教案研究影响电磁铁磁性强弱的因素

研究影响电磁铁磁性强弱的因素教学目标：1.学生体验科学探究的过程、方法，初步懂得影响电磁铁磁性强弱的主要因素。2.从实验结果定性得出影响电磁铁磁性强弱的因素.3．进一步练习使用控制变量法进行实验研究重点：1.电磁铁的组成2.电磁铁的磁性与哪些因素有关3.电磁铁磁性强弱与影响因素的探究难点：电磁铁磁性强弱与影响因素的探究教学仪器：电磁铁、铁棒教学过程：引入(一)有关电磁铁，学生的直接生活经验积累不多，而对于电磁铁磁性强弱的变化则知道更少，这为探究任务的驱动带来一定的困难。而新型交通工具磁悬浮列车正向我们的生活走近，利用学生对新鲜事物的好奇心，通过磁悬浮列车创设情景，展开探究。前面的学习中学生已经知道了磁体的性质和相互作用规律、电磁铁的构造和简单性质等，为本节课的猜想和方案设计作好了知识上的准备。实验探究。1．媒体形式：实验、投影展示。，2．可能需要的教学调整：学生在分组设计方案时，如果感到提供的电磁铁不理想，可鼓励学生自己制作电磁铁；由于分组探究活动的时间各组不等，可鼓励完成快的小组进行另一个因素的探究；分组探究活动如果进行不够顺利，则可能导致课堂时间不够，可把迁移应用中电话的工作原理放到课外，教师事先准备网络资料——电磁铁网站，把电话的工作原理等相关资料放在其中，同时也鼓励学生扩充资料，并把课外探究结果也放入网站。1．信息交流：学生交流互联网上有关磁悬浮列车的资料，如《磁悬浮列车综述》等。2．实验演示：磁悬浮列车“悬浮”原理模拟演示：(二)提出问题问：实际应用时，还会有具体的问题。如现在排斥浮起的是小磁体，要浮起大列车怎么办呢?而且大列车上乘客数量有多有少，又怎么办?分析讨论：让学生自己得出通过增强磁性和控制磁性强弱而达到。问：为实现这个目标，我们还需要研究什么问题呢?(分析、交流、讨论，从学生想到的众多问题中，启发、引导、提炼出一个今天研究的中心问题)问题：研究影响电磁铁磁性强弱的因素。(三)活动探究1．一起探究：(1)作出假设：猜想电磁铁的磁性强弱可能和什么因素有关?可能会有什么关系?学生通过相互讨论、交流，得出影响的因素可能有：①电流的大小：假设通过电磁铁的电流由0．5安增加到l安，电磁铁的磁性会怎样?是否可以这样推测：导线中的1安电流是两股0．5安电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。推测：通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。②电磁铁的线圈匝数：如果电磁铁的电流不变，线圈由50匝增加到100匝，它的磁性又会怎样?是否可以这样推测：100匝线圈是由两组50匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。推测：电磁铁的线圈砸数越多，电磁铁的磁性将越强。③线圈的横截面积大小：线圈的横截面积增大，相当于多个电磁铁并列排放，电磁铁的磁性将增强。④线圈匝数分布的疏密：线圈匝数分布密，磁l生集中，电磁铁的磁性将增强。⑤是否带铁芯：铁芯磁化后的磁场与螺线管的磁场重叠，电磁铁的磁性将增强。⑥铁芯的大小、形状、材料：大铁芯可以看作是多个小铁芯组合而成的，每个磁化后的小铁芯都产生一个磁场，多个磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。这些问题都值得我们研究，今天先研究①、②、③、⑤。(2)设计方案：问：有什么方法可以检验假设呢?要点：实验法。问：根据物理学研究方法，磁性强弱可能与多个量都有关时，应怎样去研究?要点：控制变量法。课题：研究电磁铁的磁性强弱和电流的大小的关系研究方法：让其他因素都不变，改变线圈中的电流大小，研究当电流逐渐变大时，电磁铁的磁性如何变化。通过怎样的实验来检验以上猜想呢?这个实验需要解决三个问题，同学们讨论了解决这三个问题的各种可能方法：①用什么方法可以判断电磁铁磁性的强弱?学生A：看它能吸起多少根大头针或小铁钉。学生B：看它能吸起多少铁屑(用天平称)。学生C：看它对某一铁块的吸引力(铁块挂在弹簧测力计下，观察弹簧测力计的读数变化)有多大。学生D：看它对某一铁块吸引后橡皮筋的长度变化(铁块挂在橡皮筋下)。②怎样改变通过电磁铁线圈的电流?学生E：用滑动变阻器改变线圈中的电流。学生F：用增减电池来改变线圈中的电流。③用什么方法可以判断通过电磁铁线圈的电流大小变化?学生G：用电流表测量电流的大小。学生H：用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。优选方案：用学生C、E、G提出的方法来组成探究实验的方案。(3)进行实验与收集证据：按照优选的方案，学生分小组进行实验操作：把开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁串联起来接到电源上，当滑动变阻器取不同值时测量电流和电磁铁对铁块的吸引力，把测量数据设计一张表。(4)分析与结论：通过电磁铁线圈的电流越强，电磁铁对铁块的引力越大，说明线圈的磁性也越强。2．分别探究：各小组自由选择其他因素中的一种进行探究，小组内必须先讨论设计好方案，然后分工合作进行实验，共同分析探究结果。教师须提供充分的实验材料，让学生自己设计实验进行探究(包括自制电磁铁的材料)。交流与合作：各个小组把实验过程和结果写成实验报告，并分别在班上报告本组的实验结果，进行讨论和交流，并对各小组实验方案进行评价。(四)实验结论各个小组通过实验、讨论、交流，可以证实：通过电磁铁线圈的电流越强，电磁铁线圈的匝数越多，线圈的横截面积越大，线圈的磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。三、小结板书四、布置作业：本节作业本A板书设计：1、提出问题2、作出假设3、设计方案4、进行实验与收集证据5、分析并得出结论通过电磁铁线圈的电流越强，电磁铁线圈的匝数越多，线圈的横截面积越大，线圈的磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。教后记：