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文檔簡介
1、精選學習資料 - - - 歡迎下載滬科版中學物理九年級從指南針到磁浮列車教學設計九年級第十六章從指南針到磁浮列車教學內容:本單元包括磁為什么 .電流的磁場和科學探究:電動機為什么會轉動三節(jié)課的內容;單元目標: 學問與技能:( 1)知道一些基本的磁現(xiàn)象,知道“磁化”和“去磁”的簡潔方法,明白磁性的廣泛應用;( 2)熟識磁場,知道磁感線為形象地表示磁場的一種方法;( 3)知道電流的磁效應;( 4)知道導線四周存在磁場,通電螺線管外部的磁場分布跟條形磁鐵的磁場相像;( 5)明白通電導線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向.磁場的方向都有關;( 6)明白直流電動機的結構和工作原理;過程和方法:(
2、 1)通過試驗探究活動,熟識磁體.磁場的基本性質;( 2)通過用鐵屑顯示永磁體的磁場分布,學習用磁感線表示磁場的方法;( 3)通過觀看體驗電流四周存在磁場,初步明白電和磁之間的聯(lián)系;( 4)通過試驗探究通電螺線管外部磁場的分布規(guī)律及磁場方向;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載( 5)經受探究“通電導線在磁場中受到力”的過程,讓同學在探究中發(fā)覺問題, 并有依據的猜想, 運用掌握變量的方法設計試驗驗證自己的猜想,最終得出試驗結論;情感態(tài)度與價值觀:( 1)通過明白磁體在實際中的應用和我國古代對磁學的宏大奉獻, 體會物理學問的摘要作用, 培育同學對科學的愛好, 增強同學的民族驕傲感和振興
3、中華的責任感;( 2) 通過熟識電流四周可以產生磁場,體會不同自然現(xiàn)象之間存在的相互聯(lián)系,養(yǎng)成樂于探究自然秘密的習慣;( 3)通過探究“電動機為什么會轉動” ,明白物理學問如何轉化成實際技術應用,進一步體會物理來源于生活,又服務于生活,提高同學 學習物理的愛好;教材分析:1本章概述本章主要內容為磁體.磁極.磁感線等概念,探究通電螺線管外部磁 場的方向及通電導線在磁場中受力方向跟哪些因素有關,明白直流電動機的結構和工作原理;學校自然課已經學過關于永磁體的磁現(xiàn)象,同學平常大多擺布過吸鐵石,對磁現(xiàn)象并不生疏;在磁的發(fā)覺和利用上,我們的祖先曾有杰出 奉獻,可以借此進行愛國主義訓練;但磁場.磁感線.電流
4、的磁場等 概念卻都為全新的.抽象的學問;其中,磁場和磁感線為電磁學中的 重要概念之一, 為以后學習電磁感應. 磁感應強度等電磁學學問的基精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載礎;不過,我們這里的主要目標為確認磁場的存在,熟識磁感線為用來描述磁場方向及其分布情形的方法,不涉及磁感線疏密. 直線電流四周磁感線的外形等問題; 對于直線電流的磁場, 只讓同學明白電流的磁場與電流親密相關, 知道磁場方向與電流方向有關,到底直線電流的磁場方向與電流方向有怎樣的關系,教材沒有涉及; 而對于通電螺線管的磁場, 既要求知道磁場與電流親密相關,仍要求同學知道通電螺線管磁場方向與電流方向有關;第三節(jié)課“科學
5、探究:電動機為 什么會轉動”,主要為讓同學通過試驗探究熟識到通電導體在磁場中 會受到力(安培力)的作用,初步的感受安培力的存在,知道安培力 的方向與電流方向和磁場方向有關,為同學進入高中進一步學習安培力打下良好的基礎;同學在感受.熟識安培力的基礎上,通過明白電 動機工作原理, 能夠讓同學體會到從物理學問轉化成實際技術仍需付出艱辛和勞動;本章教材總的編排思路大體為:以電和磁的聯(lián)系為線索, 以試驗和科學探究為主要手段,展現(xiàn)了磁場.電流的磁效應及其應用.通電導體 在磁場中受力運動的原理及應用(電動機)等內容;全章科學內容和 科學探究相互呼應,相得益彰;教材16.1節(jié)在復習物質的磁性的基礎上,熟識磁體
6、.磁極,并通過用鐵屑和小磁針顯示磁力作用的強弱.方向以及大致狀況的試驗活動,引出“磁場”的概念和“磁感線”描 述磁場的方法, 為探究電流的磁場打下必備基礎;奧斯特的發(fā)覺揭示了電和磁的聯(lián)系,教材16.2節(jié)先通過奧斯特試驗明白通電直導線四周的磁場,接著爭論了通電螺線管四周的磁場和通電螺線管的極性;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載16.3 節(jié)為在同學學習了磁現(xiàn)象. 通過奧斯特試驗初步熟識了電與磁聯(lián)系的基礎上,進一步探究電流的磁場與磁體的磁場之間的相互作用,為更深層次的探究電與磁的聯(lián)系的過程;本章教學重點: 磁場為貫穿電磁現(xiàn)象始終的一個重要概念,用磁感線來形象化的表示磁場為一種重要的科學
7、爭論方法;電流產生的磁場. 通電螺線管產生的磁場. 通電導體在磁場中受力運動等內容,即包含科學爭論方法,又為重要的科學探究過程,因而為本章的重點;本章教學難點:磁場.磁感線和電流的磁場特別抽象,為本章的難點 之一;教學中應留意把書本上抽象的學問與生活中的詳細現(xiàn)象聯(lián)系起 來,通過轉換的方法,化抽象為詳細,化無形為有形,豐富同學的想 象才能, 這為突破這些難點的有效途徑;電動機能夠連續(xù)轉動的緣由既有理論方面的抽象又有技術方面的難點因而也為難點;利用教具或動畫直觀展現(xiàn)線圈中電流方向與受力轉動情形,為突破這一難點的重要方法;2編寫特點本章教材在編寫上有以下特點:( 1)留意聯(lián)系社會實際和同學生活;每節(jié)
8、課內容編排,都為第一通過圖片展現(xiàn)本節(jié)課所學學問在生產.生活中的應用實例, 一方面有利于激發(fā)同學的學習愛好;另一方面,從同學熟識的事物入手,表達了 “從生活走向物理,從物理走向社會”的課程理念;進而把物理教學 與科學技術的進展和社會進步聯(lián)系起來,引導同學關注科技進展的前沿,幫忙他們樹立正確的科學觀,培育他們振興中華.將科學服務人精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載類的使命感和責任感;( 2)突出試驗和探究;與傳統(tǒng)教材相比,新教材考慮到了同學“喜歡試驗和探究” 的特點,設計了大量同學活動, 留意學問形成的過程, 留意讓同學通過觀看. 試驗等實踐活動來主動地建構學問體系;本章的主要探究試驗
9、有三個: “磁體四周有什么” .“通電螺線管的磁場” . “通電導體在磁場中受力運動” ,使同學更多地經受科學探究的過程; 迷你試驗室中也有三個小試驗,給同學供應了較多的活動體驗的機會;這些活動,需要的器材簡潔,貼近同學的生活,從而使物理學問與生活和社會聯(lián)系起來,對同學形成.懂得物理概念和規(guī)律,有很好的促進作用;3課時支配本章共 3 節(jié),建議全章教學用5 課時,其中新授課每節(jié)4 課時,復習總結 1 課時;教學策略:第一節(jié)磁為什么本節(jié)課為本章的第一節(jié), 可以利用同學熟識的磁現(xiàn)象, 或者預備一些好玩的小試驗, 直接引入章標題, 然后通過人類熟識磁現(xiàn)象為從永磁體開頭的這一事實,進入第一節(jié)課的學習;充
10、分利用同學在生活和學??茖W課中有關 “磁現(xiàn)象” 的熟識和學問儲備,不但有利于同學順當完成活動 1 和活動 2 中的探究試驗, 仍能夠引發(fā)同學的認知沖突, 促進同學的深層次摸索和探究, 加深對磁體性質.磁化等學問的熟識和懂得;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載磁場為一個很抽象的概念, 中學只要求同學初步熟識磁場的存在,即知道磁體四周存在磁場即可;通過“磁場中某一固定點對小磁針的北極(或南極)的作用力有確定的方向,而在磁場的不同點,小磁針北 極受力方向不同”的事實, 熟識到磁場為有方向的;所以本節(jié)課從磁場的基本性質對放入其中的磁體產生磁力的作用來熟識.感受磁場,把抽象的問題詳細化.形象
11、化,符合中學同學的認知規(guī)律;因而 做好課本圖 16-5 的幾個試驗為突破難點的關鍵;1關于磁體的基本概念.性質的教學;課前可以在網上收集“司南” .磁懸浮列車. -磁譜儀.極光等一些源于古代.現(xiàn)代.自然.科技的圖片或視頻,制成多媒體課件,上課 時播放,激發(fā)同學的學習愛好,引出課題;同學在學??茖W課上對于磁體.磁極間的相互作用有了初步的明白, 因而本節(jié)課在引入課題后, 可以啟示同學回憶摸索: 對于磁體你已經明白哪些方面的學問?待同學回憶后,老師簡潔點評, 然后指出:“為更全面的熟識磁現(xiàn)象,請同學們做下面的試驗(圖16-2.16-3);”同學做完試驗后, 再讓同學對回憶的學問進行訂正和補充,同學的
12、印象會更深;對于圖16-2.16-3的試驗,由于試驗比較簡潔,可以把它改成開放 性的自主探究試驗;課前為每一小組預備課本圖16-2.16-3中的器材,為了使試驗成效更明顯, 小組的試驗器材仍可以再增加兩輛力學小車(鋁制或木制),一個條形磁鐵,或給兩個中間系線的條形磁鐵, 以讓同學便利地爭論磁極間的相互作用;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載試驗活動以后, 讓同學匯報得到的結論;由于該活動試驗器材較多,過程開放性(自主性)較強,為了充分發(fā)揮開放性探究活動的作用, 讓不同層次的同學都能夠都有較高水平的收成,在得出課本上的基本結論后,可以啟示提問:試驗中,同學們仍有沒有其他的發(fā)覺?仍有
13、哪些問題?從而促進同學深層次的摸索,把探究活動推向深化; 善于鉆研的同學仍可能發(fā)覺磁化現(xiàn)象,磁體指南北的性質等,提出諸如: 磁體為什么總為指南北?為什么磁鐵能夠吸引鋸條.回形針等、而不能夠吸引銅. 鋁導線?假如同學不能發(fā)覺或提出上述問題,老師可以提問:磁鐵吸引回形針時, 回形針之間能否相互吸引?為否全部的金屬都能夠被磁鐵吸引?從而引出磁化和去磁;對于去磁, 同學的生活體會不足, 老師可從逆向思維的角度引導同學:既然原先沒有磁性的物質可以獲得磁性, 那么具有磁性的物質在某些情形下為否也會失去磁性呢?引出去磁的概念,然后演示用“加熱”和“敲擊”的方法去 磁;最終可以引導同學從磁化的角度說明磁鐵吸鐵
14、而不能吸銅.鋁的緣由;2關于磁場.磁感應線的教學:第一可以通過試驗演示 “不直接接觸的兩磁體之間也能夠發(fā)生相互作用”,從而提出問題:磁體間不需要直接接觸,為什么也能發(fā)生相互作用呢?引出磁場的概念;在同學明白到磁場“看不見.摸不著”之后,啟示同學類比熟識“流 動的空氣” 的方法, 查找顯示這種 “看不見. 摸不著” 的磁場的方法;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載空氣流淌大家不能直接感知, 但我們通過觀看空氣流淌對樹葉等物體的作用,依據“樹葉動”的事實就可以間接知道空氣在流淌,同樣, 我們可以通過觀看磁場對其它磁體的作用來間接地熟識磁場,然后讓同學觀看圖16-6 的試驗;通過該試驗,
15、可以讓同學熟識到:磁場有方向;磁場中不同位置,磁場方向不同;做圖16-6 的試驗以前,建議增加一個演示試驗:用磁針“探測”磁場及方向;在桌面上放置一 個條形或蹄形磁鐵, 將同一大磁針分別放在磁鐵四周不同位置,也可以同時將多個相同的大磁針放在磁體四周不同位置,讓同學觀看大磁針靜止后的指向;通過這個試驗,同學不但加深了對“磁場有方向”的熟識,而且知道磁場方向可以通過磁針的方始終顯示;做完上述試驗后, 進一步引導同學摸索: 為了顯示磁場中更多點的磁場的方向,應當有更多的磁針; 為此,在試驗時可以用很細的鐵屑 (放在磁場中被磁化成一個個小磁針) 代替大磁針顯示磁場方向及分布情形;然后演示圖16-5 中
16、的( a)(b)(c)(d)四個試驗,為增大可見度,建議用投影儀演示;做完試驗,提出問題:試驗過程中,往玻璃板上撒鐵屑后,為什么要 輕小扣擊玻璃?磁體四周的鐵屑或磁針有規(guī)律的排列,為受什么力作用的結果?沒有磁場,它們的排列能有這樣的規(guī)律嗎?讓同學明確: 鐵屑或磁針排列情形直觀反映了磁場分別情形;接著啟示同學摸索: 用擺磁針或撒鐵屑的方法顯示.描述磁場有什么缺點?引出下一個段標的教學;對于磁感應線教學, 可以引導同學用帶箭頭的曲線代替磁針或鐵屑試精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載著畫出圖 16-5.中的磁場分布情形; 同學在畫圖過程中, 一方面體會條形磁鐵和蹄形磁鐵磁場的分布規(guī)律,同
17、時熟識磁感線在實際上并不存在,為人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆杉{的一種方法;為了幫忙同學利用磁感線正確描述磁場,在磁感線教學中應指出以下三點:(1)磁感線實際上為不存在的,它只為用來形象地表示磁場地 一種方法,一種模擬磁場的“模型” ;(2)磁感線上的箭頭表示磁場的方向:從磁體北極到南極(在磁場外部);(3)磁感線不只為畫出的那幾條, 磁場也不為只在一個平面內, 而為分布在磁體四周的這個空間;3.關于地磁場的教學,只要求同學通過閱讀“信息窗”的內容,熟識 到地球可看作一個如課本圖16-4 的大磁體,它的四周存在磁場;地磁的南北極與地理的南北極剛好相反,教學時, 可以將這部分學問制成多媒體課件, 以
18、幫忙同學想象地球表面磁場的分布情形;也可以讓同學結合地磁場的學問嘗試說明磁體為什么總為指向南北方向;最終也可以補充一些有關磁偏角和沈括學問,激發(fā)同學的民族驕傲感;其次節(jié)電流的磁場本節(jié)課的主要內容有: 通過奧斯特試驗熟識電流的磁效應,知道通電導體四周磁場的方向與電流的方向有關;觀看通電螺線管四周鐵屑的分布情形, 確認通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相像;通過試驗探究通電螺線管磁極的性質與電流方向的關系,在此基礎上介紹右手螺旋定就;本節(jié)課第一通過奧斯特試驗,讓同學體驗到通電直導線四周存在磁精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載場,初步熟識電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在聯(lián)系,然后更進一步通過試驗
19、探究電流產生的磁場方向與電流方向的關系,確信電流的磁場與電流親密相關,加深對“電流可以產生磁場”的熟識;隨后,將“通電直導線”拓展到“螺線管(曲線) ”,在介紹什么為螺線管后,通過試驗讓同學觀看通電螺線管四周的磁場分布情形,熟識到電螺線管四周的磁場與條形磁鐵的磁場相像,通電螺線管也有兩個磁極;那么,通電 螺線管的磁極與什么因素有關?于為支配一個探究試驗,要求同學通過探究活動,“發(fā)覺”通電螺線管磁極性質與電流方向有關,并查找 磁極極性與電流方向的詳細關系; 在同學對這種詳細關系有肯定的感性熟識,想描述而又無法精確形象描述的時候,學習右手螺旋定就; 電流的磁場既為對前面磁場概念的深化和拓展,又為后
20、面學習電磁鐵的基礎, 更為進一步學習各種電磁現(xiàn)象的重要基礎;同學在這里首次接觸.摸索磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系,對此普遍缺少生活體會,感 性熟識不多; 因而教學中, 應當盡可能采納試驗和適當的直觀教具做好演示,制造條件讓同學自己動手試驗,經受探究過程,獲得豐富的 感性體驗, 進而確信電流四周存在磁場, 形成對電流四周磁場特別為通電螺線管外部磁場的形象化熟識; 1.奧斯特試驗引入課題后,可以提出問題:大家都知道磁鐵四周存在磁場,只有磁 體能夠產生磁場嗎?然后出示奧斯特試驗所需器材,向同學演示沒有磁鐵,利用電流也可以產生磁場,從而引入新課;仍可以先引導同學 摸索電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象相像的性質,如帶電體能吸
21、引輕小物體, 磁鐵能精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載吸引鐵磁性物質;同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;然后指出:早在奧斯特之前的很多科 學家也留意到了這樣的事實,并提出了猜想: 既然電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間有這么多的共同點,那么這兩種現(xiàn)象之間也可可能存在某種聯(lián)系; 為找到這種聯(lián)系,很多科學家做出了不懈的探究,都沒有勝利,直到1820 年 4 月,丹麥物理學家奧斯特通過試驗證明白這種聯(lián)系的存在, 第一次揭示了電和磁的聯(lián)系,下面我們就沿著偉人的腳步, 經受這個探究的過程, 感受這一宏大發(fā)覺的意義和價值;然后介紹試驗的試驗器材,引導同學通過試驗, 觀看體
22、驗通電直導線的磁場;用這種方式教學,既能夠激發(fā)同學學習和探究的愛好,又能夠很好地滲透情感態(tài)度價值觀訓練;該演示試驗目的為讓同學感知由電可以生磁;由于該試驗所需器材簡潔,老師最好把該試驗改成同學自主探究型試驗,讓同學自己動手操作,經受探究過程,教學成效會更好;事先給每一個小組預備好所需 器材:磁針.電源.開關.導線;上課時引入新課后,先讓同學依據所給的器材,結合課本圖 16-8,啟示同學摸索以下問題制定試驗方案;試驗中怎樣顯示磁場?怎樣才能使試驗成效更好一些,準備把磁針放在磁場的上方仍為下方?試驗時通電時間不要過長,這樣要求的目的為什么?磁場有方向,電流也有方向, 二者之間可能存在怎樣的關系?在
23、試驗過程中, 假如有同學提出閉合開關時電路處于短路狀態(tài)的問題, 老師可以告知這為為了獲得較大的電流,使試驗成效更明顯;為了愛護電源,試驗時通電時間不宜過長,只要看出磁針轉動精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載即可切斷電路;假如條件實在不足, 可以通過投影儀展現(xiàn)演示試驗, 以增加可視成效;做試驗時要啟示同學觀看, 導線下的磁針在什么情形下會偏轉,同學依據試驗現(xiàn)象:導線中有電流通過時,磁針偏轉,沒電流通過時磁針 不動,能夠熟識到:引起磁針偏轉的磁場為由電流產生的,從而得出 “電流能夠產生磁場”或者“通電導體四周存在磁場”的結論;為了 把探究活動引向深化, 可以啟示性的提出問題并讓同學猜想
24、:磁場有方向,電流也有方向, 電流產生的磁場方向與電流方向為否有關呢? 怎樣通過試驗探究這一問題呢?讓同學設計試驗的方法;同學說出試驗方法后, 可以讓同學上講臺自己演示試驗過程,讓其他同學觀看現(xiàn)象,總結結論;通過同學參加來活躍氣氛,增強試驗成效;在同學進行試驗并通過分析比較觀看到的現(xiàn)象得出結論后,老師可以引導同學總結, 并指出奧斯特試驗的意義在于,第一次通過試驗揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不為各自孤立,而為有親密聯(lián)系的; 這一發(fā)覺極大的激發(fā)了各國科學家探究電磁本質的熱忱,有力地推動了電磁學的深化爭論; 2.通電螺線管的磁場建議在這里增加一個同學探究活動, 起承上啟下的作用; 一方面豐富同學的感性體驗,
25、 加深對電流產生磁場的熟識, 另一方面也能自然引出通電螺線管的磁場;通電直導線四周存在磁場, 假如將導線彎曲成螺線管, 通電后其四周為否也會產生磁場呢 .假如有磁場,與通電直導線的磁場為否相同.精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載介紹通電螺線管后,為了幫忙同學明白螺線管的兩種不同的繞線方法,可以先讓同學用導線在鉛筆等一些物體上練習繞線,并畫出相應的繞線方法;為下一步以畫圖的方式,記錄“探究通電螺線管與電流 方向之間的關系”的試驗結果,進而總結.歸納右手螺旋定就做好鋪 墊;然后,讓同學分組完成活動課本圖16-9.16-10 所示的試驗;假如器材不夠分組試驗, 也可由老師演示, 用投影或
26、實物展現(xiàn)臺投射到大屏幕上,讓同學通過觀看直觀感知通電螺線管磁場的特點,并啟示同學對比條形磁鐵的磁場, 得出“通電螺線管外部的磁場分布與條形磁鐵外部的磁場分布相像” 的結論, 熟識到通電螺線管的兩端相當于條形磁鐵的南北極;啟示同學從“通電螺線管的磁場為由電流產生的”這一事實入手,猜想通電螺線管的磁極為否跟電流方向有關?引出下一個探究活動;以上兩個試驗的目的為: 要同學通過自主動手探究, 查找并總結通電螺線管的極性與電流方向之間的關系,培育同學的空間想象才能和表達表達才能;為歸納.總結右手螺旋定就供應感性體驗;為了啟示同學通過對比.分析.歸納出右手螺旋定就,并從中體會探究物理規(guī)律的方法;在探究開頭
27、時,老師可以提出一些啟示性問題, 以促進同學深層次地摸索; 比如:螺線管有兩種繞線方法,螺線管和電源相接有兩種接法, 那么螺線管繞法不同或者與電源正負極接法不同,螺線管的磁極為否相同?請同學們在探究過程中留意這些問題, 并將試驗結果以畫圖的方式記錄下來;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 15-4探究試驗終止以后, 老師要勉勵同學, 依據觀看到的試驗現(xiàn)象和記錄, 把自己的探究結果用語言描述出來,引導同學確認: 打算通電螺線管極性的因素為電流的方向; 然后在此基礎上介紹右手螺旋定就,使同學感性熟識進一步深化,上升到理論的高度;最終指導同學閱讀課本上右手螺旋定就的內容, 并指出右手螺
28、旋定就中的規(guī)定為人為的, 為為了便于人們判定和記憶, 同學也可以依據自己懂得的方式去表達, 只要能夠揭示出通電螺線管磁極極性與電流方向之間的關系即可;如可用以下幾種方法判定: ( 1)用左手也可以判定,只為與用右手螺旋定就判定的結果相反2正對著螺線管的一端 觀看,假如電流為沿順時針方向流淌,就靠近你的這一段為通電螺線管的北極,遠離你的那一端為南極;假如電流為沿逆時針方向流淌, 就螺線管磁極性質剛好相反; ( 3)螞蟻沿著電流方向爬,說: “n極就在我的左邊”;(4)猴子用右手把一個大螺線管夾在腋下,說: “如果電流沿著我的右臂所指的方向,n 極就在我的前方;如右圖所示;圖 15-4圖 15-4
29、為了進一步熟識右手螺旋定就,老師可以出示不同繞線法的螺線管,精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載訓練同學用手比畫判定電流方向和磁場方向,也可以通過畫圖的方式進行練習;由于中學同學識圖和空間想象才能較差,可能給這部分學習帶來困難,老師應加強指導; 課標對右手螺旋定就未作要求, 教材雖已介紹,教學中對同學要求不能太高,簡潔明白即可,以免增加同學負擔;對 于通電螺線管內部的磁場和磁感線不做要求,建議不講;科學探究:電動機為什么會轉動本節(jié)課為同學在已經學習了簡潔的磁現(xiàn)象,明白了奧斯特試驗首次將電與磁聯(lián)系起來的基礎上、進一步探究電流的磁場與磁體的磁場之 間的相互作用; 為更深層次的探究電與磁的
30、聯(lián)系的過程;而對于整個中學階段, 本節(jié)又為同學高中學習安培力的基礎,讓同學在中學階段初步的感受安培力的存在, 及安培力的方向與電流方向和磁場方向有關,為同學進入高中進一步學習安培力打下良好的基礎;中學二年級這個階段的同學的思維才能屬于體會性的規(guī)律思維,很大程度仍需要以詳細的形象的體會材料來懂得抽象的問題;同學對電動機的熟識也大多為感性熟識,仍有太多的疑問,老師可由此入手,培 養(yǎng)同學有依據猜想的才能, 引導他們科學探究, 最終揭示電動機的秘密;1.探究電動機轉動的緣由( 1)猜想電動機轉動的緣由本節(jié)課前可以先讓同學搜集一些小的(如玩具上的)電動機,并把其中的一些拆開觀看其結構; 上課時, 通過生
31、活中常見的用電器引入課精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載題后,第一讓同學通過試驗,親自體驗電動機模型通電轉動的過程,然后讓同學出示拆開的各種各樣的電動機,讓全體同學共同觀看電動機的組成部分(必要時可以實物投影或展現(xiàn)拆開的一些電動機的圖片),引導同學查找電動機結構的共同特點:主要有線圈和磁鐵組成;然后啟示引導同學提出猜想:電動機主要有線圈和磁體組成;線圈在通電后轉動, 說明線圈在通電后受到力的作用,這個作用力為怎樣產生的呢?由于電動機中都有磁體,因此推測這種力的產生跟磁場有關;同時考慮到只有通電時,即線圈中有電流時電動機才會轉動,因 而推測這種力仍可能跟通入線圈中的電流有關;至此,同
32、學關于電動機轉動的緣由同學通常會有以下猜想:猜想 1:電流(通電線圈)在磁場中受到力的作用;猜想 2:磁場對電流(通電線圈)產生力的作用;猜想 3:電動機中磁體的磁場與線圈中電流的磁場存在相互作用同學提出猜想以后,可以引導同學用“簡化”的思想和掌握變量的方法設計試驗;( 2)探究磁場對通電導體的作用引導同學將復雜問題簡潔化,將線圈轉換成直導線驗證自己的猜想; 啟示同學摸索:本試驗的目的為:觀看通電導體在磁場中為否受力, 受力方向跟哪些因素有關;因而,可以用導線.開關.電源等組成一 個電路, 然后把一部分導線作為爭論的對象,觀看這部分導線在磁場中的受力情形;在探究受力方向跟電流方向.磁場方向的關
33、系時,可 用掌握變量的方法分兩步去做:一.保持磁場方向不變,轉變電流方精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載向,觀看導線受力方向;二.保持電流方向不變,轉變磁場方向,觀察導線受力方向;可以讓同學自己組裝試驗器材, 將粗銅絲用細銅絲懸掛起來可以在蹄形磁鐵的磁場中自由搖擺;很好的驗證自己的猜想,(這個裝置比書上的裝置更簡潔組裝, 試驗現(xiàn)象也特別的明顯; 同學在分組爭論組裝儀器的過程中, 也培育了他們小組溝通分工合作的才能,同時也錘煉了他們想方法解決問題的才能)最終引導同學分析現(xiàn)象得出結論;2電動機怎樣轉動第一,可以通過課件演示通電線圈不能連續(xù)轉動的緣由,引導同學摸索如何讓它連續(xù)轉動?然后,
34、讓同學觀看課本圖16-21(a)(b)(c)(d),并閱讀相關內容,熟識到通電線圈的兩段導體在磁場中受到兩個相反方向的力的作用而轉動,如課本圖16-21( a)所示;當線圈轉至平穩(wěn)位置(線圈平面和磁感線垂直)時,兩電刷跟兩個半環(huán)間絕緣部分接觸,線圈中無電 流,線圈不受力的作用,如課本圖16-21(b)所示;但線圈由于慣性會連續(xù)轉動,從而越過平穩(wěn)位置,此時,兩電刷和半環(huán)交換接觸,使 線圈中的電流方向轉變, 線圈中的導體受磁場力的方向也轉變,因而可以連續(xù)轉動, 所以線圈能夠不停地轉動, 如課本圖 16-21( c)所示;在平穩(wěn)位置轉變線圈中的電流方向的元件為兩個金屬半環(huán),通常把那兩個金屬半環(huán)稱作換
35、向器;最終,可以向同學展現(xiàn)依據 “迷你試驗室”中要求制作的簡易電動機精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載模型, 重點讓同學觀看摸索圖16-22(a)中線圈兩端的漆包線分別被刮去了半邊,以加深同學對線圈轉動過程的懂得;備課素材:1.我國古代“磁學”方面的成就我國為用文字記載磁現(xiàn)象最早的國家之一,指南針的創(chuàng)造和應用為我國人民對人類所作出的龐大奉獻;在公元前3 世紀的呂氏春秋中就有“磁石召鐵” 的記載;到戰(zhàn)國時期, 顯現(xiàn)了用自然磁石琢制的 “司南”這為一種最初形式的指南針;它的樣子像一只勺子,底部圓滑, 可以在平滑的底盤上自由旋轉,當它靜止時勺柄指的就為南方;在制造司南以前, 先要知道磁石
36、的極性, 琢造時磁石受震驚很簡潔失去磁性,因而成品率很低, 北宋顯現(xiàn)了利用人工磁化的方法制成的指南魚和指南針;指南魚的制法如下:用薄鐵片裁成魚形,置放在炭火中燒 紅,首尾對準地磁場的方向,然后快速用水將它冷卻即成;指南針為 用自然磁石摩擦鋼針而成的;這些磁化物體的方法, 完全符合科學原理;在歐洲使用同樣的磁化方法比我們要完四百多年;北宋初年仍發(fā)覺了磁偏角.磁傾角的問題,到了南宋,已經把磁偏角因地而異的情 況明確地記載在書籍上; 我國古代對磁學的熟識很早, 因此應用也很廣泛,特別為在航海方面,更為開創(chuàng)了新的途徑;2 磁針的跳動,使奧斯特興奮得摔了一跤奧斯特受康德哲學思想的影響,始終堅信電和磁之間肯定有某種關 系,電肯定可以轉化為磁; 當務之急為怎樣找到實現(xiàn)這種轉化的條件;奧斯特認真地審查了庫侖的論斷, 發(fā)覺庫侖爭論的對象全為靜電和靜精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載磁,的確不行能轉化;他推測,非靜電.非靜磁可能為轉化的條件,應當把留意力集中到電流和磁體有沒有相互作用的課題上去;他決心用試驗來進行探究;1819 年上半年到 1820 年下半年,奧斯特一面擔任電.磁學講座的主講,一面連續(xù)爭論電.磁關系;1820 年 4 月,在一次講演快終止
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