2017年秋九年级物理全册 17 从指南针到磁悬浮列车课件（打包3套）（新版）沪科版.zip

第一节 磁是什么公元 843年，在水天一色的茫茫大海上，一只帆船正在日夜不停地航行，没有航标，没有明确的航道，船上一些聪明的中国人利用手中的仪器指示的方向，开辟了浙江温州到达日本嘉值岛的航线，这个神奇的仪器，就是罗盘，也就是我们现在所说的指南针，指南针是我国古代的四大发明之一。认识磁现象今天，在我们的日常生活、工业生产乃至高科技领域里，用到磁的地方真是不胜枚举： “磁磁 招铁，或引之也。招铁，或引之也。 ” 有吸引铁、钴、镍等物质（铁磁性有吸引铁、钴、镍等物质（铁磁性材料）的性质叫磁性。材料）的性质叫磁性。钴 镍我们把铁磁性物质（铁、钴、镍）与磁极接触我们把铁磁性物质（铁、钴、镍）与磁极接触或靠近时显出磁性的过程叫做磁化。或靠近时显出磁性的过程叫做磁化。什么是磁化？将一块磁体 “分割 ”成若干块小磁体，不论分成的小磁体有多少块，每一块小磁体均有两个异名的磁极。如果一块磁体摔成了两块，是不是这两块各自成为一个磁极呢？1、磁体间存在相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。2、磁性分布：、磁性分布：磁体两端磁性最强磁体两端磁性最强 ,中间最弱。中间最弱。三个规律3、、 磁体的指向性磁体的指向性 ：将磁体悬挂起来，让：将磁体悬挂起来，让 它在水平面内自由转动，静止后总是一它在水平面内自由转动，静止后总是一端指南，一端指北。端指南，一端指北。1833年，英国科学家法年，英国科学家法拉第把磁体周围的这种物质拉第把磁体周围的这种物质命名为命名为 “磁场磁场 ”，它是由磁体，它是由磁体产生的。产生的。 小磁针周围有磁体时，能使小磁针指小磁针周围有磁体时，能使小磁针指向改动，说明小磁针与磁体间存在着物质向改动，说明小磁针与磁体间存在着物质。。 磁体的周围有什么感受磁场磁针受到了力的作用。1．磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁 场。将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，怎么会有力的作用呢？思考将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。（ 1） 磁针所指的方向相同吗？（ 2）小磁针所受磁力的方向相同吗？（ 3） 这样的现象反映了磁场有什么性质？2．物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。实验 1在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。实验 2磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布 。我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。磁感线 —— 一种描述磁场的方法磁感线分布规律磁感线分布规律a.在磁场外部磁感线总是在磁场外部磁感线总是从磁体的Ｎ极发出，最后从磁体的Ｎ极发出，最后回到Ｓ极。回到Ｓ极。b.磁感线上任何一点的切磁感线上任何一点的切线方向，就是该点的磁场线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针静止时北方向，即小磁针静止时北极的指向。极的指向。c.磁感线分布越密的地方磁感线分布越密的地方，磁场越强；磁感线分布，磁场越强；磁感线分布越疏的地方，磁场越弱。越疏的地方，磁场越弱。f. 磁场的方向（规定）：磁场中某一点小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。d.磁场是真实存在的，而磁感线本身并不存在，是人为画的，是用来描述磁场某些特征和性质的曲线。 e. 磁场是分布在整个磁体周围的立体空间里的。条形磁铁的立体磁感线磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？1．地球周围存在的磁场叫做 地磁场 。2．研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。地磁场思考地磁 N极在地理的 南 极附近；地磁 S极在地理的 北 极附近。地理两极与地磁两极 相反 ，且并不完全重合。3．地磁场特点• 这一现象最早由我国宋代学者沈括记述。• 沈括的这一发现比西方早了四百多年。2.科学家认为鸽子是利用地球磁场的作用来识别飞行路线的。1.指南针放在地球的任何位置都受到地磁场的作用，指南针的S极总会指向地磁的北极，即地理的南极。地磁场的应用地磁场的应用甲乙两根外形完全相同的钢棒，乙棒的一甲乙两根外形完全相同的钢棒，乙棒的一端能吸甲棒的中间，如图所示，由此可判断端能吸甲棒的中间，如图所示，由此可判断（（ ））A.甲乙都有磁性。甲乙都有磁性。B.甲一定没有磁性，乙一定有磁性甲一定没有磁性，乙一定有磁性C.甲一定有磁性，乙一定没有磁性甲一定有磁性，乙一定没有磁性D.乙一定有磁性，甲有无磁性无法判断。乙一定有磁性，甲有无磁性无法判断。甲乙D磁性 磁体 磁极及磁极间的相互作用 磁化 磁场：方向、分布 (磁感线 )地磁场 磁是什么电现 象 磁 现 象1带电 体能吸引________。磁体能吸引 ________ 等物 质 。2自然界中存在 ___电荷和 ____电 荷磁体上存在 ____极和 ____极。 3同种 电 荷相互 _____，异种 电 荷相互_____。同名磁极相互 ，异名磁极相互 。轻小物体轻小物体铁、钴、镍铁、钴、镍正正负负 南南 北北排斥排斥排斥排斥吸引吸引吸引吸引电现象与磁现象的相似之处电现象与磁现象的相似之处电流的磁场科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系 。带电体和磁体这些相似的性质，是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？ （ 1） 磁针会转动吗？如图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。 磁针发生转动。演示 1奥 斯 特 实 验（ 2） 磁针转动说明了什么？通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。磁针转动方向相反。（ 2） 说明什么？（ 1） 磁针会转动吗？改变电流的方向，观察磁针的变化。演示 2电流的磁场方向跟电流方向有关。1．电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。2．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。1820年丹麦物理学家 奥斯特 用实验证实 通电导体 的周围存在着 磁场 。这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。螺线管： 将 导线绕 在 圆 筒上，做成 螺 线 管 （也叫 线 圈）。通 电 后各圈 导线 磁 场产 生叠加，磁 场 增 强 。螺线管通电螺线管的磁场实验： 探究通电螺线管的磁场特点1.在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似 2.按下图连接实验装置图，观察改变电流方向后小磁针指向的变化。仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。预想可能的不同种情况，小组间交流。N SNS N SNS通过实验，判断螺线管的 N、 S极，并标在图中。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。 你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动， N 极就在我的前方。蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说： N 极就在我的左边。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 。右手螺旋定则线圈线圈 铁芯铁芯演示电磁铁的工作1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。电磁铁及其应用电磁起重机 电铃 电磁阀门电磁锁电磁选矿机示意图电磁铁的应用磁悬浮列车所用的 磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每列车的最高速度可达每小时小时 500 km以上。以上。2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。磁悬浮列车电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？应用电流磁效应，与电流大小有关。线圈是主要部件，与线圈的形状、匝数有关。电磁铁的磁性匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。电磁继电器的构造电磁继电器主要由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。电磁继电器的工作过程低压控制电路：低压电源、开关、电磁铁高压工作电路：高压电源、用电器、触点电磁继电器的工作过程奥斯特实验通电螺线管的磁场右手螺旋定则、电磁铁、电磁继电器通电导线是不是也会受到磁场的通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？作用力呢？SNI+_磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？磁场 磁场磁体间通过磁场相互作用第三节 科学探究：电动机为什么会转动拆开电动机，让我们一起观察下它的构造。活动一：认识电动机 观察并研究电动机的结构活动二：探究磁场是否对通电导体有力的作用 要求：闭合开关前，金属棒必须静止在支架上1、不加磁场，只闭合开关，金属棒动了吗？2、只加磁场，不闭合开关，金属棒动了吗？3、加入磁场，闭合开关，金属棒动了吗？转动的原理结论：磁场对通电导体作用 力 的方向跟 电流方向和 磁场方向 有关。活动三：实验探究磁场对通电导体作用力的方向 1.保持 磁场 方向不变，改变 电流 方向，你会发现什么现象？2.保持 电流 方向不变，改变 磁场 方向，你会发现什么现象？通电线圈可以在磁场里转过一定角度，但不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢 ?实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。将直导线换为通电线圈，那么线圈可以持续地转动吗？电动机怎样转动通电线圈在磁场中两边受力，但方 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。向相反，发生顺时针转动。当线圈的平面与磁场垂直时，通电当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。时由于惯性，线圈还会继续转动。线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。作用的结果使线圈逆时针旋转。通电线圈最后静止在平衡位置通电线圈最后静止在平衡位置。。如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？小小电动机想想做做1．电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。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，线圈不就能转得更平稳了吗？电动机的基本构造想一想2．换向器通过 换向器 可以使线圈中电流每半周改变一次。两个铜半环电刷换向器3．电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力而转动能量转化： 电能转化为机械能4．生活中的电动机直流电动机： 电动玩具、录音机等小型电器电动玩具、录音机等小型电器交流电动机： 电风扇、洗衣机等家用电器电风扇、洗衣机等家用电器