第二十章电与磁
第1节磁现象 磁场
一、知识与技能
1让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。
2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。
3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。
二、过程与方法
1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。
2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。
3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。
三、情感态度价值观
1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。
2、通过知识的学习，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。
3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，产生积极情感。
教 学 过 程
（一）磁现象：
师：在初中我们已接触了一些磁有关的知识，生活中有哪些与磁有关的现象和应用？同学之间可互相讨论。
（因课前有准备，学生相对比较活跃，要充分把学生所知道的知识表述出来）
师：对磁的认识和应用，早在我国古代就开始了
多媒体投影补充说明磁有关的现象和应用：
1、天然磁石（成分：Fe3O4 ）2、司南的照片
东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”
3、磁悬浮列车
[来源:学。科。网Z。X。X。K]
上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速，车厢里上下颠簸很小，左右摇摆得相对还大一些。
4、飞鸽依靠地磁场识路等
从学生最熟悉的磁知识着手，引出磁的一些概念：
1、 磁铁吸引铁质物质
2、实物投影指南针的指向
磁性：磁体能吸引铁质物体的性质 磁极：磁体中磁性最强的区域。从中引出N、S极的定义。
（二）电流的磁效应
实验一：磁铁与磁铁之间有力的作用 实验二：磁铁吸引铁钉
师：磁铁能吸引铁钉，铁钉是磁铁吗？为什么磁铁可以吸引铁钉？铁钉被磁化
师问：那么在自然界中还有没有什么其他的东西能使铁
质物体磁化的呢？
学生：电流可以使铁质物体磁化
可以向学生说明：1731年，英国商人发现雷电后，刀叉具有磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化。
另师：自然界中磁铁的相互作用早已被人所知，同名磁极排斥，异名磁极吸引，这与我们学过的什么力的作用很相似？
学生：电荷之间的作用力相似。
师：那么会不会说明两者存在联系呢？如果让你去研究电与磁的关系，你会如何去设计？
学生由于已受初中磁知识学习的影响，大部分都提出让通电导线对小磁针作用。
投影介绍奥斯特的生平
实验演示奥斯特的电流磁效应：
师说明：在奥斯特研究的最初，他受到力总是沿着物体连线方向这个观念的影响，总是在沿电流的方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上，均以失败告终。1820年4月，在一次讲课中，他偶然把导线沿南北放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了
（三）磁场
1．引入磁场的原因
解释磁体没有接触就能产生力的作用（在物理学中认为物理不直接接触就不能产生里的作用，如电荷之间的相互作用---是通过电场而发生力的作用的）
2．磁体与磁体之间，磁体与电流之间；电流与电流之间作用示意图为
3．存在的范围磁场存在于磁体周围以及电流周围
4．磁场的特性 对放入其中的磁体或电流有力的作用
（四）磁性的地球
师问：司南、信鸽传书等都是利用了地磁场对它们的受力作用，那么地磁场是如何产生，又是如何分布的呢？同学们对此的了解有多少？
（先请学生说说自己对此的认识，可分组
讨论，最后由代表发言）
师：总结学生的观点，后通过视频说明：
地磁场的分布及与地磁南北极与地理南北极
的方向关系
视频介绍：
投影介绍地磁场的衰减及其可能的原因
介绍磁偏角的概念及其发现的实际意义
师指出：沈括在《梦溪笔谈》中指出：“常微偏东，不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。
师问：除了地球有磁场外，其他天体是否也有磁场呢？
有些学生的课外知识较广，可请个别学生把自
己对其他天体的磁场的认识阐述一下。
师投影介绍：地球的磁场不是独立的，太阳、月亮等天体都有磁场，并且太阳光、太阳黑子、极光形成都与太阳磁场有关。
视频介绍：太阳黑子
的形成
视频介绍：太阳风、
极光的形成原因
小结本节要点
1．电流磁效应的发现
2．磁场的由来与磁体之间相互作用以及电流之间相互作用的解释
3．地磁的研究与作用
第2节电生磁
教学目标
一、知识目标
1.认识电流的磁效应.
2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似.
3.理解电磁铁的特征和工作原理.
二、能力目标
1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步发展学生的空间想象力.
2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力.
三、德育目标
通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法.
教学重点
1.奥斯特的实验揭示了电流的磁效应.2.通电螺线管的磁场及其应用.
教学难点
通电螺线管的磁场及其应用.
教学方法 实验法、讨论法、启发式.
教具准备 奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、微机.
教学过程
一、复习提问，引入新课
1.复习提问
［师］当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？
观察到小磁针发生偏转. 因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转.
2.引入新课
［师］同学们回答得很好，那么还想知道关于磁的一些什么样的知识？
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用发生偏转吗？还有什么物质能产生磁场？
电现象和磁现象有联系吗？
［师］同学们提出的问题很好，说明大家都动了脑筋，在以后的学习中仍需要这样.你们提出的问题就是本节课需要探索的内容.
二、进行新课
第二节 电生磁 ［板书］
［师］先看课本第一、二自然段，然后再演示，要仔细观察、相互讨论、得出结论.
［演示］在小磁针上面有一条直导线，当直导线触接电池通电时，你们能看到什么现象？改变电流的方向，又能看到什么现象？
当直导线触接电池通电时，小磁针发生偏转.断电时，小磁针又回到原来的位置.
当改变直导线中电流方向时，小磁针偏转方向也发生变化.
（讨论的结果）通电导线和磁体一样，周围存在着磁场.
（讨论的结果）通电导线周围磁场方向跟电流方向有关.当电流方向发生变化时，磁场的方向也发生变化.
同学们回答得很好，我们鼓掌给予鼓励.以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫奥斯特实验.这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就要研究电流的磁场.
（一）电流的磁场 ［板书］
［师］这个实验看上去非常简单，但在当时这一重大发现轰动了科学界.因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展.奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场.我们也研究研究，说出你们的做法和观察的结果.（学生们把直导线弯成各种形状，通电看小磁针的变化）
我们组弯成三角形，通电后小磁针偏转，周围存在磁场.
我们组弯成正方形，通电后小磁针偏转，周围存在磁场.
┇
我们组把直导线缠在铅笔上，然后抽出铅笔，再通电，小磁针偏转，周围存在磁场.
［师］这种把导线绕在圆筒上，做成的螺线管也叫线圈，它能使各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多，这样在生产实际中用途就大，那么通电螺线管的磁场是什么样的？
（二）通电螺线管的磁场 ［板书］
［师］我们下面通过实验来探究通电螺线管的磁场是什么样，我们每组还是先提问题，再设计实验，通过对实验的观察、分析、讨论，最后得出结论.
我们已了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场分布，那么通电螺线管的磁场可能与哪种磁体的相似？
通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？如何判断？
（学生们根据问题设计实验，并动手做实验）
我们组是把一些小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针偏转.画图并标出小磁针北极的方向，然后用曲线连起来.
我们组是在玻璃板上均匀地撒些铁屑，细螺线管通电，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况.
［师］（每组中请一位学生）现在把你们记录下小磁针指的方向在（微机）图中标出.还有是把你们的玻璃板（观察铁屑的分布情况）放在投影仪上（从屏幕上可直观显示出来），得出什么结论？
把小磁针放在螺线管周围，通电，小磁针偏转.改变电流方向，小磁针偏转方向发生变化.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似. ［板书］
我们组是把一些小磁针放在通电螺线管周围，记录下小磁针北极指的方向，每个小磁针北极指的方向就是该点的磁场方向，描出磁感线.磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体南极，这样就判断出通电螺线管的两极.
我们组是把小磁针放在螺线管的两端通电后，观察小磁针的N极指向，从而判别通电螺线管的N、S极.
教师引导学生讨论，找出判定的办法.
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.
（教师根据学生结论板书）
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变. ［板书］
［师］我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？我们能否想出一句话来概括这种普遍规律.看课本图8.2—6中蚂蚁和猴子是怎么说的，你们又怎么说？
我用右手把一个通电螺线管夹在腋下，如果电流沿我右臂所指的方向，N极就在我的前方.
一根直导线电流是从左向右流动，把它从前向后缠成螺线管，N极就在螺线管的左边.
这个方法不准确，如果缠螺线管是从右向左绕，或从上向下绕，将不是这个结论.
用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极.
［师］大家回答得都很好，虽有不同的看法，还是说出了自己的观点，我很高兴看到这样的场面.我们知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似.用学生的方法能判断出螺线管的两极，这个方法叫安培定则.那么怎么才能增大通电螺线管的磁性？试试看怎么做？
我们组是将直导线多绕几圈，通电后能多吸引几个大头针，说明这个方法可以增大通电螺线管的磁性.
我们组是在通电螺线管中插入一根铁棒，就能吸引更多大头针，这表明插入铁芯能使通电螺线管的磁性增强.
［师］插入铁芯的通电螺线管就构成电磁铁，我们来制作一个电磁铁.
（三）电磁铁（electromagnet) ［板书］
制作电磁铁 ［板书］
［探究］研究电磁铁
［师］每组用两个相同的大铁钉，一些漆包线，按课本制作两个匝数不同的电磁铁，再设计电路把电磁铁连到电路里，按电路图连接电路，试着用电磁铁吸引大头针.
（教师巡迴指导，找一组说出电路怎么连接.）
我们组是将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路.通电后能吸引许多大头针，断电后大头针就掉下来了.说明通电电磁铁有磁性，断电电磁铁没有磁性.
［师］那电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？先大胆猜测，再做实验，得出结论.
电磁铁的磁性强弱可能和线圈匝数有关.
电磁铁的磁性强弱可能跟电流有关.
电磁铁的磁性强弱可能与铁芯的粗细有关.
电磁铁的磁性强弱可能跟导线的粗细有关.
［师］同学们猜测很多，我们由于时间和条件关系，就不能一一探究.现在只考虑电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数的关系，其他的课后再探讨.
将电路接好，合上开关，调节滑动变阻器，使电流增大或减小（观察电流表指针的示数），让电磁铁吸引大头针，观察到电流增大，吸引大头针数量增多，反之，电流减小吸引大头针个数减少.
这个实验表明：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强.
将电路中分别接50匝线圈的电磁铁和100匝线圈的电磁铁合上开关，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）.观察到100匝线圈的电磁铁吸引大头针数量多.
这个实验表明：在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强.
［师］通过大家对电磁铁的研究，能得出如下结论（边说边板书）.
1.电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失. ［板书］
2.通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强. ［板书］
3.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强.［板书］
［师］从这些结论中，你们能看出电磁铁有哪些优点？
电磁铁的磁性有无可通过通、断电来控制.
电磁铁磁性强弱可以调节.
［师］因为它这些优点，电磁铁在生产生活中被广泛应用.请同学们看屏幕（通过微机播放录像，内容有电磁起重机的工作、电铃、电报、自动控制系统中的电磁阀门等方面的应用）.
三、小结
和学生们一起小结，电流的磁效应，通电螺线管的磁场，电磁铁的内容.
四、布置作业
五、板书设计
第二节 电生磁
一、电流的磁效应
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.
三、电磁铁
1.电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失.
2.通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强.
3.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强.
第3节地磁铁地磁继电器
一、电磁铁的构造
电磁铁是利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置。将软铁棒插入一螺形线圈内部，则当线圈通有电流时，线
圈内部的磁场使软铁棒磁化成磁铁；当电流切断时，则线圈及软铁棒的磁性随着消失。软铁棒磁化后所产生
的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度
大大增强，故电磁铁的磁力大于天然磁铁。
二、电磁铁的应用
1
．电铃
工作原理：电路闭合，电磁铁具有磁性，吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃发出了持续的铃声。
2．电磁选矿机和电磁起重机
探究
如图所示是电磁选矿机和电磁起重机，请你根据电磁铁的
原理，解释这两种机械的工作原理。
3．电磁继电器
说出电磁电器的作用和工作原理
电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可
用低电压.还可以实现远距离操纵和自动控制。
工作原理：它是利用电磁控制工
作电路通断的装置。
如图所示，它由电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）、触点（D为动触点，E为静触点）
组成，接线时注意电磁铁应和低压电源、电键连接成控
制电路；用电器、高压电源和电磁继电器的触点构成工作
电路，不可接错。当电磁铁通电时，把衔铁吸引下来，使
动触点和静触点接触，工作电路闭合，使高压部分的电路工
作，一旦电磁铁
断电，电磁铁即失去磁性，在弹簧的作用下，
把衔铁拉起来，使动触点与静触点脱开，从而切断了高压部分的工作电路
4．磁悬浮列车
磁悬浮列车就是利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的排斥作用力而把列车悬浮起来，使列车与轨道没有接触，没有摩擦。磁悬浮列车的阻力很小，因此运动速度很大。
5．信息的磁记录
我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的。录音磁带的一面涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个小磁体。当录音机通电时，磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录音过程中声音的电信号就是通过磁化的方法记录在磁带上。放音时，当磁带通过放音磁头时，磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化，使通过磁头的电流随磁场的变化而变化，电流通过喇叭，记录的声音就还原了。计算机的软盘与硬盘也是通过磁化
的方法来记录信息的．
6．电话
（1）电话主要是由听筒、电源和话筒串联在电路中组成的。
（2）电话的基本工作原理是：
（3）话筒主要由金属盒、碳粒和膜片等组成，可以把声音信号转化成按声音的强弱变化的电流信号，其工作原理是：当人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜
片忽松忽紧地压挤碳粒，使电阻忽大忽小，在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流信号。
（4）听筒主要由永磁铁、螺线管和薄铁片等组成，可以把按声音振动而强弱变化的电流信号转化成相应的声音信号，其工作原理是：当从话筒传来按说话声音的振动而强弱变化的电流信号时，磁体对铁片的吸引力也发生强弱变化，使铁片振动起来，产生和对方说话相同的声音信号。
三、电磁铁的优点
（1）可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无
（2）可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性
（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来改变其磁性的强弱
【典型例题】
例1、某同学在做“探究电磁铁”的实验中，用两个相同的大铁针绕制成电磁铁进行实验，如右图所示.下列说法中正确的是（ ）.
A. 要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻 器的滑片向右滑动
B. 电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C. 电磁铁B线圈匝数较多，所以通过B的电流较小
第4节电动机
一、知识与技能
1．了解磁场对通电导线的作用；
2．了解直流电动机的结构和工作原理；
3．初步认识科学与技术之间的关系。
二、过程与方法
1．通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力；
2．通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力。
三、情感态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。
课前准备
多媒体课件、实物投影仪、电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒(导体)、老师制作的小小电动机、直流电动机模型、U形磁铁、塑料框、5号电池(2节)、金属支架、硬纸板、自己制作的电动机。教学设计
[导入新课]
方案1：创设情境，引入课题
多媒体展示：电动机的图片如右图。
提出问题：图片上是什么？学生回答后让其列举出带电动机的电器。
学生举例：机床、电力机车、电梯、电扇、电动玩具……[来源:Zxxk.Com]
演示实验：展示电动机模型，通电后转动。
电动机为什么会转动？它是根据什么原理制成的？这节课我们就来学习有关电动机的知识。
方案2：
复习引入
提出问题：①磁场的基本性质是什么？磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
②电流的磁效应是什么？通电导体
周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种情况叫做电流的磁效应。
演示实验：电动机模型通电后转动。
提出问题：电动机为什么会转呢？
引导学生回忆奥斯特实验，知道通电导体周围存在磁场，能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用，启发学生逆向思维。磁场对电流有没有力的作用呢？
[推进新课]
一、磁场对通电导线的作用
1．创设情境，探究通电直导线在磁场中受力
提出问题：将一根通电导线放入磁场中会怎样？
进行猜想：导线会运动。
设计实验：如何进行实验验证，让学生讨论得出，选用的器材有导线、电源、开关、蹄形磁铁，实验电路如下图。
word/media/image22_1.png
通电导线在磁场中受到力
实验探究：①如图连接电路，把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出结论。
现象：接通电源，导线ab向外(或向里)运动。
讨论得出：通电导线在磁场中受到力的作用。
②把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
现象：合上开关，导线ab向里(或向外)运动，与刚才运动方向相反。
讨论得出：通电导线在磁场中受到的力的方向与电流的方向有关。
③保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
讨论得出：通电导线在磁场中受到的力的方向与磁感线方向有关
。
结论：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关，当电流的方向或者磁感线的方向改变时，通电导线受力的方向也改变。
(教学说明：在引导学生猜想和实验的过程中，要给学生足够的时间展开讨论，让学生尽可能把“为什么”说出来，达到联系巩固前面所学、培养解决实际问题能力的目的。如果采用的是教师演示，要利用实物投影仪将实验投影到大屏幕上，以增强直观性。)
2．探究通电线圈在磁场中受力
word/media/image23_1.png提出问题：如果放入磁场中的是一个通电线圈，会怎样呢？
进行猜想：……
演示实验：利用老师制作的小小电动机，如右图把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下方。通电后并用手轻轻推一下，观察现象。
现象：线圈会不停地转下去。
引导：其实这就是一台小小的电动机。你觉得有趣吗？想不想自己做一台？下面就让我们来比一下，看谁做的小电动机转得好。
3．制作小电动机
组织学生以小组为单位，阅读教材中“想想做做”部分的材料，解决如下问题：[来源:Zxxk.Com]
设问：(用课件展示)
①用到哪些器材？②如何制作小电动机？
教师活动：
①组织学生进行阅读、讨论。②教师到各个小组当中，以小组成员的身份参加讨论。
③对学生提出的问题进行解答和引导。
学生活动：
①阅读教材，了解制作电动机的相关知识并解答展示的问题。
②将自己产生的困惑与其他人交流、探讨。
③制作小电动机并让其转起来。
(教学说明：线圈可绕在一个塑料框上，让学生可多绕几圈，效果较明显。)
4．即学即练(课件展示问题)
(1)若改变通电导线在磁场中受力的方向，可采取的办法是( )
A．改变通电导线中的电流
B．只改变电流方向或只改变磁感线方向
C．改变电流方向同时改变磁场方向
D．改变电流大小的同时改变磁场的强弱
(2)从放射性物质中射出的射线，进入磁场后分成三股：α、β、γ，α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转。试根据这个实验事实，判断三种射线的带电情况。
答案：(1)B
解析：改变电流方向或改变磁场方向，则通电导线受力方向就改变；若两者都改变，则通电导线受力方向不变。
(2)射线进入磁场后分成三股，γ射线不偏转，证明它不带电，α、β射线偏转，说明它们受到了磁场力的作用；只有运动的带电粒子才能受到磁场力的作用，由此断定它们都是带电的；它们一个向左偏转，一个向右偏转，说明它们受磁场力方向相反，而造成这种受力相反的原因，是它们带异种电荷，即一个带正电，另一个带负电。
拓展深化：
探究：通电直导线放入磁场中一定受力吗？
实验方案：将导线放入磁场中，让导线与磁场方向成不同的角度，通电后观察导线运动情况。
现象：当通电导线与磁场方向垂直时，导线运动；当通电导线与磁场方向平行时，导线不动。
结论：在通电导线与磁场方向垂直时，磁场对通电导线有磁力的作用；当通电导线与磁场方向平行时，磁场对通电导线无磁力的作用。
(教学说明：通电导线与磁场方向成一定角度时受磁力的情况可不涉及，若涉及可简单提一下，不要弄复杂。)
[布置作业]
1．思考题：为什么线圈在磁场中是转动而不是直线运动呢？
2．找一个废弃的电动玩具，拆开小电机，观察其内部结构。
板书设计[来源:学*科*网]
六、电动机
一、磁场对通电导线的作用
1．通电直导线在磁场中受力。
2．通电线圈在磁场中受力。
3．制作小电动机。
第5节磁生电
一、知识与技能
1．知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。
2．知道发电机的原理；能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。了解直流电动机的结构和工作原理。
3．知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz的含义；能把交流电和直流电区分开来。
二、过程与方法
1．通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生的观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力；
2．观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力。三、情感态度与价值观
1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法；
2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。
课前准备
多媒体课件、实物投影仪、电池、小磁针、蹄形磁体、直导线、铁架台、细线、演示电流表、手摇发电机一台、小灯泡。
教学设计
[导入新课]
创设情境，引入课题
演示实验：重做奥斯特实验，并提出问题：①此实验叫什么实验？奥斯特实验。
②它揭示了一个什么现象？电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。
提出问题：奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢？
不少科学家进行了这方面的探索，英国科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。经过10年坚持不懈的努力，于1831年终于取得了重大的突破，发现磁可以产生电，但需要一定的条件。什么条件下磁才能生电呢？今天我们就研究这个问题。
[推进新课]
一、什么情况下磁能生电
1．选择所需器材
word/media/image24_1.png提出问题：①最方便获得的磁场用什么器材？②要方便测出电流用什么器材？③要把电流表接入电路要哪些器材？
讨论得出：本探究实验所需器材有：蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线。
2．引导学生设计实验
设问：①产生电流的条件是什么？电路必须闭合。
②导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？③导体在磁场中是静止还是运动？怎样运动？
小组讨论得出：如图连接电路，按以下步骤进行实验。
步骤：①将直导线ab放入磁场中，且保持其与磁场相对静止；
②更换强磁体，增强磁场，仍保持直导线ab相对静止；③使直导线ab在磁场中上下运动；
④使直导线ab在磁场中左右运动；⑤使直导线ab在磁场中斜着运动。
3．进行实验
按实验步骤进行实验，将观察结果填写在下面表格中。
4．分析实验现象、归纳得出结论
引导问题1：①上述实验说明磁能生电吗？能
②在什么条件下才能产生磁生电现象？当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时。
引导问题2：为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流，而上下运动或者静止时却不能呢？如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，讨论一下如何表达？
小组交流：……
结论：(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
word/media/image25_1.png(2)磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：①具有闭合电路；②一部分导体在磁场
中做切割磁感应线运动。
简介科拉顿“跑失良机”的故事(如下图)，让学生分析其失败的原因，并对学生进行思想教育。
跑来跑去的科拉顿
5．知识拓展
(1)研究感应电流的方向
探究实验：保持上图实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向，观察电流方向。
现象：磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化。
结论：导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。
(2)研究电磁感应现象中能的转化
提出问题：在电磁感应现象中，导体做切割磁感线运动，它消耗了什么能？得到了什么能？实现了什么能与什么能之间的转化？
分析得出：在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，机械能转化为电能。
6．即学即练(课件展示问题)
(1)有关电磁感应，以下说法正确的是( )
A．导体在磁场中运动就能产生感应电流
B．闭合电路在磁场中运动就能产生感应电流
C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动就能产生感应电流
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流
答案：D
word/media/image26_1.png解析：应掌握产生感应电流的两个条件：①闭合电路；②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。两者都具备时才能产生感应电流。本题易错点是感应电流的条件考虑不周全。
(2)如图所示，闭合电路的部分导体a________运动时，a中能产生感应电流。
答案：上下
解析：导体做切割磁感线运动时，才可以产生感应电流。本题中闭合电路中，两通电螺线管间的磁场方向为水平方向，所以部分导体在磁场中做上下运动时切割磁感线，在导体中才能产生感应电流。
二、发电机
1．交流发电机的原理
演示实验：把手摇发电机与电流表连接起来，缓慢摇动发电机，要求学生观察电流表指针运动情况。
(教学说明：为增强直观可见性，可用实物投影仪将实验情况投影到屏幕上。)
现象：指针左右摆动，线圈每转一圈，指针摆动方向变化两次。
分析得出：有电流产生，电流方向在周期性地发生变化，这种交变电流我们简称交流电。
word/media/image27_1.png提出问题：为什么发电机产生的电流方向在改变呢？
引导学生观察：将发电机(如右图)拆开，边拆边让学生观看其构造，使学生知道发电机是由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。
word/media/image28_1.png
课件播放：发电机的工作过程如下图。
引导分析：当线圈平面和磁感线方向垂直时，不做切割磁感线运动，无感应电流；当a
b向下、cd向上运动时，做切割磁感线运动，有感应电流，ab边电流方向从a→b；当ab转过平衡位置，ab向上运动、cd向下运动时，做切割磁感线运动，ab边的电流方向从b→a。
总结：发电机是利用电磁感应原理制成的，从工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次。
2．交流电的周期和频率
提出问题：交流电和直流电有什么区别呢？
讨论得出：交流电是周期性改变方向的电流，而直流电的电流方向不改变。
引入：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹(Hz)。线圈转动一周所用的时间叫周期。周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量。
提出问题：你了解生活用电的周期和频率吗？
结论：我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹。
3．实际的发电机
组织学生自行阅读，并完成以下问题：
(1)实际的发电机构造是怎样的？
(2)能量是如何转化的？
结论：实际的发电机仍由定子和转子组成，小型发电机采用线圈转动、磁场不动的方式；大型发电机采用线圈不动、磁场转动的方式。发电机发电过程是把机械能转化为电能；实际发电是由其他形式的能转化为电能的。
即学即练
(1)关于交流发电机的原理，下列说法正确的是( )
A．利用通电线圈在磁场里转动B．利用换向器把直流电变为交流电
C．利用通电导体在磁场里受力而运动D．利用电磁感应现象
(2)下列说法中正确的是( )
A．电动机是利用电磁感应原理制成的B．发电机是把电能转化为动能的机器
C．直流电动机是通过换向器实现持续转动的D．交流发电机是通过两个半环和电刷对外输送电流的
答案：(1)D (2)C
拓展深化：
话筒的原理
作用：把振动的声音变成变化的电流。
原理：声音通过空气使振膜振动，然后在振膜上的线圈绕组和环绕在动圈磁头的磁铁形成磁力场切割，形成微弱的电流，这样线圈中就产生了变化的电流。
[课堂总结]
1．电磁感应；
2．发电机的构造、原理和工作过程；
3．交流电的一些基本常识。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/8230d562a31614791711cc7931b765ce05087a2e.html
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