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《电流的磁效应》教学设计         ★★★★
《电流的磁效应》教学设计
作者:2 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2013-02-16 13:07:30

电流的磁效应;探究通电螺线管周围的磁场。

  教材分析:

  电流磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此,要尽可能让学生确信电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题,在做奥斯特实验的时候,要让学生亲手做实验,把小磁针放在直导线附近,通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化,帮助学生加深对知识的理解,初步认识电与磁之间存在某种关系。

  通电螺线管的磁场是本节的重点之一,因此,要让学生自己去探究,用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,以培养学生的空间想象能力和语言表达能力。探究结束后,让学生自己归纳判断通电螺线管的极性和电流方向的方法,再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。

  学情分析:

  学生已研究了简单的磁现象,知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律;知道磁场是有方向性的,并且能使放入其中的磁针发生偏转;对条形磁铁的磁场有了一定的感性认识。

  授课类型: 新授课

  教学重点:

  认识电流的磁效应,通电螺线管外部磁场分布,通电螺线管极性与电流方向的关系。

  教学难点:

  探究通电螺线管的磁场极性与电流方向的关系并总结得出简单的判断方法。

  教学目标:

  1 、知识和技能

  认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系

  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铁相似

  会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向

  2 、过程和方法

  观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。

  探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。

  3 、情感、态度与价值观

  通过奥斯特的图片、事迹介绍,感悟奥斯特善于发现问题,勇于进行科学探索的精神;通过体验电和磁之间的联系,形成乐于探索自然界奥秘的习惯。

  课程资源:

  教具准备:电脑平台、实物投影仪、学生电源、螺线管演示器、小铁钉、长直导线一根、干电池 3 节(带电池座)、小磁针 4 个、导线若干、多媒体课件、铁屑。

  学具准备:铁钉、铅笔(或木筷)、铁屑一小包、小磁针四个、长直导线一段、干电池三节(带电池座)、导线若干。(分 12 个学习小组)

  教学流程图

  多媒体展示电磁现象——引入课题——介绍奥斯特实验,对学生进行物理史教育——学生活动一:体验奥斯特发现的乐趣——由生活中的现象设疑,如何增强通电导体的磁场——学生活动二:缠绕螺线管——学生活动三:检验螺线管通电后产生磁场——学生活动四:探究螺线管的磁场分布——学生活动五:探究改变螺线管磁场的方法——师生探讨得出安培定则——学生课堂练习——知识回顾——布置作业。

  教学过程:

  一:创设情景,引入新课(创设情境,激发学生实验兴趣和求知欲)

  教师 : 上课之前,老师先给大家表演一个魔术——纸盒吸铁,然后提问学生:此盒中可能是什么?你猜想的依据是什么?

  教师断开开关,再去接触铁屑,由不能吸引铁屑引起学生思维冲突,此时教师将纸盒打开,让学生明白,刚才产生的磁可能跟电有关。

  教师提问:我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢?

  学生回答:看他能否吸引铁屑。利用磁体间的相互作用来检验。

  教师:一个电池能吸引铁屑吗?我们怎样做才有可能产生磁呢?

  学生回答:要形成一个电路;要有电流……

  教师:我们可以设计一个什么样的实验来检验你的猜想?

  学生讨论后交流。

  过渡:其实我们今天研究的问题早在 1820 年丹麦伟大的物理学家奥斯特在一次偶然的实验中就发现了电和磁之间是有联系的,他是怎样做这个实验的呢?我们一起来看看视频吧!

  二、探究新课,释疑解惑:(经历科学的探究过程,获得相关知识和积极的情感体验)

  ( ) 【验证学习】奥斯特实验

  1 、播放奥斯特实验的操作方法。发现电生磁的物理学史,对学生进行科学世界观教育。

  教师提问:看了这个实验后,我总觉得与我们平常做实验有点不一样,哪里不一样呢?

  学生思考后回答。

  教师:告诉学生在实验中利用短路获得较强的电流来增加实验效果。在一般情况下是不允许的,我们做这个实验时通电的时间一定要短。

  教师:如果利用我们桌子上的器材做奥斯特实验,我们应该怎样做?请一名同学边演示边说明,然后让全班同学体验奥斯特实验。

  2 、学生分组探究学习。引导学生重作奥斯特实验。

  教师:分组指导,并提示学生注意:你是如何实验的,你看到了什么现象(小磁针向什么方向偏转?),由此可以得出什么结论?

  3 、学生实验:通电直导线使磁针偏转,结论——通电导线周围存在磁场,由学生汇报各组实验观察到的现象,由小磁针偏转的方向不同,直接让学生改变电流再观察。

  4 、探究实验:通电导线的磁场方向与电流方向有关。

  教师:刚才有的小组小磁针顺时针偏转,有点逆时针偏转,都是用同样的器材做的,为什么出现了不同的情况呢?请与你偏转方向不同的小组对比一下,看看究竟是什么原因造成的?然后自己在检验一下,看看你判断对了吗?

  教师:根据刚才的实验,你认为至少可以得出哪些结论?

  引导学生小结:通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫电流的磁效应。

  设置问题过渡:

  既然通电导体周围存在磁场,可是我们在实际生活中却感受不到呢?

  学生猜想:可能磁性太弱;可能电流太小;可能导线太粗等。

  后来生产实践中把导线弯成各种形状,发现把把导线绕成一圈一圈的螺线管状,磁场就会强得多,这样在生产生活中用途就大,下面我们也来制作一个螺线管,怎样做呢?

  (二)、【探究学习】:通电螺线管的磁场

  【探究 1 】:制作螺线管

  教师:针对教材内容演示螺线管的缠绕方法。

  教师提问:它下面请同学们利用桌上的器材制作一个螺线管,比一比,看哪一个组绕得即快又好。

  教师:你认为可能有几种缠绕的方法?

  学生制作螺线管(为了固定,桌上的铅笔(或木筷)和铁钉可以任选一样。)

  教师巡查,学生展示。(对展示的予以肯定和鼓励)

  【探究 2 】:通电螺线管吸引铁屑

  教师:很好,大部分同学都非常成功地绕好了螺线管,下面请每个小组给螺线管通电,然后去吸引铁屑,看哪一组吸引铁屑的数量最多。

  学生实验。能吸引铁钉的举手,不能吸引的小组讨论解决,可以请其他小组的同学帮忙(通过吸引铁屑的多少让学生内心明了用铁钉的实际意义)。

  【探究 3 】:通电螺线管外部磁场的分布情况

  教师设问:刚才同学们的探究已经证实了通电螺线管能产生磁场,它的磁场是如何分布的呢?我们用什么方法来研究它的磁场呢?

  学生回答

  教师:教师引导学生讨论,找出判定的办法。并要求学生按照桌上的器材进行探究。

  学生按照教材 63 9.3-4 图示进行实验并在圆圈中画出小磁针,把他的 N 级涂黑。

  教师:请一个小组的同学在讲台上做用铁屑研究螺线管磁场分布的实验。

  教师将学生用铁屑做的演示螺线管磁场的分布投影到银幕上并播放螺线管的磁场与条形磁铁的磁场对比图,引导学生分析通电螺线管的磁场形状。即:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

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