电磁铁的磁力
教学目标:
1.电磁铁的磁力是可以改变的。
2.电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关:圈数少磁力小,圈数多磁力大。
过程与方法:
1.有一定根据地进行假设,找出认为可能影响电磁铁磁力的因素。
2.在教师的指导下,会识别变量设计对比实验,会控制变量检验线圈圈数对磁力大小的影响。
3.能对本小组实验方案作介绍说明,体会到交流与讨论能引发新的想法。
情感、态度、价值观:
1.能够大胆想象,又有根据地假设。
2.能够以严谨的科学态度作检验假设的实验。
教学重、难点:
1.能控制变量检验线圈圈数对磁力大小影响。
2.设计并完善线圈圈数和电磁铁磁力的关系的实验。
教学准备
电池、大头针、电池盒、大铁钉、长绝缘导线。
教学过程:
(一)创设情境,提出问题
1.上节课,同学们已经学会制作电磁铁了,谁来说说电磁铁由哪几部分构成的?(线圈、铁芯)要使电磁铁产生磁力还必须要有什么材料?(电池)它的性质是什么?(电磁铁具有通电产生磁性,断电磁性消失的基本性质。)
2、请看黑板,这里有不一样的电磁起重机,它们都是用电磁铁的基本原理来制作的。通电时一次可以吸起数吨重的废铁,让我们来看一段视频了解它们的工作情况。
3、这是上一节课你们做的电池铁吸起大头针个数统计表
从这组数据中我们发现:
吸得最少的是(
)个,吸得最多的是(
)个。
说明每个组的电磁铁磁力大小是(
)。
4、教师演示电磁铁吸大头针给学生看,(只吸起十几个)
5、看完刚才的视频,想想我们自制的电磁铁有什么感想?
(说明电磁铁的磁力是有大有小的)今天我们就一起来研究:电磁铁的磁力(一)(板书课题)
(二)大胆猜想,充分假设
1、这是上一节课你们做的电池铁吸起大头针个数统计表
组别
一
二
三
四
五
六
七?
吸大头针个数
6
2
20
9
18
14
18?
从这组数据中我们发现:
吸得最少的是(
)个,吸得最多的是(
)个。
说明每个组的电磁铁磁力大小是(
)。
2、你们想不想你们组制作的电磁铁能吸起20个大头针或超过20个?要想增强电磁铁的磁力就要了解影响磁力大小的因素。你认为影响电磁铁磁力大小的因素有哪些呢?结合电磁铁的基本结构图,从所需材料的长短、大小、粗细、形状……去思考;还可以从产生磁力的条件去考虑。
3、学生做出假设,教师板书。
4、分析:通过讨论找到了这么多的因素,在这么多因素中,你们觉得什么因素可能是影响电磁铁磁力大小的最主要因素呢。
(三)设计实验,验证假设
1、确定研究主题:同学们找到了那么多的因素,因为时间关系,这节课我们先重点研究线圈圈数与电磁铁磁力大小的关系。
(说到与线圈的多少有关时,板书:线圈
磁力
)
(问:你们猜一猜线圈的圈数与磁力的大小有什么关系呢?学生回答后板书:线圈多,磁力大,线圈小,磁力小,这个仅仅是你们的猜测,要想得到答案还要用实验来验证。)
2、制定研究计划:
(1)为了使研究更科学,在研究之前,我们首先要制定研究计划。
(2)同学们,我们已经确定了研究的问题,(电磁铁的磁力与线圈圈数多少有关系吗?)而且也已经对这个问题作出了假设,(线圈圈数多,磁力大;线圈圈数少,磁力小。)那么,我们怎样来设计这个对比实验呢?要改变的条件和不变的条件可以参考黑板的因素,怎样改变这个条件,相差越大,结果越明显。
3、分组制定研究计划。教师巡视。
检验电磁铁磁力大小与线圈圈数关系的研究计划
研究的问题
电磁铁的磁力与线圈圈数多少有关系吗?
我们的假设
线圈圈数多,磁力大;线圈圈数少,磁力小。
检验的因素
(要改变的条件)
?
怎样改变这个条件?
第1次
(?
?)圈
第2次
(
)圈
第3次
(???)圈
实验要保持那些条件不变
(不改变的条件)
?
4、全班交流小组填写的研究计划。
(1)你觉得在这个实验中要改变的条件是什么?(线圈圈数)
(2)不变的条件是什么?(电池节数,铁芯的粗细,长短,导线的粗细……)
(3)怎样改变线圈的圈数,圈数相差越大结果越明显。(每次缠绕不同的圈数,请小组同学回答。)
各组圈数都不同,哪一组的最科学、最合理呢?教师有一点小提示,实验室提供的材料两节5号电池,最少绕20圈才能吸起1、2个铁钉,最多只能绕50圈。
最后确定是第一次20圈,第二次35圈,第三次50圈。
5、修改完善研究计划。
6、实施研究计划。
(1)在这个实验中,除了计划中要控制的这些条件之外,老师还想提醒各小组注意以下几点:
出示:
1、不要长时间接通电流,以免电池耗电太多,影响实验的准确性。
2、为了数据更加科学准确,不同圈数都要进行3次实验,取平均值。
(2)根据实验计划进行实验,并做好实验记录
电磁铁磁力大小与线圈圈数关系实验记录表
线圈
圈数
吸大头针数量(个)
磁力大小
排序
第1次
第2次
第3次
平均数
?(
)圈
?
?
?
?
?
?(
)圈
?
?
?
?
?
?(
)圈
?
?
?
?
?
7.汇报交流
(1)分组向全班汇报实验的平均数,并填入全班实验记录表。
电磁铁磁力大小与线圈圈数关系实验记录表
组别
吸大头针数量(个)
10圈
平均数
20圈
平均数
30圈
平均数
1
?
?
?
2
?
?
?
3
?
?
?
4
5
6
7
8
磁力排序
(2)分析数据:从这些数据中,你发现了什么?
8.小结:通过实验,我们发现,电磁铁的磁力大小确与线圈圈数有关,线圈圈数多,磁力大,圈数少,磁力小。
(四)总结延伸,承上启下
今天这节课,我们通过“提出问题---科学假设---制定计划---实验探究---得出结论”,这样的步骤研究了电磁铁的磁力大小与线圈的圈数之间的关系,刚才我们各小组还提出了其他的假设,这些因素是否也会影响电磁铁的磁力大小呢?下节课我们继续研究。