资源简介

复习与总结
整体设计
本章主要有两部分内容，即对简单磁现象的认识、电现象与磁现象的联系。其中磁性和磁体间的相互作用、磁场和磁感线、电流的磁场、电磁感应、磁场对电流的作用是学习的重点。新的课程标准特别要求学生应用知识的能力，因而作为这些知识在生活或生产中的应用，电磁继电器、发电机、电动机等也应重点复习。所以本节的主要任务是将知识条理化，提高学生运用知识解决实际问题的能力。本设计主要侧重以下几方面。
1．引导学生形成一个系统的知识体系。本章的主线是磁场，要引导学生理清磁体、电流周围都存在磁场，磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用，磁场能使运动的导体产生感应电流。教学中要挖掘知识点间的联系，将本章知识用磁场串起来，形成系统的知识结构。
2．注意物理研究方法的总结。本章在研究电和磁现象中，运用了多种研究方法，如转换法、建立理想模型法、控制变量法、比较法等，在教学中要引导学生进行总结，知道哪些地方运用的是哪种方法，并学会初步的运用。
3．注重基本概念和规律的理解及应用。本章涉及的概念和规律较多，磁性、磁极、磁化、电流的磁效应、电磁感应、磁极间相互作用、安培定则等都非常重要，让学生真正理解是关键，可通过设置相关题型，让学生去认识掌握。电磁铁、电磁继电器、扬声器、电动机、发电机等内容，是本章知识在现实生活中的重要应用，要让学生学会分析，能结合物理现象进行简单的说明。
4．注重学生个体差异，发挥学生的主体性。鉴于每个学生都有自己的学习特点，本节尝试让学生大胆发挥，形成适合自己的知识体系，并在借鉴中不断完善。同时在随堂训练中为学生设计了分层次的巩固练习，使学生根据自己的情况自行选择，这样让学有余力的同学，能够充分地利用时间，而基础比较差的同学也能找到自己学习的目标，体验成功。
教学重点：
磁场，电和磁的相互联系及相互作用。
教学难点：
1．引导学生形成系统的知识结构；
2．应用电和磁的知识解释各种物理现象和解决简单的物理问题。
教学方法：
1．采用引导发现法，逐步呈现教学信息，突出教师的主导作用和学生主体作用，突出独立性又体现合作性。通过学生的自主学习、交流、师生间互动，让学生自主获取知识；
2．创设问题情景，营造和谐的教学氛围，引发学习兴趣，激发求知欲望；[]
3．讲练结合、步步设疑、逐渐深入、层层引发、引导联想、对比、发现、归纳的探究式思维训练；
4．采用多媒体辅助教学。
课时安排：1课时
三维目标
一、知识与技能
1．知道磁体周围存在着磁场；
2．知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的；
3．知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极；
4．认识电流的磁效应，知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似；
5．理解电磁铁的特性和工作原理；了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理；
6．了解磁场对通电导线的作用；知道电动机的基本构造；
7．知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件；知道发电机的原理。
二、过程与方法
1．通过对知识归纳和梳理，提高学生的总结能力和对知识的分析、整理、加工、应用能力；
2．通过本节的例题讲解和习题训练，提高学生分析问题和应用物理知识解决问题的能力。
三、情感态度与价值观
1．通过了解物理知识的实际应用，提高学生学习的兴趣，激发学生为科学而献身的精神。
2．通过电动机和发电机的应用，了解科技对人类的影响，树立环保意识。
课前准备
多媒体课件、实物投影仪。
教学设计
[导入新课]
展示本章各知识点的考试要求，让学生做到整体了解。
全章内容 知识点 考评指数 考试要求
一、磁现象 1.磁现象[][] ☆ 了解、能解释现象[]
2.磁化 ☆ 了解
二、磁场 1.磁场 ☆☆☆ 认识
2.磁感线 ☆☆☆ 认识、会判断
3.地磁场 ☆ 了解
三、电生磁 1.电流的磁效应 ☆ 了解
2.通电螺线管的磁场 ☆☆☆ 认识
四、电磁铁 电磁铁 ☆☆☆☆ 认识、能独立操作
五、电磁继电器扬声器 1.电磁继电器 ☆☆ 了解、会读图说明
2.扬声器 ☆ 了解
六、电动机 1.磁场对通电导线的作用 ☆ 了解
2.电动机 ☆ 了解
七、磁生电 1.电磁感应 ☆☆☆ 认识
2.发电机 ☆ 了解
3.交流电和直流电 ☆ 了解
提出问题：(课件展示问题)
1．奥斯特发现了________现象，它的实际应用是________。
2．法拉第发现了________现象，它的实际应用是________。
3．电与磁之间还有什么联系？它的实际应用是________。
结合以上问题，想一想，如何比较直观地总结出本章的知识结构图。
[推进新课]
一、形成知识网络
1．学生自主形成知识结构图
教师活动：
①组织学生进行总结、对比，找出最具代表性的作品。
②教师加强巡视，对个别学生进行引导、解疑。
学生活动：
①将自己总结的结构图与其他同学进行对比，分析优、缺点。
②将自己的疑问和解决不了的问题进行交流、讨论。
2．组内讨论，形成系统的知识结构图
以小组为单位，进行交流、讨论，形成具有代表性的结构图。
3．投影展示，取长补短
将各小组形成的结构图用实物投影到大屏幕上，比较相互之间的异同，进一步完善各自的知识结构图。
4．总结(可在黑板上师生共同得出)
二、物理研究方法
提出问题：总结一下，本章涉及了哪些物理研究方法？
结论：转换法、建立理想模型法、控制变量法、比较法等。
提出问题：总结本章哪些地方用到了以上方法。
结论：用到转换法的有：运用小磁针来研究磁场、奥斯特实验、用吸收大头针的多少来研究电磁铁磁性强弱等；用到理想模型法的是磁感线的引入；用到控制变量法的有：探究通电螺线管的磁场方向、研究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究通电导线在磁场中受力的方向、探究感应电流的方向等；用到比较法的有：研究磁场对电流的作用和电磁感应现象的实验装置图、电动机和发电机等。
三、经典题解
例1：有一条形铁块，上面的字已模糊不清，试用多种方法判定它是否具有磁性。
解析：①根据磁体的吸铁性来判断。如果条形铁块能吸引铁屑，就说明它有磁性，是磁体；如果条形铁块不能吸引铁屑，就说明它没有磁性，不是磁体。
②根据磁体的指向性来判断。把条形铁块用细线系住中间，悬吊起来。如果它静止时总是指向南北方向，它就具有磁性，是磁体；如果它静止时会指向任意方向，则它就不具有磁性，不是磁体。
③根据磁极间的相互作用来判断。另取一根条形磁铁，用其两端分别先后去靠近条形铁块的某一端，如果两次都能吸引，说明该铁块无磁性，不是磁体；如果一次吸引，一次排斥，说明它有磁性，是磁体。
启迪：本题综合考查了磁现象的基本知识，解题的关键是对简单的磁现象中的基本概念和磁极间相互作用规律有正确的认知和理解。
例2：通电螺线管上方放一个小磁针，小磁针静止时的方向如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．通电螺线管c端为N极，电源a端为正极
B．通电螺线管c端为N极，电源a端为负极
C．通电螺线管d端为N极，电源b端为正极
D．通电螺线管d端为N极，电源b端为负极
解析：根据小磁针在磁场中N极的指向与磁感线方向的关系，可知通电螺线管的c端为N极，d端为S极。由安培定则可知，电流从b端流出，a端流入，即b端为电源正极，答案应选B。
启迪：本题综合考查磁场方向、通电螺线管的磁场和安培定则的应用。这类题形式多变，但万变不离其宗。关键在于对磁场、磁感线、通电螺线管的磁场、安培定则、电源与电流等知识的纵横关系的理解和应用，注意变通性，提高应变能力。
例3：下列研究物理问题的方法相同的是(　　)
①根据电流所产生的效应认识电流
②研究电流时把它比作水流
③根据磁铁产生的作用来认识磁场
④利用磁感线来描述磁场
A．①与②　　　　　　　　　　　　　B．①与③
C．③与④ D．②与④
解析：①通过电流产生的效应来认识看不见、摸不着的电流；②运用类比的方法，用水流类比电流的特点；③通过磁场产生的效应来认识看不见、摸不着的磁场；④通过实际不存在的假想的“磁感线”来描述磁场的分布情况。由此可见，研究方法相同的是①与③，应选B。
启迪：本题考点较新颖，主要考查对物理学研究问题方法的了解。要善于总结，掌握方法，提高能力。
例4：如图所示，在下面各种情况中，电流表指针发生偏转的是…(　　)
A．S断开，ab向左运动 B．S闭合，ab向上运动
C．S闭合，ab向下运动 D．S闭合，ab向右运动
解析：如图所示装置中开关S断开，电路处于开路状态，电路中无电流；开关S闭合后，导线ab是闭合电路中的一部分，当导线ab向上或向下运动时都不能切割磁感线，则电路中无感应电流产生；导线ab向右运动时，在磁场中切割磁感线，此时电流表的指针发生偏转。所以本题的答案为D。
启迪：本题考查了研究电磁感应现象中的实验操作，解题的关键是正确理解此实验的原理和操作方法。注意切割磁感线运动的相对性，不一定是导线运动，也可以是磁体运动。
四、随堂检测
提出要求：A卷是基础卷，大部分学生都做；B卷，学生可根据自己的情况自主选择。
A卷：
1．在水平面内能自由旋转的小磁针，静止时总是一端指南，叫做______极，用符号______表示；另一端指北，叫做______极，用符号______表示。
2．导线通电时，能使它附近的小磁针发生______。这个现象首先由丹麦的物理学家______发现的。这说明了____________。
3．如图所示，A、B为通电螺线管的两端，通电螺线管外部的磁感线是从它的______端出来，回到它的______端。
4．1831年，英国著名物理学家______发现了电磁感应现象。
5．小芳用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管，接入如图所示的电路中。闭合开关S后，要使螺线管吸引大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向______端移动(选填“a”或“b”)。此时灯泡的亮度______(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
6．如图所示，挂在弹簧测力计下方的铁块置于一匝数可变的电磁铁的上方。
(1)当开关S由4调到3时，弹簧测力计的示数将变大，这说明磁铁通电时______；
(2)S接2时，要想使弹簧测力计的示数在测量范围内变大，可采取的办法是________(写出一条即可)。
7．下列用电器中，一定没有电磁铁的是(　　)
A．电烙铁 B．电铃 C．电磁起重机 D．电磁继电器
8．一个通电螺线管两端磁极的极性决定于(　　)
A．螺线管的匝数 B．通电螺线管的电流方向
C．螺线管内有无铁芯 D．通过螺线管电流的大小
9．如图所示，一条形磁铁的周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁。这四枚小磁针静止时N极指向画错的是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
10．关于电和磁，下列说法正确的是(　　)
A．磁场是由无数磁感线组成的
B．地理两极跟地磁两极是重合的
C．只要导体在磁场中运动，就能产生感应电流
D．电能生磁，磁也能生电
11．如图所示，根据导线中的电流方向，标出通电螺线管的N、S极。
12．在一个圆纸盒里有一个条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，各磁针静止时N极指向如图所示，请在圆纸盒里画出磁体并标明它的南北极。
13．如图中两个通电螺线管相互吸引，画出这两个螺线管的绕法。
14．当S闭合时，小磁针静止时所处位置如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的“＋”“－”极。
B卷
1．将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成)。要求：(1)电路能改变电磁铁磁性的强弱；(2)小磁针静止时如图所示。
2．在做“探究电磁铁的磁性与哪些因素有关”的实验中，小辉同学作出以下猜想。
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性。
猜想B：通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
猜想C：外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小辉设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕若干圈，制成电磁铁，如图所示的a、b、c、d是实验中观察到的四种情况。根据小辉的猜想和实验，完成下列填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断它的______的不同。
(2)通过比较______两种情况，可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较______两种情况，可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C并不全面，应补充的条件是______。
3．如图是研究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图，比较甲、乙两图可知，感应电流方向与______有关；比较甲、丙两图可知，感应电流方向与____有关。
4．我国宋代的学术著作《梦溪笔谈》中有如下一段叙述：方家(指精通某种学问的行家)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不令南也(不是正南方向)。以上叙述说明了地球是一个______，并且以事实说明了地球的地理南北极与地磁南北极______。
答案：A卷：1.南　S　北　N　2.偏转　奥斯特　通电导线周围存在磁场　3.B　A　4.法拉第　5.b　变亮　6.(1)有磁性　(2)开关S改接1　7.A　8.B　9.A　10.D　11.左端为N极，右端为S极　12.如图甲　13.如图乙　14.通电螺线管左端为N极，右端为S极　电源右端为正极，左端为负极
甲
乙
丙
B卷：1.如图丙　2.(1)磁性强弱　(2)a、b　(3)b、c　(4)通过电磁铁的电流相同时　3.导体运动方向　磁感线方向　4.巨大磁体　并不重合
[课堂总结]
再次展示本章各知识点的考试要求，引导学生理清这堂课的重点和难点以及知识体系。
[布置作业]
进一步完善本章的知识结构，总结解决问题的规律。
板书设计
复习与总结
一、形成知识网络
二、物理研究方法
三、经典题解
四、随堂检测
设计点评
本节课主要是引导学生形成系统的知识体系和培养学生运用所学解决问题的能力，是在上节课后让学生归纳和总结本章知识结构的基础上进行的。通过在课堂上展示学生作品，极大地调动了学生的积极性，使学生认真地进行复习整理。课堂上通过小组内交流、讨论，形成初步的知识系统，再经过展示和教师的讲解，可使学生既看到了自己的不足，又学习到了别人的方法，进一步加深对这一章知识的理解与掌握。同时，在明确本章的学习要求下，讲练结合，极大地培养了学生能力，促进了学生的发展。最后，通过设置不同层次的题型，充分激发和调动起了学生学习的积极性和主动性，获得理想的复习效果。
参考资料
电能的输送
许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中，电能在那里生产出来，并不能马上被使用，它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂，走进千家万户，才能被使用；离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输，才能被使用。因此，电力网成为连接电厂和用户的纽带，它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备，以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。下图即为一变电站的输配电系统。
变电站的输配电系统
电能在发电机中生产出来，此时电压为10 kV左右，经升压变压器变成220 kV或500 kV后，通过超高压输电线输送到城市的供电网上，再经多级降压变压器最终变为220 V，才能供我们使用。这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题，因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电，在我国建成的就有“葛－上”(葛洲坝－上海)500 kV直流输电线。高压直流输电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电)，来完成其任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500 kV等)输电呢？主要是因为要减少线损(Q)，也就是电能在传输时在传输线上以热能等形式白白损失掉的能量。只有不断地提高电压，才能减少线损Q。Q与通过传输线的电流I有这样的关系：Q＝I*I*R，因为传输线的电阻R一定，因此要减少Q就要减小I，而I又与电压U成反比，因此，减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路，其次是电力电缆。最新的、最有前途的传输线要数高温超导导线了，据华中理工大学超导电力科研与发展中心提供的一份报告，目前，中国输配电系统的网络损耗高达百分之八点五，到2010年，按预测的装机容量，中国在输配电网上将损失二到三个三峡电站所发出的电能。而高温超导导线由于其零电阻的特性，将能极大地减少线损。
输配电除了需要变压器、传输线路等电气设备外，还需要输配电自动化技术的支持。输配电自动化控制的主要任务是：
1．要保证传输电能的质量，也就是要保证所传输电的电压、频率，而这就要合理地分配电网中的无功功率和有功功率，这就要精确地进行潮流计算，再进行功率分配和功率补偿。
2．要保证电力网运行的安全，也就是要保证变压器、传输线路等的故障的预防、排除和恢复等等。
我国由于能源分布不均衡，高电压、长距离的电力输送日趋增加，这使电力系统的稳定性问题变得十分突出。同时，随着城市化进程的加快，常规的电力技术也难以解决大城市高密度送电问题。因此，输配电自动化技术将需要更快速地发展，在电力系统中发挥更大的作用。

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