第十六章电磁铁与自动控制
16.1从永磁体谈起
教学目标
知识目标
1.知道磁体周围存在磁场。
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。
教学重点
1.知道磁铁的指向性和磁极间的相互作用。
2.知道什么是磁场、磁感线、地磁场和磁化。
教学难点
1.磁场和磁感线的认识。
2.被磁化的钢针磁极的判断。
器材准备
条形、蹄形磁体,铁、钴、镍片,铁屑,钢针,投影仪,投影片,挂图,微机,大头针,铁架台,细线,有关磁性材料的实物,图片(有些实验器材可布置学生自己准备),小磁针。
教学过程
一、引入新课
这是一个朋友在瑞典北部城市科罗娜(KIRUNA)旅游时拍到的照片,你知道这是什么自然现象吗?这就是传说中的极光,它是绚丽的、多变的、神秘的。长久以来、人们除了感叹极光的美丽,也在不停的寻找极光出现的原因,国内外也有很多关于极光的神话传说。随着科技的进步,人们才研究发现,这钟现象是和地球的磁场有着密切的关系的。这节课我们就来认识磁现象。
二、新课教学
探究点一:磁现象
在小学的时候中,我们就了解了简单的磁现象,同学们回忆一下,有哪些现象?学生发言,教师可以适时补充。例如磁铁能吸引铁;指南针可以指南北,帮助人们辨别方向;小磁针指南北;两磁铁可以相吸,其中一个换另一头就相斥等等。
磁现象与生产生活密切相关,具有较高的科学研究价值。从古代开始,很多人们就致力于对磁现象的研究,例如司南的发明,就为当时的航海提供了很大的便利。司南就是我国早期的指南针,由两部分组成。一部分是天然磁石制成的勺子形状,另一部分是水平光滑的地盘,静止的时候勺子的长柄就会指向南方。
探究点二:认识磁体
人们利用天然磁石制成各种形状的磁体,它们具有共同的性质,就是能够吸引钢铁一类的物质。演示操作,得出结论。
我们把铁、钴、镍片,橡皮,塑料尺等器材放在桌上摆好,用条形磁铁和蹄形磁铁分别接近它们,观察到磁铁能吸引铁片,能微弱地吸引钴片和镍片,不吸引橡皮和塑料尺。磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫磁性,具有磁性的物质叫作磁体。
把大头针平铺在一张白纸上,分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上,然后用手轻轻将磁体提起,并轻轻抖动,观察到磁铁两端能吸引较多的大头针,而中部没有吸引大头针。磁体各部分的磁性强弱不同,磁体两端的磁性最强,这两个部位叫磁极(magneticpole)。
把条形磁体用线悬挂在铁架台上,或把小磁针支起,让它在水平方向上自由转动,观察它的静止方位。一端指南一端指北.悬吊着的磁体,静止时指南的那个磁极叫作南极(southpole),又叫S极。静止时指北的那个磁极叫作北极(northpole),又叫N极。
把两块条形磁体用线吊起来,用其中一块条形磁体的N极靠近另一块条形磁体的S极,观察现象。再用这块条形磁体的N极靠近另一块条形磁体的N极,观察现象。发现磁极相互吸引,同名磁极相互排斥。
探究点三:磁化和去磁
从刚才演示的磁铁两极各取一个大头针,发现会有互相吸引的现象。或者从同一极取下的2个大头针互相排斥。
一些物体在磁体或者电流的作用下会获得磁性,这种现象就叫作磁化。你也可以试一试用磁铁来磁化一根普通的缝衣针。
探究点四:认识磁场
刚刚我们认识了磁体的许多磁现象,下面我们把磁针拿到一个磁体的附近,它会怎么样?为什么会这样?先猜猜,再做,最后讨论,说出结论。
同学们通过猜和做后,热烈地讨论,可能提出场(预习结果,可学生说不清什么叫场)。
小磁针到底是受到磁体的吸引力,还是说小磁针受到磁场的力的作用,到底是哪个?小磁针和磁体并未接触,看来,在磁场周围存在着一种物质,能够使小磁针偏转。但是我们却看不见、摸不着这样的物质。这种物质真的存在吗?是的,因为我们可以根据它所表现出来的性质来认识它、感知它,证明它是确实存在的。学生们在讨论:
就像风是空气流动形成的,电流能使灯丝发光一样,场的作用是实实在在的。那什么是磁场?在磁体周围存在着一种物质,它对放入其中的磁体产生磁力的作用。
想想做做
现在我们把条形磁体用布包上,判断它的磁极。把条形磁体悬挂起来,指南的是南极,指北的是北极。拿小磁针靠近条形磁铁的一端,与小磁针北极相吸的是南极,另一端是北极。同学们的办法很好,那么我们把小磁针放到磁体周围将会是什么样?
学生们把小磁针放在条形磁体和蹄形磁体周围,观察并讨论。小磁针不指南北,指不同的方向。
从实验中我们感觉磁场好像很复杂,为了形象地描述磁场,在物理学中,把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向,那么,我们可以在磁场中放入许多小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况,我们用铁屑代替小磁针来做做看。说出你是怎么做的?观察到什么?
探究点五:描述磁场磁感线
在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体和蹄形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布。观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线。铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况,因此我们可以仿照铁屑的分布情况,在磁体的周围画一些曲线,用来方便、形象地描述磁场的情况,科学家把这样的曲线叫作磁感线。你们思考讨论一下,磁感线是什么?怎样理解它?
在磁体周围画一些带箭头的曲线,使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致,它们可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫磁感线。磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的,实际并不存在。并且磁感线的疏密可以表示磁场的强弱。
既然可以用磁感线描述磁场,磁场又有方向,那么我们看条形磁体和蹄形磁体的磁场分布,说出磁感线应该从N极指向S极,还是应该相反?
试一试标出磁感线上的箭头指向。
教师巡回检查学生们标的情况,同学们都标出来了。我们认识了磁场并知道磁场的方向和用磁感线描述磁场分布情况。
探究点六:地磁场
大家知道为什么指南针能指南北,不是指东西吗?地理的南极和北极是不是在我们指的南北方?地理的两极和地磁的两极一致吗?要想知道这些知识我们就需要来了解地磁场的存在和地磁感线的指向及分布。
地球周围存在着磁场地磁场,地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。但是地理的两极和地磁的两极并不重合,地磁场北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以小磁针南极指南、北极指北。就是在地磁场的作用下,小磁针才会指南北。
板书设计
16.1从永磁体谈起
一、磁现象
1.磁性
2.磁体
3.磁极
4.磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
二、磁场
1.磁场
2.磁感线
三、地磁场
教学反思
本节课先是以美丽的极光将学生带入到磁的世界,进而引入主题,从而激发学生的学习兴趣。在授课的过程中,我通过大量的实验,给学生演示,让学生在体验和观察实验现象的过程中得出有关磁的相关知识。但是学生会遇到两个难点:第一是场的概念,这是由于磁场看不见,摸不着,而又客观存在,对初中学生不能深讲,对这个问题,我只有通过实验、比喻让学生领会。第二,磁感线是学生遇到的又一难点,难在磁感线的本质究竟是什么搞不清楚以及磁感线的分布情况。因此,我只能通过演示细铁屑在磁场作用下有规则的排列,从而引入磁感线,使学生知道,仿照细铁屑在磁体周围有规则排列的图样而画出的有方向的曲线,形象而又方便地表示出磁感线。
教案课件是每个老师工作中上课需要准备的东西,大家在细心筹备教案课件中。必须要写好了教案课件计划,新的工作才会如鱼得水!你们知道多少范文适合教案课件?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“九年级物理(粤沪版)上册知识点归纳”,希望能对您有所帮助,请收藏。
九年级物理(粤沪版)上册知识点归纳第十三讲从勾股定理谈起
勾股定理揭示了直角三角形三边之间的关系,大约在公元前1100多年前,商高已经证明了普通意义下的勾股定理,在国外把勾股定理称为“毕达哥拉斯定理”.
勾股定理是平面几何中一个重要定理,其广泛的应用体现在:勾股定理是现阶段线段计算、证明线段平方关系的主要方法,运用勾股定理的逆定理,通过计算也是证明两直线垂直位置关系的一种有效手段.
直角三角形是一类特殊三角形,有着丰富的性质:两锐角互余(角的关系)、勾股定理(边的关系),30°角所对的直角边等于斜边的一半(边角关系),这些性质在求线段的长度、证明线段倍分关系、证明线段平方关系等方面有广泛的应用.
例题求解
【例1】如图,以等腰直角三角形ABC的斜边AB为边向内作等边△ABD,连结DC,以DC为边作等边△DCE,B、E在CD的同侧,若AB=,则BE=.
(重庆市中考题)
思路点拨因BE不是直角三角形的边,故不能用勾股定理直接计算,需找出与BE相等的线段转化问题.
注千百年来,勾股定理的证明吸引着数学爱好者,目前有400多种证法,许多证法的共同特点是通过弦图的割补、借助面积加以证明,美国第20任总统加菲尔德(1831—1881)曾给出一个简单证法.
勾股定理的发现是各族人民早期文明的特征,有人建议,将来与“外星人”交往,可以把勾股定理转化为光电讯号,传向异域,他们一定懂得勾股定理.
现已确定的2002年8月在北京举行的国际数学家大会的会标来源于弦图的图案.
【例2】2002年8月在北京召开的国际数学家大会会标取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的较短直角边为a,较长直角边为b,那么(a+b)2的值为()
A.13B.19C.25D.169
(山东省中考题)
思路点拨利用勾股定理、面积关系建立a、b的方程组.
【例3】如图,P为△ABC边BC上的一点,且PC=2PB,已知∠ABC=45°,∠APC=60°,求∠ACB的度数.
(“祖冲之杯”邀请赛试题)
思路点拨不可能简单地由角的关系推出∠ACB的度数,解本例的关键是由条件构造出含30°角的直角三角形.
【例4】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,设AC=b,BC=a,AB=c,CD=h.
求证:(1);
(2);
(3)以、、为边的三角形,是直角三角形.
思路点拨(1)只需证明,从左边推导到右边;(2)证明(;(3)证明.在证明过程中,注意面积关系式的应用.
【例5】一个直角三角形的边长都是整数,它的面积和周长的数值相等,这样的直角三角形是否存在?若存在,确定它三边的长,若不存在,说明理由.
(北京市竞赛题)
思路点拨假设存在符合条件的直角三角形,它的三边长为a、b、c,其中c为斜边,则,于是将存在性问题的讨论转化为求方程组的解.
注当勾股定理不能直接运用时,常需要通过等线段的代换、作辅助垂线等途径,为勾股定理的运用创造必要的条件,有时又需要由线段的数量关系去判断线段的位置关系,这就需要熟悉一些常用的勾股数组.
从代数角度,考察方程的正整数解,古代中国人发现了“勾三股,四弦五”,古希腊人找到了这个方程的全部整数解(用代数式表示的勾股数组).
17世纪,法国数学家费尔马提出猜想:当≥3时,方程无正整数解.
1994年,曼国普林斯顿大学维尔斯教授历尽艰辛证明了这个猜想,被誉为20世纪最伟大的成果.
一般地,在有等边三角形、正方形的条件下,可将图形旋转60°或90°,旋转过程中角度、线段的长度保持不变,在新的位置上分散的条件相对集中,以便挖掘隐含条件,探求解题思路.
学力训练
1.如图,AD是△ABC的中线,∠ADC=45°,把△ACD沿AD对折,点C落在点C′的位置,则BC′与BC之间的数量关系是.(山西省中考题)
2.如图,△ABC是直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP重合,若AP=3,则PP′的长等于.
3.如图,已知AB=13,BC=14,AC=15,AD⊥BC于D,则AD=.
(武汉市选拔赛试题)
4.如图,四边形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,CD=12㎝,DA=13cm,且∠ABC=90°,则四边形ABCD的面积是cm2.
5.如图,一个长为10米的梯子,斜靠在墙上,梯子的顶端距地面的垂直距离为8米,如果梯子的顶端下滑1米,那么,梯子底端的滑动距离()
A.等于1米B.大于l米C.小于l米D.不确定
(宁波市中考题)
6.如果一个三角形的一条边是另一条边的2倍,并且有一个角是30°,那么这个三角形的形状是()
A.直角三角形B.钝角三角形C.锐角三角形D.不能确定
7.在四边形ABCD中,∠A=60°,∠B=∠D=90°,BC=2,CD=3,则AB=()
8.在由单位正方形组成的网格图中标出了AB,CD,EF,GH四条线段,其中能构成一个直角三角形三边的线段是()
A.CD,EF,GHB.AB,CD,EFC.AB,CD,GHD.AB,EF,GH
(北京市竞赛题)
9.如图,正方形网格中的每个小正方形边长都是1,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画三角形:(1)使三角形的三边长分别为3,2,;(2)使三角形为钝角三角形且面积为4.
(吉林省中考题)
10.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=120°,MN垂直平分AB,求证:CM=2BM.
(南道市中考题)
11.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,D为斜边BC中点,DE⊥DF,求证:.
12.如图,在△ABC中,AB=5,AC=13,边BC上的中线AD=6,则BC的长为.
(湖北省预赛试题)
13.如图,设P是等边△ABC内的一点,PA=3,PB=4,PC=5,则∠APB的度数是.
14.如图,一个直角三角形的三边长均为正整数,已知它的一条直角边的长恰是1997,那么另一条直角边的长为.
15.若△ABC的三边a、b、c满足条件:,则这个三角形最长边上的高为.
16.在锐角△ABC中,已知某两边a=1,b=3,那么第三边的变化范围是()
A.2c4B.2c≤3C.2c<c<
(“祖冲之杯”邀请赛试题)
17.如图,用3个边长为l的正方形组成一个对称图形,则能将其完全覆盖的圆的最小半径为()
A.B.C.D.
(天津市竞赛题)
18.△ABC三边BC、CA、AB的长分别为a、b、c,这三边的高依次为、、,若a≤,b≤,则这个三角形为()
A.等边三角形B.等腰非直角三角形C.直角非等腰三角形D.等腰直角三角形
(武汉市选拔赛试题)
19.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AF平分∠CAB交CD于E,交CB于F,且EG∥AB交CB于G,则CF与CB的大小关系是()
A.CFGBB.CF=GBC.GFGBD.无法确定
20.如图,已知△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,F、F分别是AB、AC边上的点,且DF⊥DF,若BE=12,CF=5,求△DEF的面积.
21.如图,在△ABC中,AB=AC,(1)若P是BC边上的中点,连结AP,求证:BP×CP=AB2一AP2;(2)若P是BC边上任意一点,上面的结论还成立吗?
若成立,请证明,若不成立,请说明理由;(3)若P是BC边延长线上一点,线段AB、AP、BP、CP之间有什么样的关系?请证明你的结论.
22.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,E、F分别是BC上两点,若∠EAF=45°,试推断BE、CF、EF之间的数量关系,并说明理由.
23.如图,∠ACB=90°,AD是∠CAB的平分线,BC=4,CD=,求AC的长.
(河南省竞赛题)
24.(1)四年一度的国际数学家大会于2002年8月20日在北京召开.大会会标如图甲.它是由四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形.
若大正方形的面积为13,每个直角三角形两直角边的和是5,求中间小正方形的面积.
(2)现有一张长为6.5cm.宽为2㎝的纸片,如图乙,请你将它分割成6块,再拼合成一个正方形.(要求:先在图乙中画出分割线,再画出拼成的正方形并标明相应数据)
(烟台市中考题)
25.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=CD,求证:BD2=AB2+BC2.
(北京市竞赛题)
文章来源:http://m.jab88.com/j/26459.html
更多