初二物理電生磁教案
教學目標
一、知識與技能
1.簡述電流的磁效應。
2.說出通電直導體周圍存在著磁場分布;通電螺線管的磁場與條形磁體相似.
3.說出電磁鐵的特征和工作原理。
二、過程與方法
1.通過觀察直導線電流磁場和通電螺線管的磁場實驗，進一步發展空間想象力。
2.通過對實驗的分析，提高比較、分析、歸納、結論的能力。
三、情感態度價值觀
認識電與磁之間的相互聯系，樂于探索自然界的奧妙，培養學習熱情和求是態度。
教學重點
1.奧斯特的實驗揭示了電流的磁效應。
2.通電螺線管的磁場及其應用。
教學難點
通電螺線管的磁場及其應用。
教學方法
實驗法、討論法、啟發式。
教具準備
奧斯特實驗器材一套、通電螺線管、小磁針、投影儀、大頭針、微機。
課時安排
1課時
教學過程
一、復習提問，引入新課
1.復習提問
[師]當把小磁針放在條形磁體的周圍時，觀察到什么現象?其原因是什么?
[生甲]觀察到小磁針發生偏轉。
[生乙]因為磁體周圍存在著磁場，小磁針受到磁場的磁力作用而發生偏轉。
2.引入新課
[師]同學們回答得很好，那么還想知道關于磁的一些什么樣的知識?
[生甲]小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用發生偏轉嗎?
[生乙]還有什么物質能產生磁場?
[生丙]電現象和磁現象有聯系嗎?
[師]同學們提出的問題很好，說明大家都動了腦筋，在以后的學習中仍需要這樣。你們提出的問題就是本節課需要探索的內容。
二、進行新課
第二節 電生磁 [板書]
[師]先看課本第一、二自然段，然后再演示，要仔細觀察、相互討論、得出結論。
[演示]在小磁針上面有一條直導線，當直導線觸接電池通電時，你們能看到什么現象?改變電流的方向，又能看到什么現象?
[生甲]當直導線觸接電池通電時，小磁針發生偏轉。
[生乙]斷電時，小磁針又回到原來的位置。
[生丙]當改變直導線中電流方向時，小磁針偏轉方向也發生變化。
[生丁](討論的結果)通電導線和磁體一樣，周圍存在著磁場。
[生戊](討論的結果)通電導線周圍磁場方向跟電流方向有關。當電流方向發生變化時，磁場的方向也發生變化。
[師]同學們回答得很好，我們鼓掌給予鼓勵.以上實驗是丹麥的科學家奧斯特首先發現的，此實驗又叫奧斯特實驗。這個實驗表明，除了磁體周圍存在著磁場外，電流的周圍也存在著磁場，即電流的磁場，本節課我們就要研究電流的磁場。
(一)電流的磁場 [板書]
[師]這個實驗看上去非常簡單，但在當時這一重大發現轟動了科學界。因為它揭示了電現象和磁現象不是各自孤立的，而是緊密聯系的，從而說明表面上互不相關的自然現象之間是相互聯系的，這一發現有力地推動了電磁學的研究和發展.奧斯特實驗用的是一根直導線，后來科學家們又把導線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場。我們也研究研究，說出你們的做法和觀察的結果。(學生們把直導線彎成各種形狀，通電看小磁針的變化)
[生甲]我們組彎成三角形，通電后小磁針偏轉，周圍存在磁場。
[生乙]我們組彎成正方形，通電后小磁針偏轉，周圍存在磁場。
[生丙]我們組把直導線纏在鉛筆上，然后抽出鉛筆，再通電，小磁針偏轉，周圍存在磁場。
[師]這種把導線繞在圓筒上，做成的螺線管也叫線圈，它能使各導線產生的磁場疊加在一起，磁場就會強得多，這樣在生產實際中用途就大，那么通電螺線管的磁場是什么樣的?
(二)通電螺線管的磁場 [板書]
[師]我們下面通過實驗來探究通電螺線管的磁場是什么樣，我們每組還是先提問題，再設計實驗，通過對實驗的觀察、分析、討論，最后得出結論。
[生甲]我們已了解了條形磁體、蹄形磁體周圍的磁場分布，那么通電螺線管的磁場可能與哪種磁體的相似?
[生乙]通電螺線管的極性與電流方向之間有什么關系?如何判斷?
(學生們根據問題設計實驗，并動手做實驗)
[生甲]我們組是把一些小磁針放到螺線管四周不同位置，通電后小磁針偏轉。畫圖并標出小磁針北極的方向，然后用曲線連起來。
[生乙]我們組是在玻璃板上均勻地撒些鐵屑，細螺線管通電，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。
[師](每組中請一位學生)現在把你們記錄下小磁針指的方向在(微機)圖中標出.還有是把你們的玻璃板(觀察鐵屑的分布情況)放在投影儀上(從屏幕上可直觀顯示出來)，得出什么結論?
[生甲]把小磁針放在螺線管周圍，通電，小磁針偏轉.改變電流方向，小磁針偏轉方向發生變化。通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。 [板書]
[生乙]我們組是把一些小磁針放在通電螺線管周圍，記錄下小磁針北極指的方向，每個小磁針北極指的方向就是該點的磁場方向，描出磁感線。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體南極，這樣就判斷出通電螺線管的兩極。
[生丙]我們組是把小磁針放在螺線管的兩端通電后，觀察小磁針的N極指向，從而判別通電螺線管的N、S極。
教師引導學生討論，找出判定的辦法。
[生甲]通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時，通電螺線管的極性也發生改變。
(教師根據學生結論板書)
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時，通電螺線管的極性也發生改變。 [板書]
[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，有什么樣的關系?我們能否想出一句話來概括這種普遍規律。看課本圖8.26中螞蟻和猴子是怎么說的，你們又怎么說?
[生甲]我用右手把一個通電螺線管夾在腋下，如果電流沿我右臂所指的方向，N極就在我的前方。
[生乙]一根直導線電流是從左向右流動，把它從前向后纏成螺線管，N極就在螺線管的左邊。
[生丙]這個方法不準確，如果纏螺線管是從右向左繞，或從上向下繞，將不是這個結論。
[生丁]用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
[師]大家回答得都很好，雖有不同的看法，還是說出了自己的觀點，我很高興看到這樣的場面。我們知道通電導體周圍存在著磁場，通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似。用學生的方法能判斷出螺線管的兩極，這個方法叫安培定則。那么怎么才能增大通電螺線管的磁性?試試看怎么做?
[生甲]我們組是將直導線多繞幾圈，通電后能多吸引幾個大頭針，說明這個方法可以增大通電螺線管的磁性。
[生乙]我們組是在通電螺線管中插入一根鐵棒，就能吸引更多大頭針，這表明插入鐵芯能使通電螺線管的磁性增強。
[師]插入鐵芯的通電螺線管就構成電磁鐵，我們來制作一個電磁鐵。
(三)電磁鐵(electromagnet) [板書]
制作電磁鐵 [板書]
[探究]研究電磁鐵
[師]每組用兩個相同的大鐵釘，一些漆包線，按課本制作兩個匝數不同的電磁鐵，再設計電路把電磁鐵連到電路里，按電路圖連接電路，試著用電磁鐵吸引大頭針。
(教師巡迴指導，找一組說出電路怎么連接。)
[生]我們組是將電源、開關、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯電路。通電后能吸引許多大頭針，斷電后大頭針就掉下來了。說明通電電磁鐵有磁性，斷電電磁鐵沒有磁性。
[師]那電磁鐵的磁性強弱跟什么因素有關?先大膽猜測，再做實驗，得出結論。
[生甲]電磁鐵的磁性強弱可能和線圈匝數有關。
[生乙]電磁鐵的磁性強弱可能跟電流有關。
[生丙]電磁鐵的磁性強弱可能與鐵芯的粗細有關。
[生丁]電磁鐵的磁性強弱可能跟導線的粗細有關。
[生]
[師]同學們猜測很多，我們由于時間和條件關系，就不能一一探究。現在只考慮電磁鐵的磁性強弱與電流和線圈匝數的關系，其他的課后再探討。
[生甲]將電路接好，合上開關，調節滑動變阻器，使電流增大或減小(觀察電流表指針的示數)，讓電磁鐵吸引大頭針，觀察到電流增大，吸引大頭針數量增多，反之，電流減小吸引大頭針個數減少。
[生乙]這個實驗表明：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。
[生丙]將電路中分別接50匝線圈的電磁鐵和100匝線圈的電磁鐵合上開關，使電路中的電流不變(電流表的示數不變)。觀察到100匝線圈的電磁鐵吸引大頭針數量多。
[生丁]這個實驗表明：在電流一定時，外形相同的.螺線管，線圈匝數越多，磁性越強。
[師]通過大家對電磁鐵的研究，能得出如下結論(邊說邊板書)。
1.電磁鐵在通電時有磁性，斷電時磁性消失。 [板書]
2.通入電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。 [板書]
3.在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈的匝數越多，它的磁性越強。[板書]
[師]從這些結論中，你們能看出電磁鐵有哪些優點?
[生甲]電磁鐵的磁性有無可通過通、斷電來控制。
[生乙]電磁鐵磁性強弱可以調節。
[師]因為它這些優點，電磁鐵在生產生活中被廣泛應用。請同學們看屏幕(通過微機播放錄像，內容有電磁起重機的工作、電鈴、電報、自動控制系統中的電磁閥門等方面的應用)。
三、小結
和學生們一起小結，電流的磁效應，通電螺線管的磁場，電磁鐵的內容。
四、布置作業
動手動腦學物理：①②③
參考答案：
1.這是個開放性問題，自然界中很多現象與物理知識是相通的。可以讓學生自己去調查，初步領略自然現象的美妙與和諧，不一定要得出結論。
2.通電螺線管外部的磁場與條形磁體磁場相似，懸掛起來后，就像指南針一樣，一定指向南北。
3.全自動洗衣機的進、排水閥門，汽車上的遙控門鎖、電鈴等都要用到電磁鐵。
五、板書設計
第二節 電生磁
一、電流的磁效應
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。當電流的方向變化時，通電螺線管的極性也發生改變。
三、電磁鐵
1.電磁鐵在通電時有磁性，斷電時磁性消失。
2.通入電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。
3.在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈的匝數越多，它的磁性越強
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