《电生磁》教学设计
高垚骏(安徽省宣州区新田中心初中)
一、教学目标
(一)知识与技能
1.通过探究活动,知道通电导线周围存在磁场,并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
2.通过探究活动,知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。
(二)过程与方法
通过实验,学会判断通电螺线管外部磁场方向的方法,即会应用安培定则。
(三)情感态度和价值观
通过认识电与磁之间的关系,激发探索自然界奥秘的动机,了解探索大自然的科学方法。
二、教学重难点
在前面学习了磁体及磁场后,学生对于磁场的研究方法已经有了一定的了解,所以本节课中研究电流的周围的磁场方法上较容易。
电流的磁效应是电与磁联系之一,电能转化成磁,它是后面要学通电螺线管、电磁铁、电磁继电器的基础。
通电导线周围的磁场很弱,可以做成通电螺线管使磁性增强,通电螺线管周围的磁场分布情况,可以结合实
验探究总结得出,它需要学生较强的空间想象能力和语言表达能力。
通过总结通电螺线管周围的磁场分布,了解通电螺线管相当于一个条形磁体,磁极的判断可以利用安培定则,安培定则是在实验的基础上总结出来的判断通电螺线管磁极的方法,这不是判断通电螺线管磁极的唯一方法,可以鼓励其他的判断方法。
重点:通过实验知道电流的磁效应以及通电螺线管外部的磁场分布情况。
难点:会运用安培定则,判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
三、教学策略
本节内容中包含三部分:电流的磁效应、通电螺线管的磁场、安培定则。
这三部分内容都是建立在实验的基础上的,所以本节课可以利用实验贯穿始末。
在电流的磁效应前先通过实验来说明通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这就是著名的奥斯特实验,拉近科学家与物理学习的距离。
此磁场是非常非常弱的,对磁体产生力的作用也很小,为了使磁性增强,自然过渡到通电螺线管,它是各圈导线产生的磁场的叠加。
研究通电螺线管周围磁场的分布的方法与前面研究磁体周围磁场的方法相同,在通电螺线管周围撒铁粉,观察磁场对铁粉的作用来形象地画出通电螺线管周围磁感线,发现磁感线的形状与分布和条形磁体相似。
在通电螺线管周围放小磁针来研究磁场方向,发现磁场方向与电流方向有关。
通过安培定则来判断通电螺线管的磁极是本节的难点,内容比较抽象,实际教学中可以利用绳子来模拟导线,
在圆柱体上绕线,练习判断通电螺线管的磁极。
可以通过“想想议议”来鼓励学生发现不同的判断磁极的方法。
四、教学资源准备
电源、开关、导线、小磁针、磁铁、铁粉、螺线管、演示用螺线管、漆包线、瓷管、多媒体整合系统。
五、教学过程
分发生偏转吗?只有磁体
周围存在着磁场吗?其
他物质能不能产生磁场
呢?如何判断磁场的存
以利用小磁针检验磁学习兴趣。
新课内容(25分钟)电流的磁效应
在桌面上放一小磁针,
小磁针能指南北,在靠
近小磁针且与其平行的
方向放置一直导线(如
图)
连接电路,检查完毕,观
察小磁针在开关闭合前
后的的变化。
这说明了
什么?
学生观察实验,注意
观察小磁针在开关断
开前后的变化情况。
闭合开关,有电流通
过直导线,小磁针会
转动,说明通电导线
周围存在磁场。
再现奥斯
特实验,使
学生体验
科学家探
究的过程。
方向,再观察一次。
用线画出铁粉的形状。
对比通电螺线管的磁场分布以及前面学过的磁体周围磁场,它的形状与哪个磁体相似?通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,它也有两个磁极。
探究通电螺线管外部的磁场分布
提出问题:通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。
那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢?学生进行猜想:
磁极可能与电流方向
有关,可能还与螺线
管的绕线有关等。
螺线管有两种绕法,
不同绕法电流有两个
培养学生
的实验能
力。
猜想:磁极与电流方向有关。
设计实验:在通电螺线管的外部放一些小磁针,利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管,改变电流方向,确定通电螺线管的磁极。
进行实验:按照课本中的图进行绕线,给螺线管通电,在图中标出通电螺线管的N、S极。
归纳分析:当通电螺线管的电流方向改变时,小磁针N极指向也发生改变。
结论:说明通电螺线管的极性与电流方向有方向,如下图。
确定通
电螺线管的磁极。
学生对比通电螺线管
的N、S极,得出结论。
学生讨论课本中的蚂
蚁和猴子的说法,尝
试用自己的方法把这
种关系表述出来。
根据实验
现象总结
规律。
极的方法。
例题:判断下面图中通电螺线管的磁极,以及小磁针的N极。
练习:(1)根据小磁针静止时的位置,判断电源的正、负极。
(2)根据小磁针静止时的位置及电流方向,请给螺线管绕线。
流的方向,则大拇指
所指的指的那端就是
螺线管的N极。
(如
图)
练习使用安培定则解
决实际问题。
学生自主完成练习,
熟悉安培定则这一方
法。
过程。
生利用物
理知识解
决实际问
题的能力
想想议议
如果条形磁体的磁性减弱了,你能用电流来使它磁性增强吗?应该怎么办?提示:利用电流的磁效应,使条形磁体磁化。
总结(5分钟)课堂小结:
1.通过这节课你学到了
什么?
2.奥斯特实验说明了什
么问题?
学生梳理本节课知识
内容。
1.本节课主要研究了
电流的磁场,通电导
线周围存在磁场,通
电螺线管就是它的应
用。
培养学生
总结归纳
的能力
感谢您的阅读,祝您生活愉快。