螺线管的绕制方向，要求会看图，能根据图分析电流的方向。当图形是画在纸上的，由于手不能直接握住螺线管，就给判定带来了困难。此时可按下述的方法进行判断：8.①为了便于想象，可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。9.②标出螺线管能看到的一面导线的电流方向；伸开右掌，掌心握住表示螺线管的钢笔或纸筒，让弯曲的四指与电流的方向一致。10.③此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。三、典型例题例1如图所示，是研究“通电螺线管周围磁场强弱”的实验电路图。(1)要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可通过来实现；(2)要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察来确定。例2：根据如图所示的小磁针指向，画出通电螺线管的导线绕法．例3：在图中标出通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性，并标出磁感线的方向.例4：小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁，并找来了相关的实验器材,如图所示.请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验.（1）研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时，闭合开关S后，通过观察比较得出结论；（2）在（1）的基础上，再研究磁性强弱跟线圈中的电流关系时，只需移动变阻器滑片的位置，通过观察比较得出结论；（3）实验中小张采用的研究方法是.四、堂上练习。1、如图所示为录音机上的录音磁头简图。录音时，声音先转变成强弱变化的电流，当电流通过录音磁头上的线圈时，线圈就具有性，铁芯缝隙a处就产生。2、下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题，请你把解决问题的方法填写在表中对应的空格里。实际问题解决方法为探究光在空气中的传播情况，按亮激光小手电，但不能观察到光的传播路径。在探究电磁铁的实验中，不能直接观察到电磁铁的磁性强弱。3、如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时，人声带由于而产生的声音，通过传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的，线圈在运动中能量的转化情况是。4、图3是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是A．温度计中的水银是导体B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应D．电磁继电器是一种电路开关五、教学反思铁芯线圈a线圈第三课时一、复习过程(一)磁场对电流的作用：11.1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向有关。12.2、通电线圈在磁场中，当线圈平面与磁感应线不垂直时，磁场力会使线圈转动；当线圈平面与磁感应线垂直时，也会受到磁场力的作用，但不会转动，这一位置叫做平衡位置。3、直流电动机――用直流电源供电的电动机。（1）原理――电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。（2）构造――直流电动机模型主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷四部分组成，其中，最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。（3）直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。(二)电磁感应（磁生电）：1.现象――英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。2.感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。感应电流的产生条件：（1）电路必须是闭合电路；（2）必须有一部分导体做切割磁感应线运动。13.感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。3.发电机：（1）原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。（2）构造――交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。4.方向不变的电流叫做直流电。14.大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。15.交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。16.交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。二、典型例题例11、请根据图中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。2、标出图15中通电螺线管的N、S极。3、在图9中，根据通电螺线管的N、S极，在图中分别标出电源的正负极和两小磁针静止时的N、S极。4、小磁针静止时的指向如图所示，请画出通电螺线管的绕线情况．5、螺线管通电后，小磁针静止时指向如图3所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极．6、根据小磁针的指向标出图15中通电螺线管的电流方向。7、在图7中根据电流方向标出通电螺线管的N，S极．（如图所示）8、请在图9中标出螺线管N、S极。例3：小文同学学习了有关物理知识后，设想制作一个电动充气泵，她画出了如图15所示的结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电．（1）你认为小文的设想运用了哪些物理知识？（至少写出3个）