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1、四、 電磁鐵
【教學目標】
1.知識與技能
●了解什么是電磁鐵。知道電磁鐵的特征和工作原理。
●了解影響電磁鐵磁性強弱的因素。
2.過程與方法
●經歷探究電磁鐵的過程,體會控制變量的方法。
●體會交流和評估在科學探究中的重要作用。
3.情感態(tài)度與價值觀
●體驗探索科學的樂趣,培養(yǎng)主動與他人交流合作的精神。
●認識物理在生活、生產、科學技術的廣泛應用,激發(fā)學習物理的積極性。
【教學重難點】
重點:培養(yǎng)學生設計實驗,交流評估的能力。
難點:培養(yǎng)學生科學設計實驗方案,大膽交流評估的能力。
【教學方法】
探究、實驗、討論法
【教學器材】
投影儀、PowerPoin
2、t課件、實物展臺、電腦演示實驗儀器電源(6V),開關,滑動變阻器(20Ω 2A),電流表,一盒大頭針,兩個線圈匝數相同、鐵芯粗細不同的電磁鐵,導線,匝數可變的電磁鐵。分組實
驗儀器電源(6V),開關,滑動變阻器(20Ω 2A),電流表,一盒大頭針,導線8根,
課前發(fā)給每組學生:4寸大鐵釘兩個, 5mm漆包線1.5m一根,0.75m一根。
教學流程圖
教學程序 內容與教師活動學生活動設計依據
一、 引入新課(2分鐘)
分別在竹筷和鐵釘上緊密繞上電線或漆包線,用它們分別吸引大頭針
師:上節(jié)課,老師布置各組同學分別制作兩個線圈匝數不同的電磁鐵,都做好了嗎?老師檢查一下。(鼓勵表揚
3、做得好的)
師:誰能說說你是怎樣制作的?
師:你知道電磁鐵是由哪兩部分構成的嗎?(板書:1.構成:線圈+鐵芯)
師:線圈插入鐵芯后磁性大大增強,這節(jié)課我們就通過實驗來研究電磁鐵。
二、進入新課,科學探究
(3分鐘)師:現在就請同學們試著把其中一個電磁鐵連入電路,看你制作的電磁鐵能不能吸引大頭針,能吸多少。同組同學可以先討論如何連,再動手操作。(師巡回,對確實有困難的指點,強調連接電路開關要斷開。)
師:哪組做完了,請告訴老師你們組吸引大頭針的個數,并說明用的是線圈匝數多的還是線圈匝數少的。(記錄三組數據在黑板上)
師:同學們都做完了嗎?請斷開開關。你們制作的電磁鐵都能吸引大頭
4、針嗎?在實驗中你們有沒有發(fā)現什么問題?(提示學生回答并板書:2.特性:磁性有無 通斷電)
師:吸引大頭針數量不同表明什么?
(副板書:分別是15根、45根和20根 數量不同轉換法 、磁性強弱不同)
生:把漆包線在鐵釘上按一個方向纏繞若干圈,并把兩端的漆刮掉留作接線處。
生 :由線圈和鐵芯兩部分構成。
生交流討論,嘗試 把電磁鐵連入電路,吸引大頭針。
生1:電磁鐵通電時有磁性,斷電時失去磁性。
生2:電磁鐵吸引大頭針數量不相同。
生3:表明電磁鐵磁性強弱不同。生親自動手制作電磁鐵,培養(yǎng)學生動手操作能力,但課上時間有限,所以安排學生課下完成。通過親手制作電磁鐵,學生直觀領會電磁鐵的
5、構成,無需老師講解。
生用自己制作的電磁鐵進行實驗,很興奮,實驗成功后,更能體驗到成就感。
大多數同學能夠自主連接,這樣可以培養(yǎng)學生獨立思考,自主解決問題的能力。
培養(yǎng)學生觀察實驗現象,分析實驗數據,發(fā)現問題的能力。
教學程序
師:影響電磁鐵磁性強弱的因素有哪些?這就是我們本節(jié)重點要探究的問題。
(一)、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。
(4分鐘)(1)猜想與假設(大屏幕)
師:影響電磁鐵磁性強弱的因素可能有哪些?請同學們互相討論一下,然后勇敢的發(fā)表自已的看法,并簡要說明猜想依據。
師:誰能說說你們組的猜想?(引導學生根據剛才的實驗及電磁鐵的構成猜測可能的影響因素并板書:電流的
6、大小、線圈的匝數、鐵芯的長短、粗細、材料等。)
(8分鐘)(2)設計實驗(大屏幕)
師:同學們的猜想聽起來很有道理。那如何驗證你們的猜想是否正確呢?
師:采用什么方法呢?
師:我們首先一起來驗證鐵芯的長短、粗細是否影響電磁鐵的磁性強弱。
師:誰能說說可以采用什么樣的實驗方案來驗證?引領一下同學們的思路。
生討論。
生1:可能與電流的大小有關,因為電磁鐵通電時有磁性,斷電時失去磁性。
生2:可能與線圈的匝數有關,因為剛才的試驗中線圈匝數多的吸得多。
生3:可能與鐵芯的長短、粗細、材料有關,因為鐵芯是構成電磁鐵的重要部分
生:用實驗來驗證。
生:控制變量法:
生:研究鐵芯的
7、長短、粗細是否影響電磁鐵的磁性強弱應保持線圈的匝數、電流的大小相同。可以把鐵芯長短、粗細不同,線圈匝數相同的電磁鐵串聯在電路強調指出本節(jié)重點,引起同學有意注意。
學生大膽猜想,鍛煉學生的發(fā)散思維。交流猜想的依據,避免毫無根據的亂猜。
通過近一年的學習,學生已學會應用控制變量法解決問題。
首先共同探究鐵芯的長短、粗細與磁性強弱的關系,一是為優(yōu)秀者提供展示自己的機會,二是為一部分同學引領思路。
教學程序
師:這是兩個鐵芯長短、粗細不同,線圈匝數相同的電磁鐵,這里已經連接好了電源、開關,誰能到臺前給大家演示一下?
師:由于時間關系,與材料是否有關,留作今天的作業(yè),請同學們課下去探究。
8、 師:下面就請同學們以小組為單位討論設計探究電磁鐵磁性強弱與電流大小、線圈匝數是否有關的實驗方案。老師給出了一些提示,請參考。(大屏幕)溫馨提示:1、探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系,要保持 不變,用 來改變 的大小。2、探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系,要保持 不變,改變 。3、在實驗記錄單上畫出你設計的實驗電路圖。
(學生討論時間要充分。教師要參與其中,但不是告訴學生怎樣,而是要多聽學生是如何設計的,適當的提出自己的參考意見。)
師:誰能展示一下你們設計的實驗方案?大家交流交流。(師先選取設計不很完善的電路圖放到實物展臺上,引導學生說明自己是如何設計的,引導其他同學評估,使之
9、完善。再選取設計合理的、不同的電路圖進行交流。)
圖1 中,觀察吸引大頭針的個數,若相同,則無關,若不同,則有關。
生演示并說明:把這兩個電磁鐵串聯在電路中,閉合開關,發(fā)現吸引大頭針數量相差不多,說明電磁鐵的磁性強弱與鐵芯的長短、粗細關系不大。
生:討論設計實驗方案。
生1:(把電路圖展示到實物展臺上如圖1)研究與電流的關系,要保證線圈匝數不變改變電流。把電磁鐵、滑動變阻器、電流表、開關和電源組成串聯電路,拿電磁鐵靠近大頭針,觀察記下電磁鐵吸引大頭針的數量;再移動滑片,改變電路中的電流,觀察電磁鐵吸引大頭針的多少。
若吸引個數不同,電
步驟
保持不變因素
變化的因素
10、實驗現象
判斷
觀察
匝數、有鐵釘
電流大/小
實驗
匝數、電流
鐵釘有/無
實驗
電流、有鐵釘
匝數多/少
教學程序
師:這種方案可以嗎?都哪些組和他設計的一樣?
師:采用這種方案要特別注意什么?
師:哪個小組設計的實驗方案與他們不同?請展示一下。
圖2
師:這種方案可以嗎?都哪些組和他設計的一樣?
師:還有其他方案嗎?
師:(實物展示)老師這有一個三個接線插孔的電磁鐵,用它可以完成這兩個實驗嗎?可以怎樣做?
師:(大屏幕)老師設計了一些預案。同學們很了不起,老師想到的你們都想到了。
(7分鐘)(3
11、)進行實驗,收集證據。(大屏幕)師:下面就請同學們按照自己的設計磁鐵磁性強弱就與電流大小有關。
研究與線圈匝數的關系,要保證電流相同,線圈匝數不同??梢杂迷褦挡煌碾姶盆F更換第一個實驗中的電磁鐵,但要使電流相同,觀察記下電磁鐵吸引大頭針的數量,可得出電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系。
生舉手示意。
生2:研究與匝數的關系時,要特別注意通過的電流相同。
生3:我認為研究與電流關系的實驗,不用電流表也可以,通過滑片向哪邊移動,就可以確定電流的大小。
生1:那研究與線圈匝數的關系,怎樣能看出電流相同?
生3:只要把鐵芯一樣但匝數不同的兩個電磁鐵串聯就可以保證電流相同。 (展示如圖2)
生
12、舉手示意。
生:沒有。
生3:可以。(如下圖具體說法略)
生觀看。
師引導學生認識三個接線插孔的電磁鐵,擴大視野,拓展思路。
歸納總結不同的設計方案,便于學生比較各種方案的優(yōu)缺點,掌握多種方案,培養(yǎng)學生學會用多種方法解決問題的能力。 教學程序進行實驗,也可借鑒你認為更好的方案。實驗時要注意以下的幾點。(大屏幕)溫馨提示:1、實驗前請先完善好實驗記錄單的前兩項。2、連接電路時開關要斷開;滑動變阻器要一上一下連接;電流表正負接線柱、量程要選擇正確。3、各組同學要團結協作,記錄好實驗數據,得出實驗結論。
師:前面的實驗同學們完成的都很好,相信這兩個實驗你們也一定能完成的很好。咱們比一
13、比看哪組實驗做得又快又好。
師邊巡回指導,邊與學生交流心得體會。
師:有的組已經完成實驗。請完成實驗的同學整理好實驗器材,完成實驗記錄單。
(5分鐘)(4)分析論證(大屏幕)
師:很好,同學們都完成了實驗。誰能把你的實驗記錄單展示給大家分享?
師:同學們的結論都和他的一樣嗎?我們一起來總結一下。 (大屏幕)結論:電磁鐵磁性強弱與電流大小和線圈匝數有關。①通入電磁鐵的電流越大,它的磁性越強。②在電流一定時,外形相同的電磁鐵,線圈的匝數越多,它的磁性越強。(板書)
師:你能比較得出電磁鐵較普通磁鐵有哪些優(yōu)點嗎?(大屏幕)電磁鐵的特性:①電磁鐵的磁性有無可由通、斷電來
14、控制。②電磁鐵磁性強弱可由電流大小、線圈匝數來調節(jié)。(板書)
(3分鐘)(5)交流評估(大屏幕)
師:在經歷和體驗快樂的探究后,請同學們回顧一下剛才實驗過程中你有哪些成功之處,又有哪些不足之處。 (大屏幕顯示)交流內容:1、說說剛才實驗過程中你有哪些成功
生進行實驗。
兩生展示實驗記錄單,說明記錄數據及結論。
生回答。
生回答。
提示培養(yǎng)學生嚴謹的實驗作風。
激勵語言激發(fā)學生探究的自信心,形成合作意識 。
養(yǎng)成良好的實驗習慣。
通過這一環(huán)節(jié),學生對數據進行簡單的比較和推理,經歷從物理現象和實驗中歸納科學規(guī)律的過程。
說明實驗過程中遇到的問題及解決方法,成功之處和不足,
15、不僅可以警示自己,還能讓其他同學得到啟示,在今后的探究活動中樂于參與教學程序之處,出現了哪些問題,你是怎樣解決的。2、課下把自己的探究過程和結論講給同學;相互傳閱探究記錄,交流優(yōu)缺點。既要改正自己的錯誤,又要為自己的正確觀點和做法辯護。
(5分鐘)4、電磁鐵的應用
師:因為電磁鐵的優(yōu)越性,在各個領域中,它的應用都非常廣泛。請看課本96頁,了解電磁鐵在哪些地方有應用
師:你知道電磁鐵應用在哪些地方?
師:老師給大家準備了一段視頻,請觀看:電鈴、電磁起重機、核磁共振儀、磁懸浮列車。
師:看完了視頻,你有哪些感想?
師:可以說,人類生活的每一個方面都與物理學的發(fā)展和進步息
16、息相關。希望將來我們中的某些人能在物理學領域為社會做出貢獻。
(1分鐘)三、知識拓展
?。ù笃聊唬┐艖腋×熊噷榻煌ㄟ\輸事業(yè)開辟一方嶄新的天地。一種磁懸浮列車的車廂和鐵軌上分別安裝著磁體,車廂用的磁體大多是通有強大電流的電磁鐵,下圖是磁懸浮列車的原理圖,它是利用_________的原理將車身托起,消除了車體和軌道之間的摩擦,達到疾駛如飛。
(2分鐘)四、小結
師:同學們,本節(jié)課你們有什么收獲?(師引導學生從知識技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三方面談收獲)
(4分鐘)五、反饋練習
1、通電螺線管的磁性強弱與 、
、 有關。
2、如圖所示,當滑動
生:電磁起重機、電
17、話、電動機、發(fā)電機等。
生觀看視頻
生1:小小的電磁鐵能制作出這么有用的東西,真是沒想到。
生2:物理知識在生產、生活、科學技術中都有廣泛的應用。物理學對科技進步和社會發(fā)展有極大的影響。我們要學好物理。
生談收獲。
生做。課下交流這一環(huán)節(jié)讓學生認識到交流與合作的重要性,培養(yǎng)學生主動與他人交流合作的精神,學會取長補短。
從物理走向生活,走向社會,體會物理的重要性,激發(fā)學習物理的積極性。
磁懸浮列車是現代科技產物,是現代文明和發(fā)展的象征,但涉及的物理原理簡單,拉近了高科技與學生的距離,課堂有機滲透STS,有利于激發(fā)學生熱愛物理、學好物理的熱情。
促使學生再思考,達到三維目標。
鞏
18、固所學知識,學會靈活應用。教學程序變阻器的滑片向右滑動時,電路中的電流將 ,電磁鐵的磁性將 。
3、如圖所示,要使電磁鐵的磁性最強,正確的解法是( )
A、S1接1,S2接3 B、S1接1,S2接4
C、S1接2,S2接4 D、S1接2,S2接3
(1分鐘)六、作業(yè)
1. 請認真填寫實驗報告單。
2. 上網查尋電磁鐵在生產、生活、
科學技術中的廣泛應用。
讓學生把課堂延伸到課外,學會通過不同渠道獲取更多的知識。板書
設計 四、電磁鐵
1、構成:鐵芯+螺線管。
2、特性:磁性有無 通、斷電
磁性強弱 電流大小、線圈匝數
3、影響因素:電流
19、大小、線圈匝數
4、應用:電磁起重機 、電鈴、磁懸浮列車等課后
反思 本節(jié)課學生親身經歷了探究實驗的全過程,體驗了科學探究的方法和樂趣,并從中獲得了科學知識。
附:探究影響電磁鐵磁性強弱因素實驗記錄單
探究的因素探究方法實驗電路圖實驗現象實驗結論電流保持 不變
改變 電流大為 吸的數量 電磁鐵磁性強弱與 有關,通入電磁鐵的電流越大,它的磁性越 。 電流小為 吸的數量 線圈的匝數
保持 不變
改變 線圈的匝數多吸的數量 電磁鐵磁性強弱與 有關,在電流一定時,外形相同的螺線管,線圈的匝數越多,它的磁性 。 線圈的匝數少吸的數量
【布置作業(yè)】 1.復習、默寫概念;
2同步9.4(以上明天交)
3.指導9.4(后天交)
【教學后記】