第一篇:第2節(jié)_電生磁_教學設(shè)計_教案
教學準備
1.教學目標
1.知道電磁感應現(xiàn)象,知道磁生電過程中能夠轉(zhuǎn)化。2.知道產(chǎn)生感應電流的條件。
3.初步了解發(fā)電機的構(gòu)造、工作過程,我國使用的交流電主要參數(shù)。
2.教學重點/難點
試驗探究電流的磁效應的規(guī)律。
3.教學用具 4.標簽
教學過程
一、新課導入
1、靜止后的磁針指南的一端叫__________極,又叫__________極,指北的一端叫__________極,又叫__________極。
2、同名磁極相互__________,異名磁極相互__________;磁極間的相互作用是通過 __________發(fā)生的。
3、磁場的方向是這樣規(guī)定的:小磁針靜止時__________極所指的方向就是該點的__________;可以利用帶箭頭的曲線來描述磁場,這樣的曲線叫做__________。
4、使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫__________。
二、新課教學
試驗“猜一猜”
利用隱蔽的通電螺線管吸引小鐵釘,讓學生猜是什么物體?磁體對進入磁場的物體會發(fā)生作用,能否利用人工作用產(chǎn)生磁場、控制磁場?
1、電流的磁效應: 試驗:想想做做
結(jié)論:通電導體的周圍有磁場,磁場的方向跟電流的方向有關(guān),這現(xiàn)象叫電流的磁效應。(這試驗叫奧斯特試驗)
思考:為什么手電筒、普通電線通電時吸引力好像不存在?……如何增強磁場?(做成螺線管,也叫線圈,如……開始的試驗)
2、探究:通電螺線管的磁場
猜想:通電螺線管能否產(chǎn)生磁場,磁場可能與哪種磁體的相似?(1)試驗:演示實驗(對比條形磁體)
結(jié)論:通電螺線管外部的磁場與__________磁體的磁場相似。指出N極、S極 猜想:改變電流方向,磁場方向會不會變化?(2)試驗:演示實驗,但電流方向相反 結(jié)果:__________ 結(jié)論:__________ 討論:能否利用一句話來概括這普遍性的規(guī)律?
(3)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。
練習:判斷一些通電螺線管的N、S極
板書
第2節(jié) 電生磁 1.電流的磁效應 2.通電螺線管的磁效應 3.安培定則
第二篇:第2節(jié) 電生磁 教學設(shè)計 教案
教學準備
1.教學目標
1.1 知識與技能: 認識電流的磁效應
知道通電導體周圍存在磁場;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 :
通過認識電與磁之間的相互聯(lián)系,使學生樂于探索自然界的奧秘。
2.教學重點/難點
2.1 教學重點
通過奧斯特實驗認識電流的磁效應; 2.2 教學難點
磁場極性與電流方向之間的關(guān)系。
3.教學用具
多媒體設(shè)備
4.標簽
教學過程
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),對實驗進行觀察,并進行思考:小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?引導學生研究:―電‖能不能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
提問導入新課。
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?
把小磁針放在導線的下方,給導線通電,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)課學習過,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,進一步探究。
一、奧斯特實驗:
1820年4月,丹麥物理學家奧斯特發(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】
通電導體周圍存在著磁場(對比甲、乙兩圖)
電流磁場的方向與導線上電流的方向有關(guān)(對比甲、丙兩圖)
電流的磁效應
【師】
實驗一:把小磁針放在桌上,將導線平行架在小磁針的上方,然后把導線的兩端接在電池的兩極上.閉合開關(guān),導線中有電流通過時,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——通電導體的周圍有磁場,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。
奧斯特實驗的意義:
發(fā)現(xiàn)通電導體周圍存在磁場,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)小磁針上方的直導線應沿(南北/東西)方向放置.
(2)閉合開關(guān)后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),這表明通電直導線周圍存在
(3)改變直導線中的電流方向,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,一般也把直導線南北放置,這樣在直導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)說明了通電導體周圍存在磁場;
(3)當電流方向改變時,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;通電導線周圍的磁場方向與電流方向有關(guān);(4)檢驗通電導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,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。
②知道電磁鐵的磁極極性,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極。
③電磁鐵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。
④首先判斷出抽去鐵芯后,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:
通電直導線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導線, 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 復習總結(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。通電直導線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導線, 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。
課后習題
[1]課堂練習
1、關(guān)于電流的磁場,下列說法中正確的是(A)A.導線中有電流通過,導體周圍立即產(chǎn)生磁場 B.導線中有電流通過,導體周圍稍后產(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,導線下方放一小磁針,當給導線通電時,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 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),當開關(guān)S1、S2都閉合時,電磁鐵附近的小磁針處于靜止狀態(tài),則小磁針的A端為 極;當滑片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‖).
答案:S;減弱;變暗
[2]作業(yè)布置
1、完成配套課后練習題
板書
第二十章電與磁 電生磁
通電導體的周圍有磁場,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。
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。
(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極以及電源的正負極,畫出螺線管的繞線方向。
通電直導線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導線, 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。
第三篇:電生磁教學設(shè)計
《電生磁》教學案例
陜西省商南縣湘河鎮(zhèn)初級中學 周青煥 郭有文
一、教學目標
(一)知識與技能
1.認識電流的磁效應,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
2.知道通電導體周圍存在著磁場,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,初步認識電與磁之間的相互聯(lián)系,樂于探索自然界的奧秘。
二、教學重點、難點
(一)教學重點
1.通過奧斯特的實驗認識電流的磁效應。2.通電螺線管外部磁場分布。
(二)教學難點: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。
三、教具準備:導線、干電池、條形磁體、螺線管、鐵粉、小磁針、媒體課件
四、教學過程
(一)教學流程圖
類比實驗引入新課——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——知識回顧——布置作業(yè)。
(二)教學過程 1.類比實驗,引入新課
教師:演示1:轉(zhuǎn)動小磁針,觀察小磁針靜止后的指向。
演示2:用磁體靠近靜止的小磁針,有何現(xiàn)象?說明了什么?
學生:小磁針偏轉(zhuǎn),說明磁體周圍存在磁場。
演示3:將通電直導線靠近靜止的小磁針,有何現(xiàn)象發(fā)生?
學生:小磁針偏轉(zhuǎn)。
教師:有實驗2可知:磁體周圍存在磁場,使得靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),實驗3中通電導體也能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電和磁可能有著某種聯(lián)系。
【類比實驗,吸引學生好奇心,磁可能跟電有關(guān),激發(fā)學生實驗興趣和求知欲。】
過渡:好,今天我們就來學習電生磁的相關(guān)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──通電導體周圍有磁場
教師:請同學們利用桌上的器材,設(shè)計實驗,證明剛才的猜想。
學生:實驗,并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。
教師:同學們在實驗過程中觀察到了什么,說明了什么?(播放幻燈片)學生甲:通電,小磁針偏轉(zhuǎn);斷電,小磁針不偏轉(zhuǎn)。說明通電導線周圍有磁場。學生乙:改變導線中的電流方向,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。教師板書:
(一)電流的磁效應 1.通電導線周圍有磁場 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,但在當時這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學界。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的研究和發(fā)展。
【對學生進行物理學史的教育,培養(yǎng)和激發(fā)學生探索自然奧秘的興趣】
教師:既然電可以生磁,為什么一根通電直導線卻吸引不起一個大頭針呢?
學生:磁性太弱了。
教師:我們用什么辦法來增強通電導體的磁場呢?
過渡:人們在生產(chǎn)實踐中把導線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導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。
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)知道通電導線周圍有磁場,它的磁場與前面學習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
學生甲:在通電螺線管周圍放置小磁針 學生乙: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)學生勤思考,多動手的習慣】
教師:要求學生在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的N級涂黑,提問學生: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。(實物投影)
【將小磁針驗證法和鐵屑驗證法通過銀幕呈現(xiàn)給學生,生動直觀,并引導學生對比課本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?
引導學生思考: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:請你認真觀察小磁針的指向。(實物投影)
【通過實驗展示,增強實驗可觀察性和有效性,加快學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)
學生:看螞蟻和猴子說的話,小組討論。(合作學習)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?(適當提示)教師:偉大的物理學家安培通過實踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律,人們?yōu)榱思o念他,把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則。
教師板書:
(三)安培定則
教師: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。
【師生討論,教師引導學生得出正確方法,讓學生體會經(jīng)過努力獲得成功的喜悅。同時簡化要點,方便學生記憶掌握。】
3.小結(jié)鞏固
(1)隨堂練習:動手動腦學物理第1、2、3題。
【及時鞏固,引導學生靈活使用右手定則,學會判斷通電螺線管極性和電流方向的方法。】
(2)交流評估:
①今天你收獲了什么知識?
【幫助學生回顧知識,培養(yǎng)學生學習歸納能力和復習的好習慣】
②布置作業(yè):練習冊66、67頁 ③思考:電能生磁,那么磁能生電嗎?
六、板書設(shè)計
第三節(jié) 電生磁
一、電流的磁效應
1.通電導體周圍存在磁場 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)。
三、安培定則
七、教后反思
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,知識結(jié)構(gòu)上條理清晰、層次分明,容易引發(fā)學生的學習積極性。因此,我在設(shè)計上首先注重了充分利用媒體資源,圖片展示、實物投影等給學生帶來視覺上的沖擊,使許多實驗中的細微變化在投影中擴大化,大大增強了學生的理解,使知識從感性認識上升到理性認識。其次注重了培養(yǎng)學生自主學習能力和學生合作學習意識,使學生在學習中體驗了成功的樂趣。最后在設(shè)計上還注重了設(shè)計的藝術(shù)性,留給學生一個思考題,為后續(xù)學習埋下伏筆。
通過學生作業(yè)反饋可見本節(jié)的預設(shè)與生成達到了預期目標。
第四篇:教學設(shè)計:電生磁
教學設(shè)計
電生磁
朝陽市教師進修學院
馬瑞蘭
【教學內(nèi)容】
電流的磁效應;探究通電螺線管周圍的磁場;安培定則。【教材分析】
電流的磁效應是學習電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。因此,要盡可能讓學生認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,把小磁針放在直導線附近,讓學生通過觀察導線通電時和斷電時小磁針發(fā)生的變化,幫助學生加深對知識的理解,初步認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,要讓學生自己去思考,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)學生的觀察能力、空間想象能力和語言表達能力。探究結(jié)束后,讓學生自己歸納、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學生得出安培定則。
【學情分析】
學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識。【教學重點】
認識電流的磁效應,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,安培定則。【教學難點】
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。【教學目標】
1.知識和技能
(1)認識電流的磁效應,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
(2)知道通電導體周圍存在著磁場,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)觀察和體驗通電導體與磁體之間的相互作用。
(2)經(jīng)歷探究通電螺線管外部磁場的方向的過程。
3.情感、態(tài)度與價值觀
通過“電生磁”現(xiàn)象,初步認識自然現(xiàn)象之間的存在相互聯(lián)系樂于探索自然界的奧秘。【課程資源】
教具準備:電腦平臺、實物投影儀、螺線管演示器、干電池、小磁針、導線、多媒體課件、鐵屑、小盒子(內(nèi)裝 9 V 電池、小電磁鐵組成的電路)。【教學流程】
魔術(shù)引入課題──探究奧斯特實驗──介紹奧斯特實驗,對學生進行物理史教育──由現(xiàn)象設(shè)疑,如何增強通電導體的磁場──引發(fā)學生思考:纏繞螺線管──師生公共探究螺線管通電后產(chǎn)生的磁場分布──探究改變螺線管磁場的方法──師生探討得出安培定則──知識回顧──學生課堂練習──布置作業(yè)。【教學過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課(創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生實驗興趣和求知欲)
老師表演小盒子能夠使靜止的小磁針偏轉(zhuǎn),然后提問學生:此盒中可能是什么?你猜想的依據(jù)是什么?
二、探究新課,釋疑解惑(經(jīng)歷科學探究過程,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?我們可以設(shè)計一個什么樣的實驗來檢驗你的猜想?
小組討論后交流。
教師:根據(jù)學生所述對該實驗進行演示。
學生實驗,并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。
總結(jié)電流的磁效應: 通電導線周圍有磁場,磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。
教師:既然電能生磁,為什么手電筒在通電時連一根大頭針都吸不動?
設(shè)置問題過渡:
怎樣才能增強可利用的通電導線所產(chǎn)生的磁場呢?(友情提示:可以嘗試改變導線的形狀。)
學生討論。
引出螺線管:人們在生產(chǎn)實踐中把導線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導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?
2.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:下面請同學們利用桌上的器材制作螺線管,比一比,看誰繞得即快又好。
學生制作螺線管教師巡查,學生展示。(對展示的予以肯定和鼓勵)
教師:你認為可能有幾種纏繞的方法?
探究2:通電螺線管外部磁場的分布情況
教師設(shè)問:剛才同學們的探究已經(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)。
學生回答。
我們用什么方法來研究它的磁場分布情況呢?
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,引導學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:如何改變螺線管的極性?
引導學生思考: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: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?
學生合作學習:學生看螞蟻和猴子說的話,小組討論。
教師給予適當提示: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習一下吧!
安培定則:用右手握螺線管,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。
教師投影,檢驗學生掌握情況。
三、交流小結(jié)、隨堂練習、總結(jié)評估(幫助鞏固知識,讓物理走向應用、走向社會)
1.今天你學到了哪些知識?你有哪些新的體會。
2.布置作業(yè):
(1)反饋練習:動手動腦學物理: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。進一步幫助學生理解通電螺線管在生活中的應用。
(3)走進生活: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】
第三節(jié) 電生磁
一、電流的磁效應
二、通電螺線管的磁場
三、安培定則
第五篇:磁生電教學設(shè)計
七
磁生電教學設(shè)計
【教學目標】
知識與技能:
知道電磁感應現(xiàn)象;知道產(chǎn)生感應電流的條件;知道發(fā)電機的原理,能說出發(fā)電機為什么能發(fā)電;知道什么是交流電;知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率,區(qū)分交流電和直流電
過程與方法:
探究磁生電的條件,進一步了解電與磁的聯(lián)系;觀察和體驗發(fā)電機是怎樣發(fā)電的
情感態(tài)度與價值觀:
認識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,了解探索自然奧密的科學方法;認識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學探究的成果;初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。【教學重點】知道電磁感應現(xiàn)象和磁生電的條件
【教學難點】嘗試動手設(shè)計實驗,并由實驗結(jié)果概括物理規(guī)律
【教
具】鐵架臺、細線、矩形線圈、蹄形磁鐵、檢流表、導線、開關(guān)、手搖發(fā)電機模型、小燈泡、多媒體課件 【教學過程】 新課導入:
師:今天,我給大家請來了一位大大的明星。想認識他嗎?下面請大明星出場!
課件展示:五色閃光燈閃爍,屏幕漸黑后逐漸亮起,一人出現(xiàn)在舞臺中央,鏡頭拉近,出現(xiàn)法拉第像。
師:由于大明星生活的年代離我們太遠了,他本人不能親自到場和大家見面,我只能請來了他的一幅畫像。大家可別小瞧他!下面讓你感受一下他的偉大。課件展示:電的應用實例。同時
師:是什么讓漆黑的夜晚變得五彩繽紛,是什么讓我們的生活豐富多彩,是什么讓我們的出行如此方便快捷,是什么讓工廠的機器轉(zhuǎn)個不停,這所有的一切都源于這位大明星的一個重大的發(fā)現(xiàn)!這位大明星就是—— 課件展示:法拉第簡介。
師:這節(jié)課我們沿著這位大明星的足跡來探尋先哲的智慧之旅。新課教學
課件展示(并板書)課題:七
磁生電
師:磁能生電?那么同學們回家后多買些磁鐵放在家中,以后就不用交電費了。
師:開個玩笑。下面,我們利用手邊準備的器材,跟隨我來探究磁怎樣才能生出電來。師:首先,我們根據(jù)前面我們學習過的電學知識來解決下面兩個問題。課件展示(依次):
問題1:在實驗中,電路應該是斷開的還是閉合的? 問題2:如何知道電路中是否產(chǎn)生了電流? 問題3:如何知道電路中電流的方向是否改變? 師引導學生回答。
答問題1:生:電路閉合是電路中形成電流的必要條件,因此實驗中電路必須是閉合的。答問題2:生:電路中有電流時,電燈可以發(fā)光,電流表會有示數(shù)等。師(補充):由于這個實驗中產(chǎn)生的電流非常微弱,普通的小燈泡根本不會發(fā)光,普通的電流表的指針也不會偏轉(zhuǎn),所以我們要用更靈敏的檢流表檢測電路中是否產(chǎn)生了電流。
答問題3:根據(jù)檢流表指針的偏轉(zhuǎn)方向是否改變,如果第二次實驗中檢流表指針偏轉(zhuǎn)方向與第一次相反,說明第二次產(chǎn)生的電流方向與第一次不同。
師:下面,請大家按圖示實驗裝置圖組裝實驗裝置。課件展示:電磁感應實驗裝置圖。
師:實驗裝置組裝完畢后,我們按照實驗提示分步進行實驗探究。
課件展示:第一步:導線在磁場中是靜止時還是運動時電路中會產(chǎn)生電流。第一步完成后,師生交流總結(jié):導線只在磁場中運動了電路中才會產(chǎn)生電流。
課件展示:第二步:是不是只要導線運動,電路中就一定產(chǎn)生電流?若不是,請注意導線的運動方向。第二步完成后,師生交流總結(jié):導線在磁場中只有沿著一定的方向運動電路中才會產(chǎn)生電流。師:如果我們把磁感線比作細木棒,把導線比作一把小刀,請觀察大屏幕上的動畫,回想使能夠使電路產(chǎn)生電流的導線運動方向與哪把小刀的動作類似? 課件展示:三幅動畫:(1)小刀鋸磨細木棒;(2)小刀剮削細木棒;(3)小刀切割細木棒。生:切割。師:只有導線作切割磁感線運動時電路中才能產(chǎn)生電流,如果導線作鋸磨或者剮削磁感線運動時電路中是不能產(chǎn)生電流的。
課件展示:第三步:保持磁場方向不改變,比較讓導線水平向右作切割磁感線運動和水平向左作切割磁感線運動,檢流表指針偏轉(zhuǎn)方向是否相同。
第三步完成后,師生交流總結(jié):檢流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同,說明在磁場方向一定時,導線作切割磁感線運動方向與原來相反時,產(chǎn)生的電流方向也與原來相反。
課件展示:第四步:保持導線作切割磁感線運動方向不變,把蹄形磁鐵的N、S極上下對調(diào),比較檢流表指針偏轉(zhuǎn)方向是否相同。
第四步完成后,師生交流總結(jié):檢流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同,說明在導線作切割磁感線方向不變時,磁場方向與原來相反,產(chǎn)生的電流方向也與原來相反。實驗結(jié)束后,師生進行交流總結(jié):(1)閉合電路的一部分導體,在磁場中作切割磁感線運動時,電路中能夠產(chǎn)生電流;(2)在磁場方向不變時,導線作切割磁感線運動方向與原來相反,產(chǎn)生的電流方向也與原來相反;在導線作切割磁感線運動方向不變時,磁場方向與原來相反,產(chǎn)生的電流方向也與原來相反。
師:由于導體在磁場中運動而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,是法拉第最早發(fā)現(xiàn)的,他把這種現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
板書
1、電磁感應現(xiàn)象
(英國
法拉第)
2、閉合電路中產(chǎn)生感應電流的條件:閉合電路的一部分導體,在磁場中作切割磁感線運動。師:電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電流是非常微弱的,但是它的發(fā)現(xiàn)為后來發(fā)電機的發(fā)明奠定了堅實的理論基礎(chǔ),也就是說,發(fā)電機的基本原理就是電磁感應現(xiàn)象。板書:
3、發(fā)電機
(1)原理:電磁感應現(xiàn)象 展示手搖發(fā)電機模型。
師:大家請看,這是一個發(fā)電機模型。發(fā)電機主要由兩部分組成:轉(zhuǎn)子和定子。另外還有銅環(huán)和電刷。
(2)基本組成:轉(zhuǎn)子和定子、銅環(huán)、電刷
師:發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是用很多匝的銅線繞成的線圈,定子是具有很強磁性的永磁體,轉(zhuǎn)子可以高速的轉(zhuǎn)動,因此它可產(chǎn)生很大的電流。
教師請一名學生搖動發(fā)電機,使小燈泡發(fā)光(注意轉(zhuǎn)速不要太快),提醒其他學生觀察小燈泡的發(fā)光情況。
師:大家是否觀察到小燈泡的發(fā)光情況與以前電路實驗時小燈泡的發(fā)光情況有什么不同嗎? 生:這個小燈泡在不停地閃爍。
師:小燈泡為什么會閃爍呢?請大家觀察大屏幕上發(fā)電機模型工作過程中電流的變化情況。課件演示:發(fā)電機模型工作過程中電流方向和強弱的變化 師:大家回想一下,這與干電池提供的電流有什么不同? 課件演示:干電池作電源的電路中電流的情況
師生交流總結(jié):(1)干電池提供的電流方向和強弱都不發(fā)生變化。
(2)發(fā)電機提供的電流方向和強弱在發(fā)生著周期性的變化。
師:把方向和強弱都不發(fā)生變化的電流叫做直流電;把方向和強弱發(fā)生周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流。
板書:
4、交流電:方向和強弱發(fā)生周期性變化的電流
師:我國工農(nóng)業(yè)中所使用的都是交流電,1s內(nèi)發(fā)生50次周期性變化,因此我國所使用交流電的頻率是。板書:50Hz 師:我們課堂上所演示的發(fā)電機,是最簡單的發(fā)電機,生產(chǎn)生活中實際使用的發(fā)電機要復雜得多。
課件展示:各式各樣的發(fā)電機圖片
師:在實際使用中,為產(chǎn)生更強的電流,常用電磁鐵代替永磁體,為了避免電刷與銅環(huán)之間由于接觸不良產(chǎn)生電火花造成損壞,一般把線圈固定做成定子,而旋轉(zhuǎn)磁極,這與我們課堂用的發(fā)電機模型的定子與轉(zhuǎn)子是不同的。
課件展示:風力發(fā)電、水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電圖片
師:無論是哪一種發(fā)電形式,都要把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能,帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動才能產(chǎn)生電能。因此,從能量轉(zhuǎn)化角度來說,電動機是把什么能轉(zhuǎn)化為什么能? 生:機械能轉(zhuǎn)化為電能。
板書:
5、電動機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。課堂小結(jié)
通過這節(jié)課的學習我們知道了,磁生電的條件是什么,電動機是利用什么原理工作的,另外我們通過實驗探究也親身體驗了科學家發(fā)明創(chuàng)造的過程和方法,從這個過程中我們知道了任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學探究的成果。課堂練習(課件展示)
1、下圖中的a表示垂直于紙面的一根導線,它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時,在哪種情況下會產(chǎn)生感應電流?
2、發(fā)電機的主要結(jié)構(gòu)是
和,它把
能轉(zhuǎn)化為
能。
3、我國供生產(chǎn)和生活用的交流電,頻率是
Hz,周期是
s,電流在每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是
次。
4、當你唱卡拉OK時,要用到話筒(麥克風)。話筒的種類很多,下圖是動圈式話筒的構(gòu)造示意圖。當你對著話筒說話或唱歌時,產(chǎn)生的聲音使膜片
,與膜片相連的線圈也跟著一起,線圈在磁場中的這種運動,能產(chǎn)生隨著聲音的變化而變化的,經(jīng)放大后,通過揚聲器還原成聲音。布置作業(yè):(略)