第八单元：电与磁 电磁波

第八单元：电与磁  电磁波（4课时）

第一节  电与磁

教学目标

1. 知道磁体和地球的周围存在磁场，了解简单的磁现象，如：如何用磁感线描述磁场及磁感线的方向等

2． 通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向

3   通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用

4． 通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

5． 了解电磁感应在生产．生活中的应用

难点、重点

1、 磁场的性质，用磁感线描述磁场

2、 用安培定则判断通电螺线管的磁场及电磁铁的应用

3、 感应电流产生的条件

突破方法

通过典例分析和练习突破难点

第一二课时

一．简单的磁现象

（１）磁场的存在：在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南．北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。

（２）磁场的方向：磁场具有方向性，当小磁针放在磁场中不同点时，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。

（３）磁场的性质：磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过它们的磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见．摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它．认识它。

（４）磁感线：磁感线是假想的曲线，它能形象地描述磁场的性质。在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上任何一点的方向都跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致，这样的曲线叫磁感线。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。在磁体内部由南极到北极，每条磁感线都是闭合曲线。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。

（５）磁化和去磁的本质：凡是可以磁化的物质（磁介质），都可看成是由具有两个磁极的极小磁体——磁分子构成。当物质未被磁化时，磁分子的排列杂乱无章，它们的磁作用相互抵消。当被磁化时，磁分子沿同一方向排列，形成两个磁极。

例1．如图所示为苏北某市郊区林场，树木已成材，砍伐后，地面上留有一 截树桩。同学们利用双休日到林场参加植树造林活动，此时有一群大雁自右向左迁徙，小刚同学为确定大雁飞行方向拿出指南针，指南针指向如图中所示。请你根据图中提供的信息帮助小刚确定磁针A端是______极，此时季节为_________季。

解题指导：从树桩上的年轮可知，年轮间距较大的右方为南（因为树木的南边受阳光照射时间长，生长得多）。所以小磁针的A端指向北方，为N极；而图中大雁向北方飞，说明此时应为春季。

本题的特点是综合考查了学生多方面的常识．知识，要求学生有较宽的知识面。

课堂训练

1．磁极间的相互作用规律：同名磁极         ，异名磁极          ，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做         。

2．我国宋代科学家         是最早明确地论述         的科学家，他指出指南针所指的方向经常稍微偏离南北方向。

3．把铁棒甲的一端靠近乙棒的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（   ）

A．甲有磁性，乙无磁性                B．甲无磁性，乙有磁性

C．甲．乙都有磁性                    D．甲．乙都无磁性

参考答案

1．相互排斥；相互吸引；磁化   2．沈括；地理的两极和地磁的两极并不重合　　３.A 

二．电流的磁场

（１）电流的磁效应：通电导线的周围有磁场。磁场的方向跟电流的方向有关。

（２）通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，改变电流方向，螺线管两端的极性同时改变。通电螺线管磁场的极性与电流方向的关系可用安培定则来判断。

（３）电磁铁：电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。

它的优点是：磁性有无可以由通．断电来控制；磁性的强弱可以由电流强度的大小和螺线管的匝数多少来决定；它的南北极可以由变换电流方向来控制。电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢磁化后不易去磁。

例2．请在图甲中标出：

⑴通电螺线管A端和永磁体B端的磁极。

 ⑵磁感线的方向。

解题指导： 本题考查的是安培定则，磁感线形状等，由安培定则可知A 端为S 极，又由磁感线形状可知此为同名磁极，所以B端也为S极。 答案：如图乙。

例3．在图中画出螺线管B上的绕线，要求通电后使图中的A．B两个螺线管相互排斥。

解题指导：通电后，根据通电螺线管中电流方向，用安培定则可判断出螺线管A的右端为N 极，由于通电后A．B两螺线管互相排斥，B管左端应为N极，用安培定则确定出B管中正面绕线的电流方向向上，所以第一匝线圈应从正面绕到背面，再依次画出几匝，使电流流向A螺线管。

此类题在中考作图题中常常遇到，解答此类题，首先根据磁极间的相互作用规律来确定被绕线的螺线管的极性，然后再根据安培定则确定螺线管的绕线。答案：如图b所示。

例4．现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正．负标志已模糊不清，请你设计出两种方法，判别它的正．负极。

解题指导：本题通过对蓄电池极性的判别考查学生的动手操作能力和对知识的理解程度。

本题的答案多种多样。可从电流表．电压表的使用规则出发设计实验操作；也可用电流的化学效应设计实验方法，如利用电解水．用硫酸铜溶液电镀等；学习了电流的磁效应后，也可从安培定则出发，用通电螺线管和小磁针判别。例如，在图中，用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向，运用安培定则确定螺线管上的电流方向，即可判别蓄电池的正．负极，左端是负极，右端是正极。

此外，蓄电池的极性还可用奥斯特实验．二极管的单向导电性等来判别。 灵活运用所学知识分析．解决实际问题这正是我们学习的目的，这一点希望引起同学们特别注意。

例5．如图所示，当开关S闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁互相吸引。请在图中画出螺线管的绕线；当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，左端磁铁所受的摩擦力将            （填写“变大”．“变小”或“不变”）

解题指导：本题考查影响电磁铁磁性强弱的因素及电磁铁的磁场方向与电流方向的关系。根据图中电源的正极，由磁铁与螺线管相互吸引可判定螺线管的左端为S 极，再由安培定则可判断螺线管的绕线方式。又因为两者相互吸引，所以磁铁由向右移动的趋势，由此判断磁铁所受摩擦力方向向左，P由左向右滑动时，电流变小，螺线管的磁性减弱，吸引力减小，因力的作用是相互的，所以摩擦力减小。

例6．右图是王强同学在研究性学习的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，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器的工作原理是：

有人踩踏时，                       ；

无人踩踏时，                       。

解题指导：电磁继电器实质上是一个由电磁铁控制工作电路通断的开关。本题目的是考查学生是否知道电磁继电器的应用。该防盗报警器的工作原理是：有人踩踏板时，控制电路中的上踏板与下面的静触点相连（相当于开关闭合），电磁铁有磁性，把工作电路的衔铁吸下来，于是工作电路中的电铃工作，铃响报警；无人踩踏板时，控制电路中的上踏板与下面的静触点断开（相当于开关断开），电磁铁无磁性，于是弹簧把衔铁拉起来，使工作电路中的灯泡工作，灯亮安全。电磁继电器是自控电路装置中的重要部件，同学们在创新活动中常离不开它，因此弄清它的工作原理．使用方法是十分必要的。

答案：有人踩踏板时，铃响灯不亮；

无人踩踏板时，灯亮铃不响。

课堂练习

1．提起电话，大家不会陌生。电话的话筒可以把声音变化转换为电

流变化。如图所示是碳精话筒的结构。当加在话筒两端的电压为3V

时，电路中的电流在0.06A～0.05A范围内变化，则碳粒的电阻变化范围为         。

2．如图所示，闭合开关S后，烧杯中水面上浮着一空心小铁球，

电磁铁此时A端为         极，将滑片P向右滑动，空心小铁

球所受浮力         （填“增大”．“减小”或“不变”）。

3．“神舟号”系列飞船的成功发射和顺利回收，标志着我国载

人航天技术的研究已经进入世界领先行列，我国宇航员登上月

球即将成为现实。月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅

为地球上的1/6，月球表面没有磁场。根据这些特征，在月球上，下图中的四种情况能够做到的是（   ）

4．如右图所示，两个线圈套在同一玻璃棒上，各自能自由滑动，开关S闭合时，这两个线圈将会（   ）

A．向左右分开            B．向中间靠拢

C．都静止不动            D．先向左右分开，后向中间靠边拢

5．如图所示，请分别标出通电螺线管和小磁针的N．S极。

6．请根据图中通电螺线管中的电流方向，标出小磁针N极。

7．如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，

A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S

闭合后发生的现象是（   ）

A．弹簧伸长变大，灯持续发光          B．弹簧缩短，灯熄灭

C．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭          D．弹簧静止不动，灯持续发光

8．某蔬菜大棚使用一种温度自动报警器，如图所示，在水银温度计里封入段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。请说明它的工作原理。

三、课后完成理科爱好者119到120页作业

四、评讲作业。

注：作业评讲1课时完成

课后反思

第三四课时

一．电磁感应

（１）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。

（２）产生感应电流的条件：第一，导体是闭合电路中一部分；第二，导体在磁场中做切割磁感线的运动。当导体平行于磁感线运动时，不产生感应电流；当导体放入磁场中不运动时，也不会产生感应电流。

（３）感应电流的方向和磁场方向．导体运动方向有关，可有右手定则来判断。

（４）在电磁感应现象中，机械能转化为电能。

（５）发电机：发电机由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成，是电磁感应现象的实际应用，发电机发电的过程是能量转化的过程。

（６）交流电：周期性改变方向的电流叫交流电。它是由线圈在磁场中绕中心轴转动，切割磁感线所产生的感应电流。我国电网以交流电供电，频率为50Hz。

例7．如图所示，圆圈表示垂直于纸面的导线，若A．C两图中的导线是断开电路的一部分，B．D两图中的导线是闭合电路的一部分，当导线沿图中箭头方向运动时，能产生感应电流的是（   ）

解题指导：本题为电磁感应的问题。分析这个题目，要从感应电流产生的条件入手。只有“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”时，才会产生感应电流，题目中A． C两图中的导线是断开电路的一部分，而B图中的导线虽是闭合电路的一部分，但导线的运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，故A．B．C三图中都不能产生感应电流。

对这类题目，在解题时要严格按照产生感应电流的条件进行分析。答D

课堂练习

1．如图所示的几种电磁现象中正确的是（   ）

2．关于电磁感应现象，下列说法正确的是（     ）

A．闭合电路的一部分导体在磁场中运动，一定产生感应电流

B．导体的一部分在磁场中切割磁感线运动，一定产生感应电流

C．发电机是利用电磁感应现象制成的

D．电磁铁是利用电磁感应现制成的

3．在电磁感应现象中（      ）

A．电能转化为机械能      B．机械能转化为电能    

 C．化学能转化为电能      D．电能转化为化学能

二．磁场对电流的作用

（１）通电直导线在磁场中受到磁场力的作用。力的方向与磁场方向．导线中电流的方向有关，可用左手定则判断。

（２）磁场对通电导线和通电线圈作用而使其运动的过程中，把电能转化为机械能，电动机就是利用这一理论设计制造出来的。

例8．   关于发电机和电动机，下列说法正确的是（    ）

A．发电机是利用电磁感应现象制成的      B.通过发电机把电能转化为机械能

C．电动机是利用电磁感应现象制成的     D. 通过电动机把机械能转化为电能

解题指导：发电机和电动机是两种常见的机械，它们的工作原理．作用及能量转化方式都完全不同，但学生却常常把它们搞混，只有从原理上去理解，才能把它们真正区分开。答：A

课堂练习：

1．电动机可以带动水泵抽水，如图所示的4幅图中，能反映出电动机工作原理的是（   ）

2．（05·四川）我们所使用的电冰箱、电风扇、洗衣机等家用电器，其主要部件

都是用电动机来工作的，那么电动机是根据下列哪种现象制成的     （   ）

     A.磁场对放入其中的磁体产生力的作用            B.电流的热效应

     C.通电导体在磁场中受到力的作用                D.电磁感应

三、课后完成理科爱好者121到122页作业

四、评讲作业。

注：作业评讲1课时完成。

课后反思

第二节  电磁波 能源（1课时）

教学目标

1． 知道光是电磁波

2． 知道电磁波在真空中的传播速度

3． 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响

知识重难点

电磁波及电磁波谱

突破方法

通过典例分析和练习突破难点

教学内容：

电磁波及电磁波谱

  （１） 电磁波：导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。广播电台．电视台．移动电话就是利用这个原理来发射电磁波的。电磁波的传播不需要介质，它可在真空中传播。真空中电磁波的传播速度c=3.0×108m/s,是宇宙物质运动的最快速度。电磁波的波速c等于波长λ和频率f的乘积。

                   c=λf

   （２）电磁波谱：根据电磁波的波长大小或频率的大小排列我们已知的各种电磁波，例如按波长递增的顺序排列：r射线．x射线．紫外线．可见光．红外线．微波和无线电波。

例1．2012年8月《新民晚报》报道了一则消息：“上海的雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市区鸽巢。”信鸽这种惊人的远距离辩认方向的本领，实在令人称奇。人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：

A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力

B．信鸽能发射并接收某各超声波

C．信鸽能发射并接收某种次声波

D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向

那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚着磁铁的信鸽全部飞散了。科学家的实验支持了上述哪种猜想？（    ）

解题指导：本题主要考查学生对科学论证方法的理解。重点仍是实验设计中的变量控制。这道试题篇幅很长，面对这样长的文字叙述，在紧张的考场上，许多考生感到无从下手。其实冷静仔细地分析一下，将本文缩写．找出关键句子，本文的意思便变成：鸽子从很远的地方飞回鸽舍，缚有小磁铁的信鸽不能飞回来，缚有铜块的信鸽能飞回鸽舍。这就说明，信鸽能飞回鸽舍与磁场有关。分析至此，答案也就显而易见了。 答案：D

课堂练习：

1．叫声．气味是动物常用的信息，而人类拥有一些特有的信息，如语言．图象．符号。电磁学的发展使人们可以采用电磁波传递信息，我国发射的第一颗卫星使用的电磁波的频率约为2×107Hz,对应的波长为_______m。由计算机联成的互联网，在现代生活中正发挥着越来越重要的作用，其中一个作用的实例是___________。

    2．（05·广州）举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）

示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控

　(1) 无线电波：_______________________________________________________．

　(2) 微　　波：_______________________________________________________．

　(3) 紫外线：_______________________________________________________．

(4) Ｘ射线：_______________________________________________________．

三、课后完成理科爱好者123到125页作业

四、评讲作业。

注：作业评讲1课时完成。

课后反思