物理新課標(biāo)（SK）·九年級(jí)全下冊(cè)第十六章電磁轉(zhuǎn)換二、電流的磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用示例應(yīng)用示例課堂小結(jié)課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)當(dāng)堂檢測(cè)第十六章電磁轉(zhuǎn)換導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)點(diǎn)1通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)演示：奧斯特實(shí)驗(yàn)．圖16－2－7第十六章電磁轉(zhuǎn)換問題：(1)實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是什么？___________________________________________．(2)實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)論有：____________________________；____________________________________．(3)____________________的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)．探測(cè)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的存在及方向通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)電流周圍存在磁場(chǎng)第十六章電磁轉(zhuǎn)換(4)研究表明，通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)分布如圖16－2－8所示，在垂直于通電直導(dǎo)線的平面內(nèi)，它的磁感線是以電流為中心的一系列________．由此可推斷，實(shí)驗(yàn)中若將同樣的通電直導(dǎo)線架在靜止小磁針下方，則閉合開關(guān)后，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向與原來________(選填“相同”或“相反”)．圖16－2－8同心圓相反第十六章電磁轉(zhuǎn)換學(xué)點(diǎn)2通電螺線管周圍的磁場(chǎng)閱讀教材P39“學(xué)生實(shí)驗(yàn)——探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”，按照教材的要求和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后思考下面的問題．問題：(1)實(shí)驗(yàn)中，用來探查通電螺線管周圍各處磁場(chǎng)方向的器材是________，若要更全面探究通電螺線管周圍磁場(chǎng)的分布情況，則我們可用________．(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中繪制的通電螺線管的磁感線如圖16－2－9甲所示，可見通電螺線管周圍的磁場(chǎng)與____________周圍的磁場(chǎng)相似．小磁針鐵屑條形磁體第十六章電磁轉(zhuǎn)換(3)比較你在教材P39圖16－16所繪制的兩幅圖可知，通電螺線管周圍的磁場(chǎng)方向與螺線管中的____________有關(guān)．(4)圖16－1－9乙與圖甲中電流方向________(選填“相同”或“相反”)，則圖乙螺線管的左端為________(選填“N”或“S”)極．圖16－1－9電流方向相反S第十六章電磁轉(zhuǎn)換學(xué)點(diǎn)3安培定則問題1：安培定則：用_____手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的____極．問題2：(1)如圖16－2－10所示，某同學(xué)用安培定則判斷通電螺線管的磁極，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出導(dǎo)線中的電流方向和螺線管的N、S極．圖16－2－10右N第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－11所示圖16－2－11第十六章電磁轉(zhuǎn)換(2)請(qǐng)根據(jù)通電螺線管附近靜止小磁針的指向，在圖16－2－12中括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源正、負(fù)極．圖16－2－12第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－13所示圖16－2－13第十六章電磁轉(zhuǎn)換(3)請(qǐng)?jiān)趫D16－2－14中畫出通電螺線管的繞法及磁感線的方向．圖16－2－14第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－15所示圖16－2－15第十六章電磁轉(zhuǎn)換學(xué)點(diǎn)4電磁鐵閱讀教材P40“讀一讀——電磁鐵及其應(yīng)用”及P42“生活·物理·社會(huì)——磁記錄”的內(nèi)容，回答下列問題．問題：(1)電磁鐵是由_________和________組成的，是利用電流的______效應(yīng)工作的用電器．(2)電磁鐵磁性的有無與______________有關(guān)，電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與______________和__________________有關(guān)，電磁鐵的極性與______________有關(guān).線圈鐵芯磁電流的通斷電流的大小通電線圈的匝數(shù)電流的方向第十六章電磁轉(zhuǎn)換(3)如圖16－2－16所示，通過觀察和比較電磁鐵A與B吸引大頭針數(shù)目的多少，可以得出電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與____________有關(guān)；要使電磁鐵B吸引更多的大頭針，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向______(選填“左”或“右”)端移動(dòng).圖16－2－16線圈的匝數(shù)左第十六章電磁轉(zhuǎn)換(4)電磁鐵在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用．下列選項(xiàng)中沒有應(yīng)用到電磁鐵的設(shè)備是(

)A．電磁起重機(jī)B．電鈴C．電水壺D．錄音磁頭C閱讀P41“讀一讀——電磁繼電器”后，回答下面的問題：?jiǎn)栴}1：如圖16－2－17所示的虛線框內(nèi)的元件叫____________，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)用__________控制電路的一種________．圖中電路由______個(gè)電路組成，其中：A部分(電磁鐵)與開關(guān)S、電源U1組成________電路；D、E組成受電磁鐵控制的開關(guān)，與電動(dòng)機(jī)、電源U2組成________電路．圖16－2－17第十六章電磁轉(zhuǎn)換學(xué)點(diǎn)5電磁繼電器電磁繼電器電磁鐵開關(guān)兩控制受控問題2：如圖16－2－18所示是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，當(dāng)水位到達(dá)金屬塊B時(shí)(一般的水能導(dǎo)電)，電路中(

)A．綠燈亮，紅燈不亮B．紅燈亮，綠燈不亮C．紅燈和綠燈都亮D．紅燈和綠燈都不亮

圖16－2－18第十六章電磁轉(zhuǎn)換B第十六章電磁轉(zhuǎn)換問題3：如圖16－2－19所示是汽車的啟動(dòng)原理圖．汽車啟動(dòng)時(shí)，需將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉(zhuǎn)(相當(dāng)于閉合開關(guān))．其工作過程：當(dāng)插入鑰匙并旋轉(zhuǎn)時(shí)，________電路接通，電磁鐵有磁性，向下吸引上方的銜鐵，在杠桿的作用下，________電路的開關(guān)閉合，電動(dòng)機(jī)工作．圖16－2－19控制受控第十六章電磁轉(zhuǎn)換應(yīng)用示例類型一通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)例1

如圖16－2－20所示，將一根直導(dǎo)線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行．接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)．圖16－2－20第十六章電磁轉(zhuǎn)換(1)該實(shí)驗(yàn)探究的是通電直導(dǎo)線周圍是否存在________．(2)改變直導(dǎo)線中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，表明________________________________________________．(3)實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是_____________________________．(4)實(shí)驗(yàn)中用到的一種科學(xué)研究方法是_______．A．類比法B．轉(zhuǎn)換法C．控制變量法D．等效替代法磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)檢測(cè)磁場(chǎng)的存在與方向B第十六章電磁轉(zhuǎn)換[解析](1)當(dāng)導(dǎo)線通電后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)．表明通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍也存在磁場(chǎng)，正是電流的磁場(chǎng)使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．所以實(shí)驗(yàn)探究的是通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場(chǎng)．(3)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，所以根據(jù)小磁針受磁力作用能夠發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，可以檢測(cè)磁場(chǎng)的存在．根據(jù)小磁針偏轉(zhuǎn)的方向判別磁場(chǎng)的方向．(4)磁場(chǎng)雖然看不見、摸不著，但可以通過對(duì)小磁針的作用證明其存在，這種研究問題的方法稱為轉(zhuǎn)換法．[點(diǎn)撥]奧斯特實(shí)驗(yàn)中，小磁針的作用是：探究通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的存在與方向．第十六章電磁轉(zhuǎn)換類型二通電螺線管周圍的磁場(chǎng)例2

如圖16－2－21所示，請(qǐng)標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并用箭頭畫出圖中磁感線的方向．圖16－2－21第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－22所示圖16－2－22[解析]根據(jù)安培定則，伸出右手，四指彎曲指向電流的方向，則大拇指所指的方向即通電螺線管的N極．則左端為N極，右端為S極．在磁體外部磁感線總是從N極出發(fā)指向S極．第十六章電磁轉(zhuǎn)換類型三電磁鐵例3

在研究“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟什么因素有關(guān)”時(shí)，小華和小明從實(shí)驗(yàn)室選取了匝數(shù)分別為50匝和100匝的外形相同的電磁鐵，并先后將這兩個(gè)電磁鐵接入電路中，如圖16－2－23所示．閉合開關(guān)S后用電磁鐵吸引大頭針，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下表所示：圖16－2－23第十六章電磁轉(zhuǎn)換線圈匝數(shù)50匝100匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流表示數(shù)/A1.01.31.61.01.32.0吸引大頭針的最多數(shù)目/枚5810101625第十六章電磁轉(zhuǎn)換(1)實(shí)驗(yàn)中他們是通過電磁鐵_________________________來判定其磁性強(qiáng)弱的．(2)分析第1、2、3(或4、5、6)三次的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出結(jié)論：_____________________________________________________.(3)分析第1、4次和2、5次的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出結(jié)論：______________________________________________________.吸引大頭針的數(shù)目線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)第十六章電磁轉(zhuǎn)換[解析](1)因?yàn)殡姶盆F磁性越強(qiáng)，所能吸引的大頭針數(shù)目越多，所以可以利用轉(zhuǎn)換法，將電磁鐵磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為吸引大頭針數(shù)目的多少．(2)1、2、3(或4、5、6)三次實(shí)驗(yàn)中電磁鐵的線圈匝數(shù)相同，電流逐漸變大，使得電磁鐵吸引大頭針數(shù)目不斷增加，即磁性不斷增強(qiáng)，所以可得出結(jié)論：線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)．(3)1、4(或2、5)兩次實(shí)驗(yàn)中電磁鐵的電流大小相同，線圈匝數(shù)變大，使得電磁鐵吸引大頭針數(shù)目增加，即磁性增強(qiáng)，所以可得出結(jié)論：電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)．[點(diǎn)撥]該實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．第十六章電磁轉(zhuǎn)換類型四電磁繼電器例4

如圖16－2－24所示為某?？萍蓟顒?dòng)小組制作的恒溫箱的電路示意圖，電熱絲是恒溫箱的加熱元件．圖中的水銀溫度計(jì)為導(dǎo)電溫度計(jì)，上面的金屬絲A的高度可以調(diào)整，下面的金屬絲B與溫度計(jì)中的水銀接觸，該溫度計(jì)的水銀液泡被放置到恒溫箱中．請(qǐng)根據(jù)此電路圖說明恒溫箱的工作原理．圖16－2－24第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]通電后，當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度未達(dá)到導(dǎo)電溫度計(jì)中金屬絲A所指示的溫度時(shí)，電磁鐵電路(控制電路)斷開，彈簧把銜鐵拉起來，電熱絲的電路(工作電路)接通，電熱絲工作，使恒溫箱溫度升高；當(dāng)導(dǎo)電溫度計(jì)中的水銀上升到金屬絲A指示的溫度時(shí)，電磁鐵電路接通，電磁鐵產(chǎn)生磁性，把銜鐵吸引下來，電熱絲電路斷開，電熱絲停止加熱；溫度降低到一定程度后，電磁鐵電路斷開，彈簧把銜鐵拉起來，電熱絲再次被接入電路，對(duì)恒溫箱加熱，從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定．第十六章電磁轉(zhuǎn)換[解析]解答本題需注意：該電磁繼電器中電磁鐵控制的開關(guān)靜觸點(diǎn)在上，動(dòng)觸點(diǎn)在下，銜鐵被電磁鐵吸下時(shí)，開關(guān)斷開．控制電磁鐵的開關(guān)是由溫度計(jì)改造的溫控開關(guān)，當(dāng)溫度上升時(shí)，溫度計(jì)中水銀(導(dǎo)體)面上升，當(dāng)水銀面(導(dǎo)體)上升接觸到上方金屬絲時(shí)，控制電路接通．[點(diǎn)撥]分析電磁繼電器的工作原理，必須做好兩件事：看懂電磁鐵對(duì)開關(guān)的控制；分清控制電路和受控電路．第十六章電磁轉(zhuǎn)換課堂小結(jié)第十六章電磁轉(zhuǎn)換當(dāng)堂檢測(cè)A知識(shí)點(diǎn)1奧斯特實(shí)驗(yàn)1．如圖16－2－25所示是奧斯特實(shí)驗(yàn)的示意圖．比較圖甲與圖乙，說明________________________；比較圖甲與圖丙，說明_______________________________________________．圖16－2－25通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)第十六章電磁轉(zhuǎn)換知識(shí)點(diǎn)2通電螺線管周圍的磁場(chǎng)2．通電螺線管的磁感線分布與______________的磁感線分布情況十分相似，它的磁極性質(zhì)與______________有關(guān)，具體可用________定則來判斷．條形磁體電流方向安培第十六章電磁轉(zhuǎn)換知識(shí)點(diǎn)3安培定則的應(yīng)用3．如圖16－2－26所示，某同學(xué)用安培定則判斷通電螺線管的磁極，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出導(dǎo)線中的電流方向和螺線管的N、S極．圖16－2－26第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－27所示圖16－2－27[解析]右手四指彎曲的方向表示螺線管上電流的方向，大拇指所指的那端為N極．第十六章電磁轉(zhuǎn)換4．通電螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)的指向如圖16－2－28所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極．圖16－2－28第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－29所示圖16－2－29第十六章電磁轉(zhuǎn)換[解析]根據(jù)異名磁極相互吸引，通電螺線管的右端與小磁針N極相互吸引，所以通電螺線管右端為S極，左端為N極．由安培定則可得電流從通電螺線管的右端流入，所以電源右端為正極，左端為負(fù)極．第十六章電磁轉(zhuǎn)換5．請(qǐng)根據(jù)螺線管已知的極性，在圖16－2－30中畫出通電螺線管的繞法及磁感線的方向．圖16－2－30第十六章電磁轉(zhuǎn)換[答案]如圖16－2－31所示圖16－2－31第十六章電磁轉(zhuǎn)換當(dāng)堂檢測(cè)B知識(shí)點(diǎn)1電磁鐵1．小華同學(xué)將導(dǎo)線繞在鐵釘上，接入如圖16－2－32所示的電路中，制成了一個(gè)__________．閉合開關(guān)S，小磁針靜止時(shí)左端應(yīng)為________極．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，此裝置的磁性將________．圖16－2－32電磁鐵S(或南)增強(qiáng)第十六章電磁轉(zhuǎn)換[解析]導(dǎo)線繞在鐵釘上，形成帶有鐵芯的通電螺線管，這是一個(gè)電磁鐵；根據(jù)安培定則可判斷出電磁鐵的右側(cè)為N極，根據(jù)電磁鐵的磁場(chǎng)方向判斷出小磁針左端為S極；當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)．第十六章電磁轉(zhuǎn)換2．電磁鐵在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用．下列選項(xiàng)中沒有應(yīng)用到電磁鐵的設(shè)備是(

)A．電磁起重機(jī)B．電鈴C．電水壺D．錄音磁頭C[解析]電磁起重機(jī)、電鈴、錄音磁頭內(nèi)部均有電磁鐵，都是利用電流磁效應(yīng)工作的用電器．電水壺是利用電流熱效應(yīng)工作的用電器，沒有應(yīng)用電磁鐵．第十六章電磁轉(zhuǎn)換知識(shí)點(diǎn)2影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素3．如圖16－2－33所示是小明同學(xué)做“制作、研究電磁鐵