学案设计：电和磁（二）复习
山东省淄博市临淄区凤凰镇召口中学 孙丰富（主笔）
（邮编：255419 电话：0533-8959467）
一、教法建议：
【抛砖引玉】
本章讲述电磁感应及其应用。全章可划分为两个单元。第一单元包括一、二节；第一单元包括三、四、五节，第六节是全章的概括和总结。电磁感应现象、电能的输送、磁场对电流的作用是本章的三个重点。本章应注意指导学生学习、应用自然现象之间是相互联系的科学思想，训练以实验为手段，探索自然奥秘的科学方法。其目的有两个，一是对学生进行科学的世界观教育；二是培养学生以实验事实为依据，归纳、概括、想象能力，同时培养学生创造发明的意识。
第一节“电磁感应”是本章第一单元的核心。教材从奥斯特的发现所得到的启发出发，提出问题：既然电流能够产生磁场，那么，反过来利用磁场能否获得电流呢？仿照前人探索的路子和方法，通过探索性的演示实验，引出电磁感应现象和感应电流的概念，概括出感应电流产生的条件。再通过实验，得出影响感应电流方向的因素。教材充分体现了寓方法指导于知识探索之中的思想。
第二节“发电机”，教材通过实验、分析、图示三种方法，阐明了发电机的原理，引出了交流电的概念。本节教材还起到了巩固第一节电磁感应知识的作用。
第三节“磁场对电流的作用” 是本章第二单元的核心。教材通过问题启发和三个演示实验的呼应，不仅揭示了磁场对电流有作用力，而且让学生去继续探索，发现这个力与磁场方向和电流方向有关系 。这种不满足已有发现，继续提出更深一层次的问题去继续探索，再一次体现了寓方法指导于知识传授之中的思想。
第四节“直流电动机”，教材继上一节内容，首先提出第一个问题，怎样才能把电能转化为机械能用于实践？接着通过通电线圈刚转过平衡位置时的受力情况分析，提出第二个问题，怎样实现电流方向的改变，达到线圈在磁场中持续转动的目的？于是，换向器的发明，既在自然之内，也在必然之中。人类终于在探索与发现磁场对电流作用的道路上，取得了创造、发明电动机的成功。
第五节“安装直流电动机模型”，其目的有两个，一是培养学生动手能力，二是进一步巩固三、四节的知识。
第六节“电能的优越性”，教材通过摆事实、说道理、配图示的方法，把电能的来源广泛；电能的输送方便；电能使用方便；操作简单；有利于保护环境等优越性一一概括出来。最后，通过第一辆月球车为什么是用电来驱动问题的讨论，进一步证明电能在高科技中的应用的优越性。
本章教学时要注意引导学生探索发现，培养学生观察力、想象力，以及从实验事实出发，归纳概括概念、规律的能力和应用概念、规律解决实际问题的能力。
【指点迷津】
本章重点：
1、知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件，能对导体中有无感应电流作出判断；知道在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
2、知道发电机的原理和工作时能量的转化。
3、知道通电导体在磁场中会受到力的作用；知道通电导体在磁场中受力的方向，既跟电流方向有关，又跟磁感线的方向有关；知道在该现象中，是消耗了电能，转化为机械能。
4、知道直流电动机的原理和能量的转化；知道换向器的作用；能区分直流电动机和交流发电机。
5、知道使用电能的优越性。
6、知道远距离输送电能要用高压弱流的道理。
本章难点：
1、知道产生感应电流的条件，能对导体中有无感应电流作出判断。
2、知道通电导体在磁场中会受到力的作用；知道通电导体在磁场中受力的方向，既跟电流方向有关，又跟磁感线的方向有关。
二、学海导航：
【思维基础】
一、填空
30×2分=60分)
1、电磁感应现象是( )经过十年坚持不懈的努力, 终于在1831年发现的。它的发现进一步揭示了( )现象和( )现象之间的联系, 导致( )的发明, 实现了( )能转化为( )能。
2、闭合电路的一部分导体在磁场中做( )运动时, 导体中会产生感应电流, 这种现象叫电磁感应现象。
3、要改变感应电流方向, 可以改变( )方向, 或改变( )方向来实现。
4、( )叫交流电。日常生活中常见到的直流电有( )。
5、根据焦耳定律, 可知道：要减小输电导线上电能转化的内能, 有两种方法: 一是减小输电导线的( ), 二是减小输送的( )。
6、磁场对通电导体有( )作用。通电导体在磁场中受力的方向与( )方向和( )方向有关。
7、通电导体和通电线圈在磁场中受到力的作用而发生运动时, 消耗了( )能, 得到了( )能。
8、电动机是把( )能转化为( )能的机器。用( )电源供电的电动机叫直流电动机, 直流电动机是利用( )原理制成的。
9、直流电动机中换向器的作用是：每当线圈转过( )位置时, 就自动改变( )中的电流方向,使直流电动机能够连续转动。
10、在远距离输电时, 要减小电能在线路上的损失, 又要不减小输送功率, 最有效办法, 就要减少( ), 提高( )。
二、选择
10×2分=20分)
1、关于交流发电机中的电流, 下列正确的说法是
)
A、 线圈中产生的电流是直流电, 而供给外部电路的电流是交流电;
B、线圈中产生的电流是直流电, 而供给外部电路的电流是直流电;
c、线圈中产生的电流是交流电, 而供给外部电路的电流是直流电;
D、线圈中产生的电流是交流电, 而供给外部电路的电流仍是交流电。
2、可正常转动的直流电动机模型, 突然不转动了,发生这种故障的可能原因是:( )
A、 电源两极的接线错了; B、磁铁的磁性消失;
C、 滑环和电刷接触不良。
3、直流发电机中换向器的作用, 下列说法中正确的是:( )
A、直流发电机利用换向器把线圈中产生的交流电变成直流电供给外部电路;
B、直流发电机利用换向器把线圈中产生的直流电供给外部电路;
C、直流发电机利用换向器同时改变线圈中的和供给外部电路的电流方向。
4、产生感应电流的条件是: ( )
A、 导体在磁场中运动; B、导体切割磁感线运动;
C、闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动。
5、如图所示, 把线圈abcd放在磁场里, 接通电源, 让电流通过线圈, 线圈发生转动, 这是因为: ( )
A、线圈ab边或cd边受到磁场对它的作用力; B、线圈ab边和cd边同时受到磁场对它的作用力; C、线圈bc边和ad边同时受到两个大小相等、方向相反的力作用。
6、下列说法中错误的是:( )
A、交流发电机主要由定子和转子组成;
B、周期性改变大小的电流叫交流电;
C、输送电能时, 用高压输电主要是为了减少输电线上的电能损失;
D、交流发电机线圈中的电流和外部电路的电流都是交流电。
7、电磁感应现象向人类揭示了: ( )
A、电和磁是毫无联系的; B、电和磁有联系, 利用磁，能产生电;
C、电流周围存在磁场; D、电流有磁效应。
8、电磁感应现象产生电流说明: ( )
A、电能是可以创造的; B、电能是不可以创造的, 是磁能转化成电能的结果;
C、电能是不可以创造的, 是机械能转化成电能的结果; D、是摩擦产生的。
9、通电导体在磁场中的受力方向决定于:( )
A、导体中的电流方向; B、导体中电流方向和磁场方向;
C、磁场方向; D、导体运动的方向和磁场方向。
10、电磁感应现象中感应电流的方向决定于:( )
A、磁体的南北极; B、导线放置的方向;
C、磁场方向和导体切割磁感线运动方向; D、导线切割磁感线运动方向。
（参考答案）
一、1、法拉第；电；磁；发电机；机械；电； 2、切割磁感线； 3、磁场；导体运动； 4、周期性改变方向的电流；干电池、蓄电池； 5、电阻；电流；6、力；电流；磁场； 7、电；机械； 8、电；机械；直流；通电线圈在磁场中受力而转动的； 9、平衡位置；线圈； 10、电阻；电压。
二、1、D；2、C；3、A；4、C； 5、B；6、B；7、B；8、C；9、B；10、C。
【学法指导】
（一）、电磁感应:
电磁感应现象是电磁学的一重点研究内容，教学时注意引导：
1．对电磁感应现象产生条件的理解
电磁感应现象产生的条件 “闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”应理解为:①电路必须闭合,若不闭合,则不可能产生感应电流.②是闭合电路的一部分导体而不是整个电路,整个电路切割磁感线运动时不一定产生电流.③ “切割磁感线运动”是指导体的运动方向与磁感线的方向不在一条直线上,而是有一定的夹角.
2．对电磁感应中能量转化的理解
电磁感应现象是继奥斯特发现电和磁关系(电流的磁场)后法拉第进一步提示了电和磁的关系,导致了发电机的发明,实现了机械能转化为电能.
3．感应电流的方向:
感应电流的方向和导体运动方向和导体运动方向及磁感线方向有关
4．发电机
(1)重点掌握内容 原理:电磁感应
能量转化:机械能转化为内能
(2)了解内容 交流电的产生过程,交流电的周期和频率,交流发电机构造
交流电和直流电的区别
5.高压输电：必须用高压弱流。
原理分析:根据焦耳定律Q=I2Rt，要减少输电线路上由于发热产生的能量损失,只能减小电流，由P=UI知, I减少而P不变， 则U升高
(二)、磁场对电流的作用
磁场对电流的作用是电磁学的重点内容之一，教学时注意引导：
1.通电导线在磁场中受力的讨论：通电导体在磁场中受力而运动.在初中阶段我们只研究通电电流方向与磁感线方向垂直的情况下,通电导体在磁场里受到力的作用,通电导体在磁场里的受力方向既跟电流方向有关,又跟磁感线方向有关.
2.通电线圈在磁场里受力会发生转动，转动的方向与通电电流方向和磁感线方向有关,若电流不变、受力方向不变,通电线圈在磁场中的转动就不能持续下去，所以在电动机中应配备有换向器.
3.磁场对电流作用的能量转化:电能转化为机械能
4.电动机:
(1)重点掌握 原理:通电线圈在磁场中受力转动
能量转化:电能转化为机械能
(2)了解内容 直流电动机的构造,工作过程，换向器的作用
电动机的优点
5.电能的优越性
(三)、电磁现象的重点问题讨论:
电流的磁场,电磁感应,磁场对电流的作用是电磁学的重点内容,它们都反映了电和磁的密切关系,这些电磁现象的研究方法和规律都有相似之处,学习时,要注意区分,防止混淆.
电流的磁场电磁感应磁场对电流的作用
现象通电导体周围有磁场闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流通电导体在磁场中受到力的作用
能量转化部分电能转化为磁能机械能转化为电能电能转化为机械能
应用电磁铁、电话发电机电动机
【解题点要】
例1、英国物理学家法拉第( )
A.发现了电流具有热效应
B.用实验证明了电流的周围存在着磁场
C.发明了电磁感应现象
D.发现了通电导体在磁场中受到力的作用
解析:此题综合了电流的效应和电磁的一些现象,正确的选项为C
例2、图2中，“○”表示闭合电路的一部分导体在磁场中的横截面，箭头表示导体的运动方向．在下列四幅图中，导体中能产生感应电流的是[ ]
解析：导体中能产生感应电流的条件是闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动。三者缺一不可。A、B、C中导体运动时平行于磁感线运动，不符合第三条；D中的导体符合闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动三大条件，会产生感应电流。答案选D。
例3、如图所示，要使闭合回路中的电流计有电流通过，应使 [ ]
A．ab导线保持不动
B．ab导线上下移动
C．ab导线前后移动
D．ab导线左右移动 （兰州）
解析：导体中能产生感应电流的条件是闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动。三者缺一不可。因现在是闭合电路的一部分导体，所以要看电路中是否会产生感应电流，只需要判断导体是否切割磁感线便可。显然导线前后运动时才会切割上下的磁感线，故答案选C，要注意导线左右运动时不是切割磁感线，而是穿过磁感线，不会产生感应电流。
例4、下列电器中根据通电导体在磁场中受力的作用原理制成的有( )
A.电磁铁 B.发电机
C.电动机 D.电磁继电器
解析:此题是综合检查了一些利用电磁现象制成的一些电器,其中电磁铁和电磁继电器的原理是电流的磁效应,发电机的原理是电磁感应,电动机的原理是通电导体在磁场中受力.所以正确的选项为C.
三、智能显示（中考窥探）
(一)选择题:
1．如图所示，要使闭合回路中的电流计有电流通过，应使 [ ]
A．ab导线保持不动
B．ab导线上下移动
C．ab导线前后移动
D．ab导线左右移动 （兰州）
2、产生感生电流的条件是 [ ]
A．导体在磁场中做切割磁力线运动
B．闭合电路的一部分导体在磁场运动
C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁力线运动
D．闭合电路在磁场中运动 （石家庄）
3．下述各种情况中，能够产生感生电流的是 [ ]
A．一段导体在磁场中做切割磁力线运动．
B．闭合电路的一部分导体在磁场中顺着磁力线运动
C．闭合电路的一部分导体静止在磁场中
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切出磁力线运动 （四川）
4．如图16所示，上下两个正对的磁极，四个线框面都是竖直放置的，A线框在磁极间由下向上运动；B线框在磁极间由前向后运动；C线框由磁场外向磁场里运动；D线框由磁场外向磁场里运动；则哪些线框中不能产生感生电流 [ ]（山西）
5．如图17所示，可以使电流表的指针发生偏转的情况是[ ]
A 电键K断开，导体ab竖直向下运动
B．电键K断开，导体ab从纸里向纸外运动
C．电键K断开，导体ab从纸里向纸外运动
D．电键K闭合，导体ab从纸外向纸里运动 （浙江）
6．当闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，导体中[ ]
A．一定有感生电流和感生电压
B．一定有感生电压，但不一定有感生电流
C．一定有感生电流，但不一定有感生电压
D．无法判断有无感生电压和感生电流 （河南）
7．安装一台直流电动机模型，接入实验电编后能正常转动，如果分别作下述调整，哪一种做法不能改变直流电动机转动方向？ [ ]
A．对调直流电动机磁铁的两极
B．改变线圈中电流的方向
C．调节滑动变阻器，改变电流的大小
D．对调电源的正、负极 （山东）
8．下面关于直流电动机和发电机的几种说法中，正确的是[ ]
A．电动机是把机械能转化为电能的装置
B．电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的
C．发电机是把电能转化机械能的装置
D．发电机是利用电磁感应原理工作的 （北京）
9．关于高压输电，若输送的电功率一定，下列说法中正确的是[ ]（山西）
A．电压增大到原来的2倍，输送的电能增大到原来的2倍
B．电压增大到原来的2倍，输送的电能增大到原来的4倍
(二)填空:
1.法拉第发现电磁感应,使人类制造出了________机.
2．闭合电路的一部分导体，在磁场中做______运动时，导体中就会产生感应电流，感应电流的方向不仅跟______ 的方向有关，而且跟______的方向有关．（南京）
3.周期性改变方向的电流叫_____,我国生活用电的电压是_______伏,周期是_____秒，频率是_____赫.电流方向1秒钟改变_____次。（北京）
4．在图1中，导体ab在磁场中向右运动时，电表G的指针不动，这是因为_____；使电键S_____后，ab向右运动时，电表G的指针发生了偏转，说明电路中有电流产生，这种现象叫做_____．（黑龙江）
5.直流电动机是利用通电线圈在_______中转动的原理制成的,直流电动机中的装置_____,可使通电线圈按原来的方向连续转动. 电动机工作时，把______能转化为______能．（宁夏）
6．图中所示的为电磁选矿机的示意图，其中M为矿石，D为电磁铁，落入A中的是______，落入B中的是______．（河南）
7．图23为直流电动机的示意图，图中的装图①是______．②是______．线圈的ab边受力方向向______，cd边受力的方向向______，所以线圈发生转动．（西安）
8.发电站发出的电能输送到用户要经过_____把电压升高,用_____输电线输送,再由______把电压降低供给用户.（北京）
三、计算题
1．输送4800kW的电功率，分别采用120kV高压和240V电压输电，输电线上的电流之比是多少？损失的电功率之比是多少？
2．一台直流电动机的额定功率为500W，正常工作时通过它的电流是2.5A，求该电动机的额定电压．
四、实验题
1．如何测电动机中线圈的电阻？请你设计一实验完成该课题，并说明实验的方法、实验的电路图以及实验时需要注意的事项。
