第二十章电与磁教案

第二十章电与磁

第1节磁现象磁场

【教学目标】

知识与技能：

1、知道磁体有吸铁（钻、银）性和指向性以及磁化现象。

2、知道磁体间的相互作用规律；知道磁体周围存在磁场以及地磁场的南、北极。

3、知道磁感线可用来形象的描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。

过程与方法：

1、观察磁体间的相互作用，感知磁场的存在。

2、观察磁体间的相互作用，提高学生的实验操作能力，观察、分析能力及概括能力。

3、通过感知磁场的存在，提高学生分析问题的能力和抽象思维能力，使学生认识磁场的存在,

渗透科学的思维方法一一转换法、模型法.。

情感态度与价值观：

1、通过了解我国古代的科技成就对航海事业的发展做出的贡献，进一步提高学习物理的兴趣;

2、通过感知磁场的存在，知道磁感线和地磁场，使学生养成良好的科学态度和实事求是的精

神，帮助学生树立探索科学的志向。

【教学重点】磁体的指向性和磁极间的相互作用，会用磁感线描述磁体周围的磁场；

转换法、模型法的应用。

【教学难点】感知磁场，建立磁场模型并探究磁感线的形状。

【教学准备】

教师使用：条形、蹄型磁体，铁、钻、银片，多媒体、软铁棒、铁架台、铜币、玻璃等

学生使用：铁屑、小磁针、条形磁体、大头针、细线等

【教学过程】

一、创设情境激趣设疑

1、【故事引领】：大家听说过这样的故事吗？

阿房宫“以磁石为门”，“朝者有隐甲怀刃，入门而胁止”，说的是秦始皇统一中国以后,

建造了规模宏大的阿房宫，为了防范刺客，聪明的工匠们修建了奇特的阿房宫的北门，一旦

有人身怀铁器，立刻就会被发现。

2、【设疑】：工匠们是怎样做到的呢？

（【设计意图】：历史故事的悬疑造成知识的“悬疑”，牢牢抓住学生的思维，激发学生的好奇

心，引出本节的课题。）

【板书课题】：§20.1磁现象磁场

二、合作互动探究新知

一、磁现象

1、【信息传递】：大话磁石

距今两千几百年的春秋战国时期，古书《管子》上曾记载：有人发现了一种能吸铁的“石

头”，它好象慈祥的母亲吸引孩子一样，所以，当时给它起名叫“慈石”，后来才改叫“磁石

这就是我们今天所说的磁铁，通俗的名字叫“吸铁石”。

2、【展示图片】：形形色色的磁体

“/

3、【做一做工用一个条形磁体靠近铁、钻、银币、铜片和玻璃,你有什么发现?

4、磁性：磁体能吸引铁、钻、银等物质的性质

5、【演示】：观察条形磁体不同部位所吸铁屑的多少。

6、磁极：磁体上磁性最强的两个部分。

能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。

【温馨提示】：磁体能指南北是指水平面内自由转动的磁体静止时指南北，且磁体两极总是成

对出现，磁体断开、或吸合时，仍然只有两个磁极。

7、【指南针】

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。”我国在

战国时期就已经发现了磁体的这种特性，制造出了世界上最早的指南针一一司南，并最早将

它应用在了航海事业上。

8、磁极间的相互作用

【小组实验】两个磁体相互靠近,你能看到什么现象？

结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

9、【小魔术】：铁棒变磁体

铁棒原来没有磁性，不吸引大头针，将铁棒在磁铁上按一定的方向摩擦几下，能单独吸引一

些小的区别针。

磁化：一些物体在磁体或电流作用下获得磁性的现象

10、磁现象在生活中的应用

电冰箱门磁性密封条银联卡

磁带、录像带指南针

二、磁场

1、【做一做】：用条形磁体靠近静止在桌面上的小磁针

（1）你观察到了什么现象？

（2）小磁针是否受到力的作用？

2、磁场：在磁体周围存在的一种人眼看不到的物质，能使磁针偏转，它虽然看不见，摸不到,

但确实是实际存在的。

（【设计意图】：通过演示将学生的思维引向深处，采用类比、推理等形式得出结论，有利于

学生建立磁场的概念。）

3、【实验演示】：重复拨动静止在磁体旁边的小磁针，松手，你观察到什么现象？

结论：磁场具有方向

4、【小游戏】：给小磁针排排队

把几个不同的磁针放在磁场中的不同位置，观察小磁针N极所指的方向。

磁场方向：小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向定为该点磁场的方向。

5、【教师点拨】：我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、

形象的描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。

6、【小组实验】：把玻璃板放在条形磁铁上，在玻璃板上均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板，观察现

象。

(【设计意图】：通过实验引起学生的好奇心，引发学生的思考，知道条形磁体磁场的方向。)

7、【画一画】：你能否在白纸上将铁屑排成的曲线画出来？

【过程点拨】：在磁体周围撒上碎铁屑，这些铁屑被磁化后，就是一个个小磁针，这些小磁针

在磁场的作用.下会沿一定的方向排列，这些方向就是小磁针在磁场中的受力方向，铁屑多的

地方表示磁力作用强，铁屑少的地方表示磁力作用弱。所以铁屑的分布及排列就表示了磁场

的分布情况。

8、【找规律】：仔细观察，磁体周围磁感线有怎样的规律？

【教师点拨】

(1)磁感线只是帮助我们描述磁场，是假想的物理模型，实际并不存在。

(2)磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线越密集，磁性越强。

(3)任何两条磁感线都不能相交；

(4)磁感线是闭合曲线。

(5)磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。

9、【想想做做】：如何画出蹄形磁体的磁感线呢?

三、地磁场

1、【问题】小磁针静止时为什么指向南北，磁体在地球上为什么有指向性呢？

2、【点拨】根据地面上磁体的指向性，小磁针的N极总是指北，说明地磁的南极在地理的北

极附近；地磁.的北极在地理的南极附近。

3、【多媒体展示】地磁场的分布及其方向。

磁偏角：地理两极与地磁两极并不重合，磁针所指南北方向与地理南北方向略有偏离。

【知识拓展】沈括记载磁偏角的现象比西方早400多年。

沈括，中国宋代科学家，在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角：“方家以磁石磨针锋，则

能指南，然常微偏东，不全南也

三、引题反馈•原来如此

聪明的工匠们利用磁石修建了阿房宫的北门，磁石有吸引铁的性质，一旦有人身怀铁器，立

刻就会被吸引、发现。

四、盘点收获见附件1

五、当堂检测老师巡视、讲评见附件2

【板书设计工

§20.1磁现象磁场

—*磁体二、磁场

1、磁性1、磁场是真实存在的

2,磁极：北极（N）南极（S）2、磁场的方向的规定

3、磁极间的相互作用规律3、磁感线特点

4、磁化三、地磁场

附件1【盘点收获】

rtm

।磁感线］।画法।

磁

场

附件2【当堂检测】：

1、下面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和A、B两点

的磁场方向。

2、如上右图所示，小磁针处于静止状态，请在图中甲、乙处标出磁极极性（用“N”或“S”

表示）并画出磁感线（每个磁极画两条）。

3、信鸽具有卓越的航行本领，它能从2000km以外的地方飞回家里，鸽子在飞行时是

靠来导航的。

4、关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（）

A、铁和铝都能够被磁体所吸引

B、磁感线是磁场中真实存在的曲线

C、磁体之间的相互作用是通过磁场发生的

D、小磁针的北极不论在任何情况下都指向地理的南极

5、小敏设计了如图所示的实验。在桌子边上放一条形磁铁，用细线系一回形针缠在桌边

适当位置的石头上，使回形针由于被磁铁吸引而与磁铁保持一段距离。将被探究的物体放入

回形针与条形磁铁之间，如果出现现象，说明该物质是能阻断磁场的。小敏想

探究的问题是o

3、地磁场4、B

5、回形针掉落什么物质可以阻断磁场

【教学反思】

第2节电生磁

【教学目标】

知识与技能

1.认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系。

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铁相似。

3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。

过程与方法

1.观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。

2.探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。

情感态度与价值观

1.通过奥斯特的图片、事迹介绍，感悟奥斯特善于发现问题，勇于进行科学探索的精神;

2.通过体验电和磁之间的联系，养成乐于探索自然界奥秘的习惯。

【教学重点】

奥斯特的实验；通电螺线管的磁场

【教学难点】

使学生明白电和磁具有一定联系；通电螺线管的磁场及其应用

【教学准备】

学生器材：学生电源、开关、导线、直线导体、螺线管、小磁针、大头针若干；

教师器材：多媒体设备及课件、电源、开关、直线导体、螺线管、铁屑、小磁针、大头针

若干、安培定则立体模型。

【教学过程】

一、创设情景，引入新课

1.魔术——纸盒吸铁

利用纸盒内隐蔽的通电螺线管吸引大头针。

【设问11此盒中可能有什么？你猜想的依据是什么？

2.断开开关，在靠近铁屑

【设问2］仔细观察实验现象，你有哪些疑问？

3.将纸盒打开，展示螺线管

【设问3】观察盒内的器材，你想到了什么？可提出什么样的问题进行探究？

（设计意图：用实验激发学生的好奇心，由不能吸引铁屑引起学生思维冲突，培养学生

发现问题和提出问题的能力。）

二、合作探究，建构知识

（一）电流的磁效应

1.通电直导线周围存在磁场

2.电流的磁场方向与电流的方向有关

【想想做做】

1.设问：电流真的能产生磁场吗？

引导学生探究教材第124页中的“想想做做”

2.提问：你们是怎么做的？看到了什么现象？说明了什么？

3.思考：改变电流的方向，观察到了什么现象？这又说明了什么？

4.小结：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。

【物理学史】

从刚才的实验我们发现，电也可以产生磁，电和磁之间是有联系的，但这个发现也是非

常不容易的，介绍丹麦物理学家奥斯特。

奥斯特实验的意义：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.

（设计意图：通过发现电生磁的物理学史，对学生进行科学世界观的教育。）

（二）通电螺线管的磁场

【创设问题情境】

问题1：既然电能生磁，为什么我们在生活中感受不到呢？比如：手电筒在通电时连一

根大头针都吸不动

问题2：你有什么办法可以增大电流的磁场吗？如果不能增大电流，还可以怎么做呢？

加油站：实验中利用短路获得较强的电流来增加磁性，在一般情况下是不允许的，在实

际生活中我们用什么办法来增强通电导体的磁场呢？后来人们在生产实践中把导线弯成各种

形状，发现把把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这样在生产生活中用途就

大，这种装置就叫做螺线管。

演示实验：演示螺线管的绕制方法

（设计意图：使学生认识到复杂的事物都是由简单的事物构成的道理，是抽象复杂的事物

可视直观化。）

探究一：通电螺线管周围是否存在磁场？

操作方法：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。通电后观

察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变电流方向，再观察一次。（为增大

可见度可利用实物投影仪，便于学生观察。）

（设计意图：通过直观的实验现象让学生感知通电螺线管周围存在磁场。）

结论：通电螺线管周围存在磁场

探究二：通电螺线管的磁场是什么样的？

【提出问题:】

通电螺线管的磁场是什么样的？用什么方法可以显示出磁场的分布？

【设计实验：】

按照课本P125图20.2-5布置器材，为使磁场加强，在螺线管中插入一根铁棒。把小磁针

放到螺线管四周不同的位置，在图上记录磁针N极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。

磁体磁灵做电流计电流方

序号身体ob达

场方向动方向指计偏H情况向

1向下好止不劝不偏M无

2向卜上卜•运动小偏转无

3向下沿导体ab方向不偏转无

4向卜向左运动从a到b

5向卜向右运动从b到a

6向上上下运动不偏转无

7Ah沿分体cb方向不偏必无

8向匕向左运动偏转从b到H

9向上向右运动1aB从a到b

【分析归纳：】

对比上节课学习的蹄形磁体和条形磁体的磁场分布，你能得到什么结论？

【得出结论:】

1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

2.它的两端相当于条形磁体的两极。

（设计意图：通过让学生自己探究、感知，总结出通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场非

常相似，且极性与电流方向有关，为安培定则的应用做好铺垫。）

探究三：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流的方向之间有什么关系？

【提出问题：1

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端就相当于条形磁体的两个磁极。

那么通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流的方向之间有什么关系？

【做出猜想：】

改变电流方向，磁场方向也会变化。

【设计进行实验:】

将静止的小磁针靠近放在通电螺线管的一端，根据磁针的偏转判定螺线管的极性（每个

小组根据实验单探究下面四个图中的一种情况，并把答案写在黑板上）。

【汇报展示：1

每个小组展示自己实验的结果，并标出螺线管的N、S极和通过螺线管电流的方向。

图d

【分析归纳：】

根据四幅图中通过螺线管的电流方向和标出螺线管的N、S极，你可以得出什么结论?

【得出结论:】

通电螺线管的极性与电流方向有关。

【拓展延伸：】

通电螺线管的极性与电流方向有关，你能否想出一些办法把这个关系表述出来？

（设计意图：把探究“螺线管磁场分布”实验分解为三个实验步骤进行，分散难点，逐个

击破，便于学生接受、理解。）

（三）安培定则：螺线管右手握；电流四指指；拇指指北极。

【自主学习：】

1.小组讨论课本第126页“想想议议”:蚂蚁和猴子说的话对吗？看书第127页图2028,

想想如何借助自己的手判断通电螺线管的极性。

2.安培定则的内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管

的N极。

【学以致用：】

例题1：请你根据通电螺线管中的电流方向判断螺线管的极性。

例题3：：如图所示，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）。请

在图中标出螺线管的磁极、电源的“+”、“一”极，并画出螺线管的绕法。

解题思路：

1.根据小磁针的N、S极指向确定螺线管的N、S极;

2.标出进、出螺线管的电流方向；

3.确定第一根线的画法。

通过上面的例题，安培定则有哪些应用呢？

【归纳总结：】

安培定则应用：

1.由螺线管中的电流方向，判断通电螺线管的N、S极；

2.已知通电螺线管的N、S极，判定螺线管中电流的方向；

3.根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极，画出螺线管的绕线方向。

（设计意图：培养学生分析问题、总结概括能力，使学生的学习知识点到知识面的学习。）

三、课堂小结：回顾本节课的学习内容，本节你有哪些收获？还有哪些疑惑四、课堂检测:

学以致用完成检测题、解答见附件1

五、布置作业：出示思考题题目见附件2

【板书设计】

§20.2电生磁

一、电流的磁效应：（奥斯特实验）

通电导线周围存在与电流方向有关的磁场

二、通电螺线管的磁场

1.通电螺线管的磁场与条形磁体相似；

2.通电螺线管的极性与电流方向有关。

三、安培定则：螺线管，右手握。

电流四指指，拇指指北极

【教学反思】

附件1

课堂检测

1.1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的

磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在,在世界上第一

个发现了电和磁之间的联系.如果把导线绕在圆筒上做成螺线管，通电时磁场就会变强，

通电螺线管的极性与螺线管中的方向有关.

2.奥斯特成功做出实验后，人们对磁场的产生有了不同的理解，其中正确的是（）

A.只有磁体才能产生磁场

B.只有电流才能产生磁场

C.磁体和电流都能产生磁场

D.磁体和电流与磁场的产生无关

3.如下图所示，通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是（）

4.标出图中通电螺线管的N、S极。

5、标出螺线管上导线中的电流方向。

6.如图，在通电螺线管的上端有一静止的小磁针，请把线圈绕制完成。

NO

参考答案：L磁场电流方向2.C3.B4.图略5.图略6.图略

附件2课后作业

1.下图是奥斯特曾经做过的实验示意图。

西改变电流方向

比较甲、乙图得到结论_____________________________________

比较甲丙图得到结是_______________________________________

2.如图所示电路，开关S闭合后，下列说法正确的是（）

A.小磁针静止时，A端为N极

S

B.小磁针静止时，B端为N极

C.电磁铁左端为N极IflfM

D.向左移动滑片P,电磁铁磁性减弱

3.如图所示，当开关S闭合时，通电螺旋管周围的小磁针指向不正

时的是（）

A.a

B.b

C.c

D.d

4.开关闭合后磁感线的形状如下左图，请在图中标出磁铁A的两个磁极.

5.根据下图中通电螺线管的南北极，标出小磁针的N极和电源的“+”极。

参考答案：1.通电导线周围存在磁场；电流的磁场方向与电流的方向有关2.B3.D4.

图略5.图略

第3节电磁铁电磁继电器

【教学目标】

知识与技能

1.知道什么是电磁铁；

2.知道电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；

3.了解电磁铁在生活中的应用；

4.知道电磁继电器及其构造和工作原理。

过程与方法

1.通过对实验猜想和观察、分析，提高学生分析、归纳的能力；

2.通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，提高学生的观察、分

析及操作能力。

情感态度与价值观

1.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，养成学生的学习热

情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法；

2.通过了解物理知识的实际应用，认识科学发明就在我们身边，认识科学及其相关技术

对社会发展、人类生活的影响，提高学习物理的兴趣。

【教学重点】

电磁铁的特性和应用、电磁继电器的构造和工作原理。

【教学难点】

电磁铁的特性、电磁继电器的工作原理。

【教学准备】

教师准备：自制多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、大铁钉、漆包线（5m）、开关、导线、

电源、滑动变阻器、大头针、电铃等；

学生分组：电磁继电器、铁钉、漆包线（5m）、开关、导线、电源、滑动变阻器、大头针等

【教学过程】

一、激趣导入

【情境创设】

小明帮老师整理实验室时，不小心把一盒大头针撒落地面上了；一一结合所学知识，你能帮

小明想到一个好方法来收集这些大头针吗？

【设置悬念】

被磁铁吸起的大头针能不能自动掉入盒子里？

演示电磁铁收集大头针的工作过程

【引入新课】

这一种想有磁性就有、想没有磁性就没有的磁铁到底是什么？今天我们就来揭开它的神秘面

纱。让我们一起走进一一电磁铁电磁继电器

二、探究新知

1.电磁铁

【问题过渡】

要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？如果要使通电螺线管

的磁性增强，应该怎么办呢？

【引导实验】

先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电

后观察小磁针偏转的程度？

【实验器材】螺线管、铁棒、小磁针、开关、电源、导线。

【提出问题】

1.小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？

2.为什么插入铁棒后，磁性会增强呢？

我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁

2.电磁铁的磁性

【情景过渡】

自己动手，利用桌上的器材做一个简易电磁铁

11J\

【提出问题】

1.用自己做的简易电磁铁靠近大头针，现象如何？

2.与其他同学做的电磁铁相比如何？

3.现象不同，说明了什么？

4.影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？

【实验探究】（控制变量法）

对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱影响因素有哪些？

1.改变电路中的电流大小：

结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。

2.改换不同匝数的螺线管：

结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强

【视频播放】

电磁铁的实际用途很多，最直接的应用之一就是电磁起重机

你还知道电磁铁的哪些用途？

磁悬浮列车简介:

3.电磁继电器

【过渡问题】

高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响，如何才能完成工作而又不会造成人身伤害？

如何自动控制、远距离控制？

【播放视频】电磁继电器的结构和工作原理

【想想议议】

1.电磁继电器的结构是什么？

2.电磁继电器的工作原理是什么？

总结：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关

【顺势提问】

用电磁继电器控制电路有什么好处？

【实际应用】

水位自动报警器、温度自动报警器、门铃等

利用多媒体给出以上报警器的电路

三、课堂小结：学生讨论发言，梳理本节知识要点

----见附件lo

四、课堂检测：完成同步训练

---见附件2o

五、布置作业：动手动脑学物理1、2o

【板书设计】

第二十章第3节电磁铁电磁继电器

一、电磁铁

1.定义：

2.特点：有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。

二、电磁铁的磁性

1.影响因素：

2.结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相

同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。

三、电磁铁的应用

四、电磁继电器

1.电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

2.构造：

3.工作原理：

4.应用：

【教学反思】

附件1

附件2

课堂检测题

1.小华同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电

磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是（）

A.要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向右滑动产「电

B.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强VI

C.电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大as

D.若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引

2.如图是一种水位自动报警器原理图，有关该报警器工作情况的叙述，不

正确的是（）

A.该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一

般水的导电性，且水位必须到达A

B.该报警器的红、绿灯不会同时亮

C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮

D.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极

3.如图是“研究电磁铁实验”的示意图，当滑动变阻器滑动触头的位置分

别在a、b时，电磁铁吸引铁钉的情况如图甲、乙所示.

甲乙

由图甲（或图乙）可以得出___________________________________________

比较图甲、图乙可以得出___________________________________________

4.如图是王强同学在研究性学习活动中，为某仓库设计的一种防盗报警

器.其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内.观察电路可知，这个报

警器的工作原理是：

有人踏板时;

无人踏板时o

一上踏板

电源0---o电源°---

L--触点

-一橡胶柒圈

参考答案

1.答案：B

2.答案：C

3.解析：当电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；

当线圈匝数相同时，通过电流越大，电磁铁的磁性越强。

4.解析：电磁铁有磁性，电铃电路工作，铃响报警；

电磁铁无磁性，灯泡电路工作，灯亮安全。

第4节电动机

【教学目标】

知识与技能

1.知道磁场对电流有力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因

素有关。

2.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化。

3.知道换向器在直流电动机中的作用。

4.了解电动机在生活中的应用。

过程与方法

1.经历探究通电导线在磁场里受力的作用及受力方向与电流方向、磁场方

向有关的过程，.提高实验探究能力、分析归纳能力。

2.经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理，提高

动手能力，

情感、态度与价值观

1.通过观察和实验，养成学生实事求是的实验态度以及与他人交流与合作

的精神。

2.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。

【教学重点】

通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都

有关；直流电动机的原理。

【教学难点】

电动机能够持续转动的原因；直流电动机换向器的作用。

【教学准备】

教师准备：小风扇、蹄形磁体、5号电池（2节）、导线、开关、线圈、电

动机演示模型、多媒体课件

学生每组准备：蹄形磁铁、铁架台、直导线、5号电池（2节）、开关、导线、

小刀、漆包线、泡沫板、金属支架

【教学过程】

一、创设情景，导入新课

【情景创设】展示小风扇，通电使其转动：

【演示】你知道，小风扇是靠什么装置来转动的吗？打开风扇出示电动机，并

给它通电，让它转起来。

【揭示课题】你知道通电后电动机为什么会转动吗？它是是根据什么原理工作

的呢？就让我们就一起来探究电动机的奥妙吧！

§20.4电动机

（设计意图：通过实物展示及其电动机的转动，能够立即抓住学生的眼球，激起

学生的兴趣，以较高的热情投入到学习中。)

二、探究新知

(-)磁场对通电导体的作用

1、通电导体在磁场中受到力的作用

【引领认知】让学生回忆奥斯特实验，提问：磁针为什么会转动?

【过渡问题】启发学生逆向思考：假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场

的作用力呢？

【实验探究】利用桌面上的器材，分组实验：

1、将一根直导体放入磁场中，接通电源，让电流通过直导体，观察现象。

提问：这种现象说明了什么？

2、把电源的正负极对调后接入电路，使通过直导线的电流方向和原来的相反,

观察直导体的运动方向有何变化。

提问：这种现象说明了什么？

磁体磁赖螭计电海方

岸号导幅b运

场方向动方向酬轴布出A

1向F启止不动不衅无

2向F上下运动村瞬无

3向F泊导体曲方向小偏转无

向下向左运动“Maflb

向F向右运动弟转从b珈

6向上上下运动柿转无

7向上沿马旭柏样转无

8向上向左运动管转从b珈

9向上向右运动觥从n期

3、保持直导线中的电流方向不变，把蹄形磁体上下极磁极调换以下，使磁

场方向与原来相反，观察直导线的运动方向。

提问：这种现象说明了什么？

2、通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关

【归纳总结］比较上面的实验，你能把实验得到的知识总结一下吗？

让小组内先总结，再让小组代表发言，归纳出结论：

1、通电导体在磁场中要受到力的作用。

2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。

【知识延伸】启发学生思考：如果电流的方向、磁场的方向都发生改变，直导

线受力的方向会怎么变化呢？请你验证一下，得出结论。

（设计意图：经历实验探究的过程，感知磁场对电流有力的作用，并认识到通

电导体在磁场中受力方向与电流的方向、磁感线的方向因素有关，提高实验观察

能力、分析归纳能力。）

【牛刀小试】a是垂直于纸面的一跟导线，用®表示电流的方向垂直于纸面向里,

。表示电流的方向垂直于纸面向外。甲图表示直导体a在磁场中受到向左的力E

请判断乙图中导体受到的力的方向。

I_sJ

F<_0a0a⑥a

I~

I~N!

（设计意图：加深对通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁感线方向有关的

理解。）

二、电动机

【过渡问题】把一根直导线折成一个线框，通电后它会怎样运动？

【演示实验】把线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，观察所看到的现象。

【实验探究】你知道线框为什么能够转动、但不能持续转动吗？现在我们共同分

析一下（模型结合动画）。

（1）使线圈静止在如图位置上，闭合开关，图中ab边和cd边电流方向怎样,

结合通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系，分析ab边和cd两边的受

力方向如何？会产生什么效果？

强调：这个位置是线圈的平衡位置，即线圈平面与磁场垂直的位置。

(2)使线圈静止在如图位置上，闭合开关，图中ab边和cd边电流方向怎样,

ab边和cd两边的受力方向如何？会产生什么效果？你看到什么现象？

(3)提问：线圈转过平衡位置，为什么不是立即停止？为什么又逆时针转动

返回平衡位置？

把线圈静止在如图位置，即刚才线圈越过平衡位置后所到达的位置。闭合开

关，ab边、cd边电流方向怎样，受力又如何呢？会产生什么效果？

【问题设疑】怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？

让学生交流讨论，大胆提出各种猜想，教师总结：如果在越过了平衡位置后停

止对线圈供电，由于惯性，线圈就能连续转动下去。

(设计意图：通过模型和动画相结合的分析探究过程，加深学生对线圈不能持

续转动的理解，为下面知识的学习做铺垫。)

【动手实践】指导学生制作“小电动机”。

指导学生把一段粗漆包线绕成3cmx2cm的线圈，漆包线在线圈两端各伸出

约3cm。用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮半周。用硬金属丝

做两个支架，固定在硬纸板上，支架与电池相连。线圈放在支架上，线圈下放一

块强磁体，通电并用手轻推一下，线圈就不停地转下去。

轴线圈

【提出问题】提出问题让学生思考：

1、你是根据什么原理设计的电动机？

2、在做“小小电动机”实验的时线圈为什么能不停地转动呢?

（设计意图：让学生亲自动手制作电动机模型并展示，培养学生的动手能力、小

组合作意识，体验成功喜悦，增强学习积极性）

【激发诱思】上面电动机设计的缺陷在哪？又该如何改进？引导学生讨论。

总结：如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周

的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈就能转得更平稳了。

【学习构造】要知道生活中的电动机的工作过程，现在我们先来了解一下电动

机的构造，出示电动机模型，提问：电动机由几部分组成？

定子（磁体）转子（线圈）

【认识换向器】生活中的电动机，多采用改变电流方向的办法来改变受力的方向,

实现这一目的的装置是换向器，我们再来认识一下换向器。

换向器：两个铜半环

【工作过程】播放动画视频，共同分析电动机的工作过程:

甲

【总结归纳】从以上电动机的工作过程，你能说出换向器的作用是什么吗?

电动机工作过程中，能量是怎么转化的？

（设计意图：通过对线圈转动一周的分析，让学生充分认识直流电动机的工作

过程及换向器的作用。）

【列举实例】电动机在生活中的应用十分广泛，生活中哪些地方利用到了电动

机？

【课件展示】生活中实际的直流电动机及转子:

介绍：实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证

每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。

（设计意图：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。）

【牛刀小试】出示练习题：

1、下列说法正确的是（）

A.要改变电动机转动方向，可同时改变磁场方向和线圈中电流方向

B.电动机是把电能转化为机械能的机器

C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的

D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢。

2、直流电动机换向器的作用是（）

A.改变直流电源中的电流方向

B.改变电动机线圈的方向

C.改变流经电动机中的电流方向

D.以上说法都不对

科学世界：我们知道声音是由物体振动发出的，那么扬声器是怎样发声的呢?

你能结合下列图片解说一下扬声器的结构和发声原理吗？

（设计意图：开拓学生视野，培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学

道理的情感，建立将科学技术应用于实际的意识。）

三、课堂小结：回顾本节课的学习内容，本节课你有哪些收获？还有哪些疑

惑?引导学生总结：

1.磁场对%电导线有力的作用，力的方向跟什么因素有关？

2.电动机的工作原理是什么？由几部分组成？

3.换向器的作用是什么？

4.电动机的能量转化是什么？

四、课堂检测：完成检测题，见附件1

五、布置作业：课后完成，见附件2

【板书设计】

§20.4电动机

一、磁场对通电导线的作用

1、通电导体在磁场中受到力的作用。

2、通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关。

二、电动机

1、基本构造：转子、定子

2、工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。

3、换向器的作用：每当线圈转动通过平衡位置后，换向器就自动改变线圈

中电流的方向，使线圈持续转动

4、能量的转化：电能转化为机械能。

【教学反思】

附件1：课堂检测

1.下列家用电器中，应用了电动机的是（）

A.电熨斗B.电风扇C.电饭锅D.电热毯

2、直流电动机中换向器的作用是（）

A.当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变一次线圈中的电流方向

B.当线圈在磁场中转动时，换向器可随时改变线圈中的电流方向

C.每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向

D.没有换向器，直流电动机也可以工作

3、如图所示是直流电动机示意图，下列说法正确的是（）

A.只改变电流方向，不能改变其转动方向

B.只改变磁场方向，不能改变其转动方向

C.同时改变磁场和电流方向，不能改变其转动方向

D.同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向

4.在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电

路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直

流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（）

A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良B.电源电压太低

C.线圈刚好处于平衡位置D.线圈中的电流太小

5、小明感觉自己的玩具电动车运动得太慢，总想提高电动机的转速，下面

的做法不一定使电动机转速加快的是（）

A、增加电源电压B、减少线圈匝数

C、换用磁性更强的磁极D、提高电压和增强磁场

6、直流电动机由两部分组成：能够转动的线圈（叫）和固定不动的磁

体（叫—），它工作时，把—能转化为—能，其工作原理：

7.如图所示，把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,发现

导线ab在导轨上向左运动，把电源的正负极对调后接入电路，则导线

ab（填“向左”或“向右”）运动。若保持导线ab中的电流方向不变，但

把蹄形磁铁上下磁极调换一下，则导线ab（填“向左”或“向右”）运动。

这一实验表明，对有力的作用，通电导线在磁场中受力方向

与的方向和方向有关。

8.在图中，®表示导线垂直纸面且电流方向向里，®表示导线垂直纸面且

电流方向向外，请按要求作图。

可平区二匚成

加标出期标出受力方向

B

参考答案：1、2、C3、C4、C5、B

转

子

6、定子；电；机械；通电线圈在磁场中受力转动

向

右

7、向右磁场通电导体电流磁场

如

图

8、

LAJ

N®550/V

己知标出从羯

标出受力方向

附件2：思考题

小明在台灯下用条形磁铁做实验时突然发现：手中的条形磁铁靠近白炽灯时,

灯丝就不停的“抖动”。根据小明观察到的现象，请你亲自做一做，并分析出灯

丝“抖动”的原因。

参考答案：通电导体在磁场中要受到力的作用，灯丝中有电流通过，所以灯

丝在条形磁铁的磁场中要受到磁力的作用而运动，由于通电灯丝的电流方向时刻

发生变化，灯丝受到的磁力的方向也随之发生变化，所以灯丝就来回“抖动”。

第五节磁生电

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道电磁感应现象及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，知道发电机发电过程中的

能量转化。

3.知道什么是交流电；能区别直流电和交流电，知道我国供电频率是50Hz。

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。

【教学重点】

1.电磁感应现象产生的条件。

2.发电机的工作原理。

【教学难点】

1.由实验现象概括物理规律一一电磁感应。

2.应用原理分析问题一一发电机工作原理。

【教学准备】

学生电源、铁架台、蹄形磁铁、细线、矩形线圈、电流计、手摇发电机模型、小

灯泡、若干导线、发电机原理挂图、磁针、多媒体设备。

【教学方法】

本课采用以实验为主导的综合启发式教学，实验探究、引导发现法、讲解法、

关键点拨、练习巩固等相结合。

［教学过程］/)

-、创设情境，引入新课一***^***^\

【课件展示】

以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢?

【引导】

现在我们所用的发电机是可以产生电，它是由磁产生的吗？它的工作原理是什

么，什么条件下才能生电？今天我们就研究这个问题？

（设计意图：复习旧知识，同时培养学生逆向思维，

【板书课题】§20-5磁生电

二、新课讲授

【演示实验】

将发光二极管接在微风扇的插头处，用手旋转叶片。

（提示学生认真观察实验现象）

【引导学生分析】

手转动叶片，发现二极管发光，说明电路中有电流通过。

【提问】

实验中有哪些能量转换？

【引导点拨】

1.由奥斯特实验，当导线中能有电流时，小磁针会转动，那么反过来，如果我们

让小磁针转动，导线中会不会有电流产生呢？

2.通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生了运动，那么反过来，如

果让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢？

（设计意图：培养学生的逆向思维能力，从而培养创新

精神。）

［展示］

按照如图所示的装置，探究在什么情况下才能产生电流。

【实验设计】

引导学生进多角度的实验尝试。

（设计意图：培养学生科学探究能力及精神。）

【实验方法指导】

1.电流是看不到、摸不着的,所以在实验中利用转换法,根据灵敏电流计的指针是

否偏转来判断是否有电流。

2.导体在磁场中产生的电流可能与多个因素有关，故在实验时需利用控制变量

法。

【提示点拨】

利用控制变量法：1.保持磁体的磁场方向不变,让导体ab在磁场中静止不动，闭

合开关,观察灵敏电流计的指针是否偏转；2.再使导体ab与磁感线垂直,切割磁

感线运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转；3.使导体ab沿平行于磁感线的方向

运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转。

【对比探究】

影响感应电流的方向的因素：保持磁场方向不变，改变;保持导体

运动方向不变,改变0

【实验记录】

磁体磁导体ab运灵敏电流计电流方

序号

场方向动方向指针偏转情况向

1向下静止不动不偏转无

2向下上下运动不偏转无

3向下沿导体ab方向不偏转无

4向下向左运动偏转从a到b

5向下向右运动偏转从b到a

6向上上下运动不偏转无

7向上沿导体ab方向不偏转无

8向上向左运动偏转从b到a

9向上向右运动偏转从a到b

依据实验记录情况分析总结产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素。

（设计意图：培养学生解决问题能力，表达能力、评估能力、勇于发表自我见解

的精神。）

【过渡】

电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努力，才

发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学习。这一

现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的

时代，所以电磁感应现象