电和磁教学设计_“电和磁”疑难问题辨折

【jiaoan.jxxyjl.com--八年级物理教案】

　　一、正确认识磁场

　　在磁体周围存在着看不见，摸不着的磁场，对于磁场的存在、磁场的方向和磁场的性质，我们是通过实验来确认的。我们利用放在磁体周围的小磁针的指向和受力偏转等现象来认识磁场。小磁针在一般情况下是指示南北方向的，若小磁针不再指示南北方向，则可以判断小磁针所在的空间必有其他磁场的存在，当把小磁针放在磁场中不同位置时，小磁针n极的指向不同，所以磁场中各点的方向一般是不同的。在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。磁场的基本性质是它对放入其中的磁体或易磁化物质能产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为小磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见，摸不着，但是我们可以根据它对放入其中的磁体所产生的作用来认识它，理解它。

　　二、一块磁铁断成两块后有几个磁极

　　我们把磁铁上磁性最强的部分叫做磁极，任何一块磁铁都有两个磁极，我们把它们规定为北极（n极）和南极（s极）。当一块磁铁断成两块后，每一块都成为一块独立的磁铁。因此，一块磁铁断成两块后，每一块都有两个磁极，即使这块磁铁断成无数块，每一小块也都有两个磁极。

　　三、为什么能自由转动的磁铁有指南北的性质

　　地球本身就是一个大磁体，所以地球的周围存在磁场──地磁场，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（如图1所示）。根据磁体之间存在“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的性质可知：在地球表面上能够自由转动的磁体的南极恰好被地磁的北极吸引，而地磁的北极在地理的南极附近，故自由转动磁体的南极指向地球的地理南极，即磁体静止时南极指南；同理可分析得出自由转动磁体的北极指向地球的地理北极，即磁体静止时北极指北，所以能够自由转动的磁铁有指南北的性质。

　　四、给你两根形状相同的铁棒，一根带有磁性，一根不带磁性，试判断哪一根是磁铁，哪一根是普通铁棒

　　由于磁铁的两极磁性最强，中间几乎没有磁性。故在鉴别两根铁棒哪一根铁棒有磁性时可采用如图2所示的方法，将其中一根铁棒a的一端靠近另一根铁棒b的中间。如果铁棒a吸引铁棒b，则说明铁棒a是磁铁，铁棒b是普通铁棒；若铁棒a不吸引铁棒b，则说明铁棒a是普通铁棒，铁棒b是磁铁。

　　五、正确理解磁感线

　　磁感线是为了形象地描述磁体周围空间磁场的分布情况，在磁场中所画的一些有方向的疏密不等的封闭曲线，以便用来描述磁场的方向和强弱。这些曲线不是实际存在的线，而是想象的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致，磁感线不会相交，磁感线布满磁体周围空间而不是在一个平面内，磁感线是闭合的。

　　六、怎样判断磁铁的n、s极

　　若手边有已知n、s极的小磁针，我们可以利用磁铁具有的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的性质进行判断。即将已知n、s极的小磁针的其中一个磁极靠近未知磁极的磁铁的一端（如图3所示），若小磁针被吸引，则说明未知磁铁的这一磁极与小磁针的这一磁极是异名磁极；若相互排斥，则说明相互靠近的这两个磁极是同名磁极。

　　若没有已知磁极的小磁针，可以利用以下两种方法进行判别：12

　　（1）如图4所示，用一根细软线将待判别磁铁悬挂起来，待其静止后，则磁铁指北的一极为该磁铁的北极（n极），指南的一极为磁铁南极（s极）。

　　（2）如图5所示，将待判断n、s极的磁铁一端靠近已知电源正负极的通电螺线管附近，先根据电流的方向应用右手螺旋定则判断出通电螺线管的n、s极，然后再根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的性质判断条形磁铁的n、s极；或像如图3那样用一根细软线吊着条形磁铁制成一个能自由转动的磁铁靠近通电螺线管，然后根据磁铁的转动情况判断该磁铁的n、s极，则转向通电螺线管n极的一端就是磁铁的s极，转向通电螺线管s极的一端就是该磁铁的n极。

　　七、通电螺线管的磁感线总是从螺线管的n极出发，回到s极吗？

　　对于普通磁铁而言，其周围的磁感线都是从磁体的n极流出，回到磁体s极，而通电螺线管则不同，在通电螺线管的内部和外部都分布着磁场（如图6所示），处在通电螺线管内部的小磁针n、s极的指向与分布在通电螺线管外部的小磁针n、s极的指向恰恰相反。由处在通电螺线管内部和外部小磁针n、s的指向可以看出，在通电螺线管的外部磁场的方向总是从螺线管的n极流出，回到通电螺线管的s极；而在通电螺线管的内部，磁场的方向则恰恰与外部相反，是从s极流向n极的。

　　八、“只要导体在磁场中运动就能产生电流”，这句话正确吗？

　　根据电磁感应定律分析知，电路中要产生感生电流需要同时满足两个条件：一是运动的导体必须是闭合电路的一部分，二是这段导体在运动时必须切割磁感线，二者必须同时具备，缺一不可。如图7所示，两块磁铁之间的磁感线是沿竖直方向的，导体ab与灵敏电流表组成一个闭合回路，当导体ab沿水平方向运动时，恰好切割磁感线，故我们看到灵敏电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了感生电流。如图8所示。由于导体ab沿竖直方向运动，导体ab没有切割磁感线，故我们看到灵敏电流表指针没有发生偏转，即没有感生电流产生，原因是导体ab虽然属于闭合电路的一部分，但导体ab没有切割磁感线；若按如图7所示那样，导体ab虽然沿水平方向切割磁感线，但导体ab与灵敏电流表组成的电路中某处发生断路，则电流表的指针也不会发生偏转，即不产生感生电流。“只要导体在磁场中运动就能产生电流”这句话既没有说明导体是否是闭合电路的一部分，也没有说明导体在运动过程中是否切割磁感线，因此导体在磁场中运动不一定能产生感生电流。故“只要导体在磁场中运动就能产生电流”这句话是错误的。

　　九、普通的通电闭合线圈在磁场中只能来回摆动，为什么电动机能连续转动

　　如图9所示，电动机线圈的前端与电路连接的部分有一个特殊的装置──换向器。换向器有两个半环e、f，两个半环相互绝缘，e与线圈a端相连，f与d端相连。当线圈处于水平位置时，若换向器的半环e与电刷a接触，则半环f与电刷b接触，线圈中的电流方向，沿abcd方向，此时，线圈沿着顺时针方向转动；当线圈转到平衡位置（即线圈在竖直方向上）时，两个电刷恰好接触两半环间的绝缘部分，这时电路中没有电流，但线圈由于惯性还能转过一些，当线圈稍微转过平衡位置后，两个半环接触的电刷就调换了，这时半环e与电刷b接触，半环f与电刷a接触，线圈中的电流方向变为沿dcba方向，于是线圈将继续沿顺时针方向转动。这样，线圈每一次转过平衡位置，换向器就自动改变线圈中的电流的方向，使线圈在磁场中受力的方向始终保持不变，线圈就能不停地沿顺时针方向转动。

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