好电磁铁教学设计详案

《电磁铁》教学设计赣州二中钟文菁课题第八章：电磁相互作用及应用第一节：电磁铁学习目标知识目标：1．知道什么是电磁铁；2．理解电磁铁的特性和工作原理。过程方法：1．通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验，进一步提高学生思维力，动手实践能力；2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。情感目标：通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和科学态度，初步领会探索物理规律的方法。学习重点电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素学习难点影响电磁铁磁性强弱的因素教学方式实验法、讨论法、启发式。教具与媒体教师演示用：自制线圈、铁棒、自制磁性强弱演示仪、功放、方便面盒、学生电源、电磁铁等。学生分组用：干电池、砂纸、大头针、漆包线、电磁纯铁圆棒、导线、6V蓄电池、开关、滑动变阻器、电流表、弹簧测力计等。教学程序内容与教师活动学生活动设计依据与学生交流：我来自赣州，和有江西北门之称的九江南北相望，早就听说九江物华天宝，人杰地灵。享有中国魅力城市的称号今天一见，果然名不虚传。老师希望通过和你们共同学习的这节课，能更多地了解九江这座魅力城市。一、创设情境，引入新课【演示神奇的环】方案一：圣诞节我朋友送我一个神奇的环上面有一标签请检测后再打开，我这个朋友喜欢捉弄人，还是听他的先来做两个小实验，你们来帮我判断这个环究竟是什么？方案二：老师自制了一个神奇的环，神奇在哪？先通过实验来看看它的本领。方案三：同学们，学习物理要多动手制作，老师也喜欢动手先请看我自制的一个环，我们不妨通过实验来对它研究一番。师：我来请个搭档。你来！环，铁棒。你拿着。你从环的上方轻轻放入，松手，我给它吹口气，你再从环的上方轻轻放入，我晃晃。你再给它吹口气。还有更神奇的，环、一个小物体。请你将它正放在环的上方，观察大屏幕。睁大你们的眼睛。接下来你们预言会发生什么？好，老师把你们的预言变成现实，一起来，正—反—正—反—正。谢谢，请回到座位，看来你们学生思考回答观察在原有知识的基础上，进行猜测的诚心力量很大，所以请大家这节课积极发言，说出自己的想法。通过刚才的实验，你知道这个环是什么吗？【展示】环的内部结构师：我把它打开，喔！原来这只是一个用漆包线绕制的线圈。我们叫它螺线管。【实验】用磁性强弱演示仪检验通电螺线管的磁性，观察指针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察指针偏转的程度。师：我这里还自制了一个磁性强弱演示仪，先看它的前面，这里有根指针，指针的下方有一块磁铁，再看看它的后面，有东西吗？（生：没有什么）我在正中观察并调零，这时指针处于中央刻度线。你们有办法让它的指针发生偏转吗？（用磁铁靠近它）对，你们都很聪明，我试试，这时指针由于受到排斥力向左偏转，如何使它的偏转更明显呢？生（将磁铁靠近些，换磁性更强的磁铁）好，我加块强磁，我拿去强磁。如果我换一端，指针将如何偏转？生（向左偏，反向偏转）除了永磁体可以使它偏转，还有其它方法吗？哦，对了，我还有个神奇的环呢？放在这，没偏转呀？怎么回事呢？生：（没通电）好，给它通电。在不改变电源和移动螺线管的情况下，你能改变指针的偏转情况吗？老师想尝试下，我这有铜铝铁三根棒，分别插入螺线管中，请仔细观察并说出指针是否有变化。铜棒、铝棒、铁棒。如何变化？指针偏转更明显了，说明插入铁芯后，磁性如何变化？【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强，引入新课。生：增强师：那你们知道插入铁芯后螺线管的磁性为什么会增强呢？生：。。。其实通电螺线管产生的磁场将铁芯磁化。铁芯产生的磁场和螺线管的的磁场叠加在一起，使得它的磁性明显增强。这个带有铁芯的螺线管就是我们今天要学的电磁铁。（课件出示课题,并板书课题）二、进入新课、科学探究（一）认识电磁铁师：定义：带有铁芯的螺线管1.【定义】带有铁芯的螺线管叫做电磁铁。师：那电磁铁由几部分构成呢？请看屏幕，这是？线圈。也叫螺线管。这是？铁芯。2.【构造】螺线管＋铁芯师：构造由螺线管和铁芯两部分组成。【提出问题】师：电磁铁通入电流后就具有磁性，那它是利用电流的什么效应来工作的呢？原理：电流的磁效应回答让学生有认识3．【原理】电流的磁效应。【提出问题】师：现在指针向左偏转，你有办法改变演示仪中指针的偏转方向吗？生：改变电流方向。师：好。我把正负极互换下。师：这时指针由于受到吸引力向右偏转，说明它的极性与什么有关？生：电流方向4．【极性】与电流方向有关。（二）制作电磁铁并研究它的磁性【制作与研究】1.介绍所需材料，播放制作电磁铁的视频，并解说。2.学生动手制作。师：我们已经认识了电磁铁，大家想不想自己制作一个电磁铁呢？生：想师：老师为你们准备了导线、开关、干电池、纯铁圆棒、砂布和大头针。师：如何做？请看屏幕的视频。将漆包线取下，并拉直。沿同一方向紧密排绕在纯铁圆棒上。绕制完毕后用砂布将接线处四周的绝缘漆打磨干净。接入电路。并用大头针检验它的磁性。下面动手制作一个约50匝的电磁铁。请组长取出右边的盒子，先完成的小组老师将给它一个展示成果的机会，成功的小组，究竟在哪？我们拭目以待。师：这组进展不错。这组快绕制完毕了。已经成功的小组请举手示意，并告诉老师你们成功了。师：时间到，请断开电源，电磁铁留着备用。师：请这组你们两位同学把器材和这个透明塑料盖子一起拿上来。慢点，小心。闭合开关，尽量多吸引些大头针。断开开关，再试试还能吸引大头针吗？那你们可以用你们制作的电磁铁将大头针捡回盒中吗？真不错，感谢这组的精彩展示。请回到座位。3.学生展示成果（可以打开投影展示）。4.教师演示实验室的电磁铁，让学生对比自己的电磁铁。师：刚才老师看见你们成功制作了电磁铁，老师这里也有一个电磁铁，我们来看看它的磁性？这是一块衔铁，通电。你来，到这边来，看能否把这桌子提起来。高点。好的，请放下。我断电，你再试试。你做得很不错，请回到座位。师：对比你们使用的电磁铁和电源，猜想影响电磁铁的磁性强弱究的因素？可以相互讨论下。【提出问题】电磁铁磁性的强弱与什么因素有关？（三）探究影响电磁铁磁性强弱的因素【猜想】1．电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关，因为电流越大，电流产生的磁场可能就越强；2.铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关，因为一匝线圈要产生一定的磁场，匝数多，则产生的磁场也会增强。3．电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关，因为越粗，铁的质量越大，磁化的量越大。4．电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关，可能插入另一种材料的物质，其磁性会有所不同。【总结】教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关，下面对这两个问题进行实验设计。生：电流大小，线圈匝数。师：还有吗？生：。。。【设计实验】师：这里有两个因素要研究，我们要用什么方法来设计实验？1．想研究电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，该如何控制匝数呢？同理要研究磁场与匝数的关系，该如何控制电流呢？（在研究匝数时控制电流不变，在研究电流时，控制匝数的不变）2．如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？（取匝数不同的两个电磁铁；通过滑动变阻器改变电流的大小）3．如何判断电磁铁磁性的强弱？（通过采用两个不同匝数的电磁铁以改变其匝数，通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小，通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁性的强弱。）生：控制变量法师：要研究电流大小，控制什么不变？生：线圈匝数师：如何控制？生：使用同一个电磁铁师：如何改变电流大小？生：用滑动变阻器师：如何连接？生：串联师：研究这个因素要哪些器材？生：电源，导线，开关，电磁铁，滑动变阻器，电流表师:全部的电路元件都是什么连接方式？串联还是并联？讨论学生回答师生分析、讨论师生讨论尽可能多地让学生表达自己的想法化归到我们欲研究的问题上来有针对性地启发学生生：串联师：请你来连接电路图。师：所以我们设计这样的电路图。【进行实验】师：要研究线圈匝数，控制什么不变？生：电流大小师：如何改变线圈匝数？生：使用两个匝数不同的电磁铁。师：你们已经自制了一个50匝的电磁铁，待会老师会给你一个约100匝的电磁铁。师：那如何控制电流不变？两个电磁铁如何连接？生：串联师：所以研究这个因素的电路图只需要再串联一个电磁铁。师：对于电流表，电源，滑动变阻器接入电路时分别需要注意什么？师：请你来说下电流表。生：电流表“+”进“-”出师：“+”进“-”出，还要接大量程。师：电源我们用6v的蓄电池，红色标记为正极，胶布粘住的为负极，因为它的电力充足，为了避免发热而损坏电路元件，不能造成电源短路或者长时间接通。每次实验应及时断开开关。师：那如何来比较电磁铁的磁性强弱呢？还有其他方法吗？可用什么测量工具测出它的吸引力呢？生：用它吸引大头针。弹簧测力计。师：提住测力记的拉环，用电磁铁吸引下方的铁挂钩。逐渐往下拉，并记下挂钩脱离瞬间的最大拉力。但是，瞬间的拉力不好读出来，所以老师对测力计做了小小的改进，在测力记指针的下放加了一块小泡沫。我们来看看，当我往下拉，然后松手，小泡沫就停留在最大拉力的位置了。这样测量时只要读出泡沫上表面所对的刻度值就可以了。但是我要提醒同学们，每次测量时要将这小泡沫移回到指针的下方。师：要完成这些探究要记录哪些数据呢？电流的大小和电磁铁的吸引力。师：下面开始探究，实验过程中及时把数据填写在学案上，并试着分析得出结论。看这次是哪个小组最先成功完成探究的。1．组成电路：将电源、开关、滑动变阻器、电流表与一个电磁铁连成串联电路。2．检查电路后合上开关，调节3次滑动变阻器，让电磁铁吸吸引测力计挂钩，记下每次的吸引力和对应的电流大小，填入学案中。2．断开开关，再串联一个电磁铁，检查电路后合上开关，分别测出两电磁铁对挂钩的吸引力，填入学案中。学生操作师生讨论放手发动学生在得出结论时，一定有条件的限制，培养学生严谨的科学态度师：时间到，请断开开关，取下电源。其他先不急整理。【分析与论证】收集学生的数据，分析得出结论。(1)当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。(2)当电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。师：请你来分析这些数据。由这个表格数据，得出什么结论？这个呢？三、知识小结电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数_____，磁性____。师：我们已经通过实验探究得出电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关（指到板书，把问号去掉），那电磁铁和普通的永磁体相比，有什么优点呢？谁来说说看？电磁铁的优点：三个可控电磁铁的磁性有无，可用电流通断来控制。电磁铁的磁性强弱，可用改变电流大小来控制。电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来控制。四、电磁铁的应用师：基于电磁铁的优点，它在生产和生活中有广泛的应用。电磁起重机、磁悬浮列车师：大家坐过吗？生：没有。师：不过没关系。老师相信你们当中将来一定会有人会成为磁悬浮列车系统的总设计师的。这样你们全班都可以免费体验零高度飞行的感觉了。记得把老师也叫上。师：为了让你们感受着神奇的磁悬浮，老师今天自制了一个列车模型，小车的下方有两排强力磁铁，我把它放在这个普通的轨道上。再把它放在镶有强磁的轨道上。小车怎么样？生:悬浮起来了。师:我把它往下按。还是会浮在轨道上方。我让它开动试试。师：它的原理和课前的第二个实验是一样的，你知道翻转的这个小物体是什么吗？生：磁铁师：怎么实现翻转的呢？改变电流的？生：电流方向师：还有电铃、电磁门锁、电磁水阀、电磁继电器都有电磁铁师：我们今天学习了电磁铁的相关知识，大家想不想听听电磁铁自己来一段独白呢？生：想师：那就让电磁铁和它的方便面搭档给你们来一段。请这位同学上来帮助老师。你这样拿着。学生回答进一步加深对电磁铁应用的掌握培养学生对生活中的现象的探究积极性师：是什么歌？生：。。。师:谢谢你，请回到座位。师：这首歌就送给咱班的同学了。歌声满载着我的感谢和祝福。感谢大家今天精彩的表现，祝福大家学业有成。今天的课就上到这里，谢谢大家！师：请每个小组组长帮忙整理下器材。板书设计第一节：电磁铁1、定义2、构造3、原理4、极性5、影响磁性强弱的因