日期:2022-02-19
這是電生磁教學(xué)設(shè)計,是優(yōu)秀的物理教案文章,供老師家長們參考學(xué)習(xí)。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識和技能
(1)認(rèn)識電流的磁效應(yīng),初步了解電和磁之間存在著某種關(guān)系。
(2)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場,通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。
(3)會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
2.過程和方法
(1)觀察和體驗通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
(2)體驗探究通電螺線管外部的磁場特征、以及磁場的方向與電流方向的關(guān)系的過程。
3.情感、態(tài)度與價值觀
通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善于發(fā)現(xiàn)問題,勇于進(jìn)行科學(xué)探索的精神;通過體驗電和磁之間的聯(lián)系,形成樂于探索自然界奧秘的習(xí)慣。
2學(xué)情分析
學(xué)生已研究了簡單的磁現(xiàn)象,知道了磁體周圍存在磁場以及磁極間的相互作用規(guī)律;知道磁場是有方向性的,并且能使放入其中的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn);對條形磁體的磁場有了一定的感性認(rèn)識。這對探究本節(jié)電流的磁場打下了基礎(chǔ)。
3重點難點
1、認(rèn)識電流的磁效應(yīng),通電螺線管外部磁場分布,通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系。
2、探究通電螺線管的磁場極性與電流方向的關(guān)系并總結(jié)得出簡單的判斷方法。
4教學(xué)過程 4.1第一學(xué)時 教學(xué)活動 活動1【導(dǎo)入】比較電與磁,設(shè)疑揭示本節(jié)要探究的問題,導(dǎo)入新課。
教師:同學(xué)們,本學(xué)期我們主要學(xué)習(xí)了功勛卓著的電現(xiàn)象,前面呢我們又認(rèn)識了一些簡單的磁現(xiàn)象,那么電與磁之間有沒有什么共同點呢?它們之間又有沒有什么聯(lián)系呢?
學(xué)生作答,教師大屏幕展示。
設(shè)疑導(dǎo)入新課:電與磁為什么會有這么多的相似之處?巧合?還是它們之間有著某種必然的聯(lián)系?
教師:這個問題,曾引起很多科學(xué)家的思考和探究。直到1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次做電學(xué)實驗室偶然發(fā)現(xiàn)了電路通電后,不遠(yuǎn)處的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),這一現(xiàn)象引起了他的極大興趣,于是他反復(fù)做了大量的實驗,終于揭開了這個謎。
下面我們就來做一做奧斯特做過的實驗。
活動2【活動】探究電生磁
(1)、探究奧斯特實驗──通電導(dǎo)體周圍有磁場。
提出問題:在什么情況下會產(chǎn)生磁場呢?
做出猜想:通電時才會產(chǎn)生磁場。
怎樣設(shè)計實驗來證實自己的猜想呢:(學(xué)生討論說出自己的方法,教師課件展示,引導(dǎo)學(xué)生實驗。)
教師演示:通電有磁性,斷電無磁性。
得出結(jié)論:通電導(dǎo)線相當(dāng)于一個磁體,周圍存在磁場。
(2)、進(jìn)一步研究:磁場的方向。
改變電流的方向,通電導(dǎo)線周圍還有磁場嗎?做一做,看看還會不會有什么新的發(fā)現(xiàn)?
觀看課件——教師演示——學(xué)生討論——得出結(jié)論。
電流的方向改變,磁場的方向也隨之改變,即磁場的方向與電流的方向有關(guān),我們把這樣的現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。從而也探究出電與磁之間的關(guān)系: 《電生磁》(板書)
(3)、物理走向生活,設(shè)置問題并過渡,
教師提問拓展:知道電能生磁,發(fā)揮你的想象,你能利用它來做什么?學(xué)生答電磁起重機等。 教師分析,在實驗中利用短路獲得較強的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的,同學(xué)們開動腦筋幫幫老師想一想,在實際生活中我們用什么辦法來增強通電導(dǎo)體的磁場呢?
過渡到通電螺線管。
活動3【活動】探究通電螺線管的磁場
探究1:制作螺線管
教師:針對教材內(nèi)容演示螺線管的纏繞方法。
教師提問:下面請同學(xué)們利用桌上的器材制作螺線管,為了纏繞方便,請大家將導(dǎo)線纏繞在鉛筆上。 比一比,看誰繞得又快又好。
學(xué)生制作螺線管教師巡查,學(xué)生展示。(對展示的予以肯定和鼓勵)
探究2:通電螺線管外部是否有磁場及磁場的分布情況
怎樣判斷通電螺線管周圍是否有磁場?
說出探究方法——學(xué)生探究——得出結(jié)論:通電螺線管的周圍存在磁場。
二、通電螺線管的磁場與以前研究的哪種磁體的磁場相似?說出你的猜想。
學(xué)生回答。
找出探究方法:我們用什么方法來研究它的磁場分布情況呢?(教師播放幻燈片,讓學(xué)生通過對比找出判定辦法。)
學(xué)生探究:要求學(xué)生按照教材圖示進(jìn)行實驗并在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的N級涂黑。
教師演示:引導(dǎo)學(xué)生分析通電螺線管的磁場形狀。即:通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
探究3:通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系
教師提問:在做奧斯特實驗時,改變電流的方向,磁場的方向也隨之改變,那么我們又如何改變螺線管的極性呢?
引導(dǎo)學(xué)生思考:改變電流的方向
學(xué)生:實驗檢驗自己的判斷是否正確。
教師演示,得出結(jié)論:通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)。有什么樣的關(guān)系?我們能不能找到一種判定的方法呢?下面請大家結(jié)合畫面中螞蟻和猴子的說法,我們能否受到某種啟示呢?
學(xué)生合作學(xué)習(xí):學(xué)生看螞蟻和猴子說的話,小組討論。
教師給予適當(dāng)提示:如果我們自己沿著電流方向走,北極在哪一邊?你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎?
教師:偉大的物理學(xué)家安培通過實踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律,人們?yōu)榱思o(jì)念他,把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則下面我們來一起學(xué)習(xí)一下吧!
安培定則:右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。并教會學(xué)生安培定則歌:右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向N極端。出示投影,讓學(xué)生熟記安培定則歌。
學(xué)生練習(xí):將長直鋁導(dǎo)線纏繞在黑色的膠管上,假設(shè)電流從螺線管的左流入右流出,應(yīng)該怎樣判斷?如果電流從螺線管的右邊流入左邊流出呢?再改變螺線管的纏繞方向試試看?
教師投影,檢驗學(xué)生掌握情況。
活動4【練習(xí)】交流小結(jié)、隨堂練習(xí)、總結(jié)評估
1、課堂練習(xí):(作業(yè)見課件)
題型一.判斷磁極.
標(biāo)出圖中通電螺線管的N、s極。
題型二.判斷電流方向.
根據(jù)圖3中通電螺線管的N、S極,標(biāo)出螺線管上導(dǎo)線中的電流方向。
題型三.判斷電源正負(fù)極.
根據(jù)圖4中通電螺線管旁的小磁針的N、S極指向,在圖4中標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電源的正、負(fù)極.
題型四.判斷繞線方法.
下圖中,電路連接正確,通電后小磁針指向如圖所示(涂黑端表示N極)。請在圖中標(biāo)出螺線管的磁極、電源的“+”、 “—”極,并畫出螺線管的繞法
2、今天你學(xué)到了哪些知識?你有哪些新的體會。你還想知道什么?
3、布置作業(yè):
(1)、反饋練習(xí):動手動腦學(xué)物理:①②③
(2)、知識拓展:研究你家或附近住宅樓的電動門是如何工作的,主要靠什么控制門鎖。進(jìn)一步幫助學(xué)生理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。
(3)、走進(jìn)生活:研究牽?;?、菜豆的莖纏繞的方向與生長的方向之間的關(guān)系。觀察葡萄、絲瓜的卷須的纏繞方向與生長的方向之間的關(guān)系??纯磁c我們研究的磁場與電流方向之間有沒有某種聯(lián)系。
1、課堂練習(xí):(練習(xí)題見課件)
題型一.判斷磁極.
標(biāo)出圖中通電螺線管的N、s極。
題型二.判斷電流方向.
根據(jù)圖3中通電螺線管的N、S極,標(biāo)出螺線管上導(dǎo)線中的電流方向。
題型三.判斷電源正負(fù)極.
根據(jù)圖4中通電螺線管旁的小磁針的N、S極指向,在圖4中標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電源的正、負(fù)極.
題型四.判斷繞線方法.
下圖中,電路連接正確,通電后小磁針指向如圖所示(涂黑端表示N極)。請在圖中標(biāo)出螺線管的磁極、電源的“+”、 “—”極,并畫出螺線管的繞法
2、今天你學(xué)到了哪些知識?你有哪些新的體會。你還想知道什么?
3、布置作業(yè):
(1)、反饋練習(xí):動手動腦學(xué)物理:①②③
(2)、知識拓展:研究你家或附近住宅樓的電動門是如何工作的,主要靠什么控制門鎖。進(jìn)一步幫助學(xué)生理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。
(3)、走進(jìn)生活:研究牽?;?、菜豆的莖纏繞的方向與生長的方向之間的關(guān)系。觀察葡萄、絲瓜的卷須的纏繞方向與生長的方向之間的關(guān)系??纯磁c我們研究的磁場與電流方向之間有沒有某種聯(lián)系。
第2節(jié) 電生磁
課時設(shè)計 課堂實錄
第2節(jié) 電生磁
1第一學(xué)時 教學(xué)活動 活動1【導(dǎo)入】比較電與磁,設(shè)疑揭示本節(jié)要探究的問題,導(dǎo)入新課。
教師:同學(xué)們,本學(xué)期我們主要學(xué)習(xí)了功勛卓著的電現(xiàn)象,前面呢我們又認(rèn)識了一些簡單的磁現(xiàn)象,那么電與磁之間有沒有什么共同點呢?它們之間又有沒有什么聯(lián)系呢?
學(xué)生作答,教師大屏幕展示。
設(shè)疑導(dǎo)入新課:電與磁為什么會有這么多的相似之處?巧合?還是它們之間有著某種必然的聯(lián)系?
教師:這個問題,曾引起很多科學(xué)家的思考和探究。直到1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次做電學(xué)實驗室偶然發(fā)現(xiàn)了電路通電后,不遠(yuǎn)處的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),這一現(xiàn)象引起了他的極大興趣,于是他反復(fù)做了大量的實驗,終于揭開了這個謎。
一、教學(xué)分析
(一)教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課是人教版八年級物理下冊第九章《電與磁》第三節(jié)《電生磁》,本節(jié)課是在已有的電學(xué)知識和簡單的磁現(xiàn)象知識基礎(chǔ)上,將電和磁對立統(tǒng)一起來。本節(jié)課是初中物理電磁學(xué)部分的一個重點,也是可持續(xù)發(fā)展的物理學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)。
本節(jié)課主要包括三個重要的知識點:通過奧斯特實驗明確通電導(dǎo)線周圍存在磁場;通電螺線管的磁場;安培定則,是一節(jié)內(nèi)容較多、信息量較大的課。但是這節(jié)課的優(yōu)點是知識結(jié)構(gòu)上條理清晰、層次分明。
本節(jié)課有兩個實驗,并且都有著直觀的實驗結(jié)果,相對較為生動,容易引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(二)教學(xué)對象分析
我校處于南寧市青秀區(qū)瑯東片區(qū),學(xué)校做為南寧窗口學(xué)校,硬件配備較為齊全,強化班級建設(shè),突出學(xué)生個性,注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)生合作學(xué)習(xí)意識。
初二的學(xué)生心智已較為成熟,認(rèn)知水平比起剛接觸物理時有了很大提高,形象思維和抽象思維都與有了不同程度的發(fā)展,分析問題、解決問題的能力也更加進(jìn)步。
(三)環(huán)境分析
我校每個教學(xué)班都配備多網(wǎng)合一的多媒體教學(xué)系統(tǒng),通過該系統(tǒng)能夠?qū)⒍嗝襟w課件有效的應(yīng)用于教學(xué),例如:圖片展示、視頻播放、實物投影等給學(xué)生帶來視覺上的沖擊,使許多實驗中的細(xì)微變化在投影中擴(kuò)大化,不易在課堂上完成的實驗在視頻中隨心化,大大增強了學(xué)生的理解,使知識從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.認(rèn)識電流的磁效應(yīng),初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
2.知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場,通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。
3.會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
(二)過程與方法
1.觀察體驗通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
2.體驗探究通電螺線管外部磁場的方向的過程。
(三)情感態(tài)度與價值觀
通過“電生磁”現(xiàn)象,初步認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系,樂于探索自然界的奧秘。
三、教學(xué)重點、難點
(一)教學(xué)重點
1.通過奧斯特的實驗認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。
2.通電螺線管外部磁場分布。
(二)教學(xué)難點:通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向的判斷方法。
四、教學(xué)過程
(一)教學(xué)流程圖
魔術(shù)引入課題——探究奧斯特實驗——介紹奧斯特實驗──探究螺線管的磁場分布——體會通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系——安培定則──課堂練習(xí)——知識回顧——布置作業(yè)。
(二)教學(xué)過程
1.創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
教師:上課之前,老師先給大家表演一個魔術(shù)──紙盒吸鐵,然后提問學(xué)生:盒子里是什么?你猜想的依據(jù)是什么?(播放幻燈片)
學(xué)生:磁鐵,因為磁鐵有磁性。
教師:打開盒子,證明里邊沒有磁鐵。教師斷開開關(guān),再去接觸鐵屑,不能吸引鐵屑。引導(dǎo)提問學(xué)生:剛才產(chǎn)生的磁性可能與什么有關(guān)?
學(xué)生:電……
【創(chuàng)設(shè)情境,吸引學(xué)生好奇心,由不能吸引鐵屑引起學(xué)生思維沖突,讓學(xué)生明白,剛才產(chǎn)生的磁可能跟電有關(guān),激發(fā)學(xué)生實驗興趣和求知欲?!?/p>
過渡:好,今天我們就來學(xué)習(xí)電能生磁的知識。
教師板書:第三節(jié) 電生磁
2.探究新課,釋疑解惑
(1)探究奧斯特實驗──通電導(dǎo)體周圍有磁場
教師:請同學(xué)們利用桌上的器材,設(shè)計實驗,證明剛才的猜想。
學(xué)生:實驗,并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。
教師:同學(xué)們在實驗過程中觀察到了什么,說明了什么?(播放幻燈片)
學(xué)生甲:通電,小磁針偏轉(zhuǎn);斷電,小磁針不偏轉(zhuǎn)。說明通電導(dǎo)線周圍有磁場。
學(xué)生乙:改變導(dǎo)線中的電流方向,小磁針偏轉(zhuǎn)方向也改變。說明磁場方向與電流方向有關(guān)。
【經(jīng)歷科學(xué)探究過程,獲得相關(guān)知識和積極的情感體驗】
教師:大家歸納的非常好,這就是電流的磁效應(yīng)。
教師板書:
(一)電流的磁效應(yīng)
1.通電導(dǎo)線周圍有磁場
2. 磁場的方向跟電流方向有關(guān)
過渡:其實我們今天研究的問題早在1820年丹麥偉大的物理學(xué)家奧斯特在一次偶然的實驗中就發(fā)現(xiàn)了電和磁之間是有聯(lián)系的,這個實驗看上去非常簡單,但在當(dāng)時這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學(xué)界。因為它揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn)有力地推動了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。
他是怎樣做這個實驗的呢?我們一起來看看視頻吧?。úシ乓曨l)
【對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育,培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生探索自然奧秘的興趣】
教師:看了這個實驗后,大家覺得這個電路有問題嗎?
學(xué)生:電路短路了。
教師:在這個實驗中利用短路的方法獲得較強的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的,在實際生活中我們用什么辦法來增強通電導(dǎo)體的磁場呢?
過渡:人們在生產(chǎn)實踐中把導(dǎo)線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀,磁場就會強得多,這樣在生產(chǎn)生活中用途就大。
教師:出示螺線管實物。
(2)通電螺線管外部磁場的分布情況
教師:我們已經(jīng)知道通電導(dǎo)線周圍有磁場,它的磁場與前面學(xué)習(xí)過的哪種磁體的磁場相似呢?你用什么辦法來證明你的猜想?
教師板書:
(二)通電螺線管的磁場
學(xué)生甲:在通電螺線管周圍放置小磁針
學(xué)生乙:在通電螺線管周圍撒鐵屑
教師:按照課本的電流方向接好電路,請學(xué)生甲按照他的方法操作驗證。教師將過程和結(jié)果投影到銀幕。
【培養(yǎng)學(xué)生勤思考,多動手的習(xí)慣】
教師:要求學(xué)生在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的N級涂黑,提問學(xué)生:通過觀察小磁針靜止時的指向,通電螺線管外部的磁場與什么磁體的磁場相似?
學(xué)生:條形磁體。
教師板書:1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
教師:我們再看看通過觀察鐵屑能不能證明我們的猜想。(播放實驗視頻)
【將小磁針驗證法和鐵屑驗證法通過銀幕呈現(xiàn)給學(xué)生,生動直觀,并引導(dǎo)學(xué)生對比課本64頁條形磁體的磁場分布圖,使抽象的概念具體化,從而得出預(yù)想的實驗結(jié)果:通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。】
(3)通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系
教師:如何改變螺線管的極性?
引導(dǎo)學(xué)生思考:在電路不變的情況下,將螺線管掉頭,看看螺線管中哪些因素發(fā)生了變化?
教師:請你認(rèn)真觀察小磁針的指向。(播放實驗視頻)
【通過視頻展示,增強實驗可觀察性和有效性,加快學(xué)生對通電螺線管極性和電流方向關(guān)系的理解】
教師板書:2.通電螺線管的極性與電流方向有關(guān)
(4)安培定則
教師:我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān),有什么樣的關(guān)系?我們能不能找到一種判定的方法呢?下面請大家看畫面中螞蟻和猴子是怎么說的,結(jié)合你自身的優(yōu)勢,你可以得到什么啟示?(播放幻燈片)
學(xué)生:看螞蟻和猴子說的話,小組討論。(合作學(xué)習(xí))
教師:如果我們自己沿著電流方向走,北極在哪一邊?你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎?(適當(dāng)提示)
教師:偉大的物理學(xué)家安培通過實踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律,人們?yōu)榱思o(jì)念他,把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則下面我們來一起學(xué)習(xí)一下吧。(播放視頻)
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.1 知識與技能:
認(rèn)識電流的磁效應(yīng)
知道通電導(dǎo)體周圍存在磁場;通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似
1.2過程與方法 :
觀察和體驗通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用;
初步了解電和磁之間有某種關(guān)系;
1.3 情感態(tài)度與價值觀 :
通過認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系,使學(xué)生樂于探索自然界的奧秘。
教學(xué)重難點
2.1 教學(xué)重點 通過奧斯特實驗認(rèn)識電流的磁效應(yīng);
2.2 教學(xué)難點 磁場極性與電流方向之間的關(guān)系。
教學(xué)工具
多媒體設(shè)備
教學(xué)過程
6.1 引入新課
【師】
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì),這些相似是一種巧合呢?還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢?
將條形磁鐵會使放入其中的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),對實驗進(jìn)行觀察,并進(jìn)行思考:小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?引導(dǎo)學(xué)生研究:“電”能不能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
提問導(dǎo)入新課。
提問:除了條形磁體以外,還有什么辦法可以令小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?
6.2 新知介紹
【師】現(xiàn)在我們做這樣的一個小實驗,將小磁針放在桌面上,讓條行磁鐵靠近小磁針,觀察小磁針的指向有何變化?
把小磁針放在導(dǎo)線的下方,給導(dǎo)線通電,觀察小磁針的指向有何變化?
【生】小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【師】我們上節(jié)課學(xué)習(xí)過,磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),是因為他收到了磁場中磁力的作用,那么現(xiàn)在磁針偏轉(zhuǎn)了,是不是就是說他也受到了磁力的作用呢?這個磁力又來自于誰呢?我們來看下面奧斯特實驗,進(jìn)一步探究。
一、奧斯特實驗:
1820年4月,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場,磁場的方向隨電流的變化而變化.
奧斯特實驗(丹麥),如下圖所示。
【實驗結(jié)論】
通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(對比甲、乙兩圖)
電流磁場的方向與導(dǎo)線上電流的方向有關(guān)(對比甲、丙兩圖)
電流的磁效應(yīng)
【師】
實驗一:把小磁針放在桌上,將導(dǎo)線平行架在小磁針的上方,然后把導(dǎo)線的兩端接在電池的兩極上.閉合開關(guān),導(dǎo)線中有電流通過時,觀察小磁針的轉(zhuǎn)向是否改變?
實驗二:斷開開關(guān),導(dǎo)線中無電流時,觀察小磁針的轉(zhuǎn)向是否改變?
實驗三:再把接在電池上的導(dǎo)線兩端對調(diào)一下,觀察小磁針的轉(zhuǎn)向是否改變?
【生】通過實驗觀察現(xiàn)象。
【師】由實驗(1、2)你能得出什么結(jié)論?由實驗(1、3)你能得出什么結(jié)論?
【實驗結(jié)論】
電流的磁效應(yīng)——通電導(dǎo)體的周圍有磁場,磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。
奧斯特實驗的意義:
發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場,從而把磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象聯(lián)系起來。
【例題】
如圖所示,將一根直導(dǎo)線放在靜止小磁針的正上方,并與小磁針平行.
(1)小磁針上方的直導(dǎo)線應(yīng)沿 (南北/東西)方向放置.
(2)閉合開關(guān)后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),這表明通電直導(dǎo)線周圍存在
(3)改變直導(dǎo)線中的電流方向,小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向 (改變/不改變),這表明 。
(4)實驗中小磁針的作用是 ,這里用到的研究方法是 。
【師】這就是典型的應(yīng)用奧斯特實驗結(jié)果,衍生出的例題。
下面我們來好好分析下這個關(guān)于奧斯特實驗也就是電流的磁效應(yīng)的題:
【分析】
(1)由于小磁針靜止時要指南北方向,在驗證電流周圍有磁場時,一般也把直導(dǎo)線南北放置,這樣在直導(dǎo)線下方的磁場方向是東西方向的;
(2)奧斯特實驗通過小磁針偏轉(zhuǎn)說明了通電導(dǎo)體周圍存在磁場;
(3)當(dāng)電流方向改變時,產(chǎn)生的磁場方向也改變,所以小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變;
(4)通過小磁針的偏轉(zhuǎn)可以檢驗磁場是否存在。
答案為:(1)南北;
(2)磁場;
(3)改變;通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向有關(guān);
(4)檢驗通電導(dǎo)線周圍是否存在磁場;轉(zhuǎn)換法。
【師】既然通電就能產(chǎn)生磁場,有磁效應(yīng),那么觀察下我們周圍,很多通了電的物體,有沒有吸引小鐵釘小磁針呢?我們用的小電筒,也通著電,為什么不吸引小鐵釘呢?是他們的磁性太弱了嗎?
二、通電螺線管
【師】下面,我們來把銅絲繞在鐵釘上,順時針一圈一圈依次繞上,再將銅絲接入電源,通電,將小磁針放在繞著銅絲的鐵釘周圍,觀察現(xiàn)象。
【生】吸引(排斥)了小磁針,使它發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
【師】改變電流方向,觀察小磁針的運動狀態(tài),思考:通電螺線管的極性與電流方向之間有什么關(guān)系?
【生】N、S極分布與電流的方向有關(guān);
N、S極分布與電源的“+、–”有關(guān)
N、S極分布可能與繞制的方向有關(guān)
【實驗】
改變電流方向,觀察通電螺線管和小磁針的磁場關(guān)系。
記錄實驗現(xiàn)象在自己編的表格中。
【師】通過上述實驗,我們知道了電流方向不同,會導(dǎo)致通電螺線管的磁極不同。
現(xiàn)在我們來思考下電流的大小會對電流產(chǎn)生的磁場有怎樣的影響:
【實驗】如圖裝置,將滑動變阻器滑片向左滑動,改變電路中電流變小,觀察電磁鐵能吸引的小磁針變少,而將滑片向右滑動,使電流變大,觀察到能吸引的小磁針變多。
【結(jié)論】其他條件一定時,電路中電流越大,電磁鐵的磁性越強。
下面我們來看一道例題:
【例題】
如圖,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P向右移動時,彈簧測力計的示數(shù)變小.則下列分析正確的是(
)
A.電磁鐵的上端為S極
B.電源左端為“+”極
C.斷開開關(guān),彈簧測力計的示數(shù)為零
D.若滑動變阻器的滑片P不動,抽去電磁鐵鐵芯,彈簧測力計的示數(shù)增大
【解析】
明確電磁鐵磁性強弱的影響因素:有無鐵芯、電流大小、線圈匝數(shù)的多少.
①首先判斷出滑動變阻器的滑片P向右移動時,電路中電阻的變化,從而可以確定電路中電流大小的變化,再確定電磁鐵磁性強弱的變化;知道磁體的下端為N極和彈簧測力計的示數(shù)變小,根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律,從而可以判斷出電磁鐵的磁極極性。
?、谥离姶盆F的磁極極性,可利用安培定則判斷出電磁鐵中電流的方向,從而可以確定電源的正負(fù)極。
?、垭姶盆F的磁性的有無可以通過電流的通斷來控制,首先判斷出斷開開關(guān),如何引起電流的變化,再判斷出電磁鐵磁性強弱的變化,可從而以確定彈簧測力計示數(shù)的變化。
?、苁紫扰袛喑龀槿ヨF芯后,電磁鐵磁性強弱的變化,再根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律,可以確定彈簧測力計示數(shù)的變化。
【答案】綜合分析,故選D。
【師】
那么具體的如何判斷螺線管的磁極呢?我們用到的是安培定則。
通電螺線管周圍的磁場和條形磁鐵周圍的磁場相似,磁極的極性隨電流方向的變化而變化,可用安培定則(右手螺旋定則)來判定.安培定則是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。
三、安培定則的應(yīng)用
(1)由螺線管中的電流方向,判斷通電螺線管的N、S極。
(2)已知通電螺線管的N、S極,判定螺線管中電流的方向。
(3)根據(jù)通電螺線管的N、S極以及電源的正負(fù)極,畫出螺線管的繞線方向。
【師】具體判斷磁極的方法:
通電直導(dǎo)線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導(dǎo)線, 讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向;
通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。
【例題】
圖中小磁針靜止時指向正確的是( )
【解析】
右手握住螺線管,四指彎曲方向為電流的繞行方向,大拇指指向表示螺線管N極,則螺線管右端為N極,根據(jù)磁極間的相互作用,可知小磁針右端應(yīng)為S極,故A錯誤.
根據(jù)上述辦法,依次判斷BCD。
【答案】B
6.3 復(fù)習(xí)總結(jié)和作業(yè)布置
課堂知識點總結(jié):
奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場,磁場的方向隨電流的變化而變化.
安培定則(右手螺旋定則):安培定則是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。
通電直導(dǎo)線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導(dǎo)線, 讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向;
通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那么大拇指所指 的那一端是通電螺線管的N極。
初三物理電生磁教案練習(xí)題:
1、關(guān)于電流的磁場,下列說法中正確的是( A )
A.導(dǎo)線中有電流通過,導(dǎo)體周圍立即產(chǎn)生磁場
B.導(dǎo)線中有電流通過,導(dǎo)體周圍稍后產(chǎn)生磁場
C.電流產(chǎn)生的磁場方向與電流方向相同
D.將導(dǎo)線變成 U 形,通電后所產(chǎn)生的磁場的磁感線分布與 U 形磁鐵相似
2、如圖所示,導(dǎo)線下方放一小磁針,當(dāng)給導(dǎo)線通電時,下列說法正確的是( B )
A.小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)
B.小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),此實驗是奧斯特實驗
C.小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.利用此現(xiàn)象制成發(fā)電機
3、如圖所示的奧斯特實驗說明了( A )
A.電流的周圍存在著磁場
B.電流在磁場中會受到力的作用
C.導(dǎo)線做切割磁感線運動時會產(chǎn)生電流
D.小磁針在沒有磁場時也會轉(zhuǎn)動
4、如圖所示,A、B彈簧下方分別吊著軟鐵棒和條形磁鐵,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片逐漸向右移動時,A彈簧的長度將 ,B彈簧的長度將 (選填“伸長”、“縮短”或“不變”).
答案:伸長;縮短
5、如圖所示,GMR是巨磁電阻(其電阻阻值在磁場中隨磁性的增強急劇減小),當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,電磁鐵附近的小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài),則小磁針的A端為 極;當(dāng)滑片P和右滑動時,電磁鐵的磁性 (選填“增強”、“減弱”或“不變”),指示燈的亮度 (選填“變亮”、“變暗”或“不變”).
【教材分析】
電流的磁效應(yīng)是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。因此,要盡可能讓學(xué)生認(rèn)識到電流及其周圍的磁場是同時存在而密不可分的。為了說明這個問題,在做奧斯特實驗的時候,要讓學(xué)生親手做實驗,把小磁針放在直導(dǎo)線附近,通過觀察導(dǎo)線通電時和斷電時小磁針發(fā)生的變化,幫助學(xué)生加深對知識的理解,初步認(rèn)識電與磁之間存在某種關(guān)系。
通電螺線管的磁場是本節(jié)的重點之一,因此,要讓學(xué)生自己去探究,用自己的語言表述出通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系,以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力和語言表達(dá)能力。探究結(jié)束后,讓學(xué)生自己歸納、判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法,再在師生相互交流的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。
【學(xué)情分析】
學(xué)生已研究了簡單的磁現(xiàn)象,知道了磁體周圍存在磁場以及磁極間的相互作用規(guī)律;知道磁場是有方向性的,并且能使放入其中的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn);對條形磁鐵的磁場有了一定的感性認(rèn)識。
【教學(xué)重點】
認(rèn)識電流的磁效應(yīng),通電螺線管外部磁場分布,通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系。
【教學(xué)難點】
探究通電螺線管的磁場極性與電流方向的關(guān)系并總結(jié)得出簡單的判斷方法。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識和技能
(1)認(rèn)識電流的磁效應(yīng),初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
(2)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場,通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。
(3)會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
2.過程和方法
(1)觀察和體驗通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
(2)探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關(guān)系。
3.情感、態(tài)度與價值觀
通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善于發(fā)現(xiàn)問題,勇于進(jìn)行科學(xué)探索的精神;通過體驗電和磁之間的聯(lián)系,形成樂于探索自然界奧秘的習(xí)慣。
【課程資源】
教具準(zhǔn)備:電腦平臺、實物投影儀、學(xué)生電源、螺線管演示器、小鐵釘、長直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)(帶電池座)、小磁針4個、導(dǎo)線若干、多媒體課件、鐵屑、紙杯(內(nèi)裝 9 V 電池、小電磁鐵組成的電路)。
學(xué)具準(zhǔn)備:鐵釘、鉛筆(或木筷)、鐵屑一小包、小磁針?biāo)膫€、長直導(dǎo)線一段、干電池三節(jié)(帶電池座)、塑料圓筒一個、導(dǎo)線若干。(分12個學(xué)習(xí)小組)
【教學(xué)流程圖】
魔術(shù)引入課題──探究奧斯特實驗──介紹奧斯特實驗,對學(xué)生進(jìn)行物理史教育──由現(xiàn)象設(shè)疑,如何增強通電導(dǎo)體的磁場──學(xué)生探究活動:纏繞螺線管──學(xué)生探究活動:檢驗螺線管通電后產(chǎn)生磁場──學(xué)生探究活動:探究螺線管的磁場分布──學(xué)生探究活動:探
究改變螺線管磁場的方法──師生探討得出安培定則──學(xué)生課堂練習(xí)──知識回顧──布置作業(yè)。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課(創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生實驗興趣和求知欲)
教師:上新課之前,老師先給大家表演一個魔術(shù)──紙盒吸鐵,然后提問學(xué)生:此盒中可能是什么?你猜想的依據(jù)是什么?
教師斷開開關(guān),再去接觸鐵屑,由不能吸引鐵屑引起學(xué)生思維沖突,此時教師將紙盒打開,讓學(xué)生明白,剛才產(chǎn)生的磁可能跟電有關(guān)。
二、探究新課,釋疑解惑(經(jīng)歷科學(xué)探究過程,獲得相關(guān)知識和積極的情感體驗)
1.探究奧斯特實驗──通電導(dǎo)體周圍有磁場
教師提問:我們怎樣判斷一個物體是否具有磁性呢?
學(xué)生回答:看他能否吸引鐵屑。利用磁體間的相互作用來檢驗。
教師:一個電池能吸引鐵屑嗎?我們怎樣做才有可能產(chǎn)生磁呢?
學(xué)生回答:要有電流……要形成一個電路,電路閉合才有電流。
教師:我們可以設(shè)計一個什么樣的實驗來檢驗?zāi)愕牟孪?
小組討論后交流。
教師:根據(jù)學(xué)生所述對該實驗進(jìn)行演示。
學(xué)生實驗,并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。
過渡:其實我們今天研究的問題早在18xx年丹麥偉大的物理學(xué)家奧斯特在一次偶然的實驗中就發(fā)現(xiàn)了電和磁之間是有聯(lián)系的,他是怎樣做這個實驗的呢?我們一起來看看視頻吧!
2.播放奧斯特實驗的操作方法。對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育
教師提問:看了這個實驗后,大家覺得與我們剛才做的實驗相比,有哪些不同嗎? 視頻中的小磁針偏轉(zhuǎn)的角度那么大,而我們實驗的時候卻那么小,可能是什么原因形成的?
學(xué)生思考后回答。
教師:在實驗中利用短路獲得較強的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的,在實際生活中我們用什么辦法來增強通電導(dǎo)體的磁場呢?
設(shè)置問題過渡:
人們在生產(chǎn)實踐中把導(dǎo)線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀,磁場就會強得多,這樣在生產(chǎn)生活中用途就大,下面我們也來制作一個螺線管,怎樣做呢?
3.探究通電螺線管的磁場
探究1:制作螺線管
教師:針對教材內(nèi)容演示螺線管的纏繞方法。
教師提問:下面請同學(xué)們利用桌上的器材制作兩個螺線管,為了纏繞方便,請大家一個纏繞在鉛筆上,一個纏繞在鐵釘上,比一比,看誰繞得即快又好。
教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?
學(xué)生制作螺線管教師巡查,學(xué)生展示。(對展示的予以肯定和鼓勵)
教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?
探究2:通電螺線管吸引鐵屑
教師:很好,大部分同學(xué)都非常成功地繞好了螺線管,下面請每個小組給螺線管通電,然后去吸引鐵屑,看哪一個螺線管吸引的鐵屑最多。
學(xué)生實驗。教師巡查,不能吸引的小組討論解決,可以請其他小組的同學(xué)幫忙(通過吸引鐵屑的多少讓學(xué)生內(nèi)心明了用鐵釘?shù)膶嶋H意義)。
探究3:通電螺線管外部磁場的分布情況
教師設(shè)問:剛才同學(xué)們的探究已經(jīng)證實了通電螺線管能產(chǎn)生磁場,它的磁場以前研究的哪種磁體的磁場相似?說出你的猜想及猜想的依據(jù)。
學(xué)生回答。
我們用什么方法來研究它的磁場分布情況呢?(教師播放幻燈片,讓學(xué)生通過對比找出判定辦法。)
教師:要求學(xué)生按照教材圖示進(jìn)行實驗并在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的N級涂黑。 教師:演示用鐵屑研究螺線管磁場分布的實驗。
教師將用鐵屑做的演示螺線管磁場的分布投影到銀幕上并播放螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場對比圖,引導(dǎo)學(xué)生分析通電螺線管的磁場形狀。即:通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
探究4:通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系
教師提問:如何改變螺線管的.極性?
引導(dǎo)學(xué)生思考:在電路不變的情況下,將螺線管掉頭,看看螺線管中哪些因素發(fā)生了變化?
學(xué)生:實驗檢驗自己的判斷是否正確。
教師:我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān),有什么樣的關(guān)系?我們能不能找到一種判定的方法呢?(出示投影),下面請大家看畫面中螞蟻和猴子是怎么說的,我們能否受到某種啟示呢?
學(xué)生合作學(xué)習(xí):學(xué)生看螞蟻和猴子說的話,小組討論。
教師給予適當(dāng)提示:如果我們自己沿著電流方向走,北極在哪一邊?你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎?
教師:偉大的物理學(xué)家安培通過實踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律,人們?yōu)榱思o(jì)念他,把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則下面我們來一起學(xué)習(xí)一下吧!
安培定則:右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。并教會學(xué)生安培定則歌:右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向N極端。出示投影,讓學(xué)生熟記安培定則歌。
學(xué)生練習(xí):將長直鋁導(dǎo)線纏繞在黑色的膠管上,假設(shè)電流從螺線管的左流入右流出,應(yīng)該怎樣判斷?如果電流從螺線管的右邊流入左邊流出呢?再改變螺線管的纏繞方向試試看? 教師投影,檢驗學(xué)生掌握情況。
三、交流小結(jié)、隨堂練習(xí)、總結(jié)評估(幫助鞏固知識,讓物理走向應(yīng)用、走向社會)
1.今天你學(xué)到了哪些知識?你有哪些新的體會。
2.布置作業(yè):
(1)反饋練習(xí):
動手動腦學(xué)物理:①②③
(2)知識拓展:
研究你家或附近住宅樓的電動門是如何工作的,主要靠什么控制門鎖。進(jìn)一步幫助
學(xué)生理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。
(3)走進(jìn)生活:
研究牽牛花、菜豆的莖纏繞的方向與生長的方向之間的關(guān)系。觀察葡萄、絲瓜的卷
須的纏繞方向與生長的方向之間的關(guān)系。看看與我們研究的磁場與電流方向之間有沒有某種聯(lián)系。
【板書設(shè)計】
第二節(jié) 電生磁
一、電流的磁效應(yīng)
1.通電導(dǎo)體周圍存在磁場。
2.磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。
二、通電螺線管的磁場
1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,通電螺線管的極性也發(fā)生改變。
3.安培定則歌──右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向 N 極端。
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