16.3 探究电磁铁的磁性
图片预览
文档简介
《16.3
探究电磁铁的磁性》教案
教学目标设计
（一）知识与技能
（1）知道什么是电磁铁，了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用。
（2）理解电磁铁的特性和工作原理。
（二）过程与方法
（3）经历探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关的过程，进一步熟悉控制变量法。
（三）情感、态度与价值观
（4）通过了解电磁铁在生产实践中的应用，认识物理是有用的，以激发学生的学习兴趣。
（5）通过一系列的制作、实验探究活动，让学生感知实验的意义和价值。
教学重点
（1）电磁铁的特性。
（2）电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关的实验探究。
教学难点
（1）学生自己制作电磁铁。
（2）利用自己制作的电磁铁进行实验探究。
教学媒体
漆包线、铁钉、电源、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小磁针、实验室电磁铁10组，大头针若干，多媒体课件。
教学过程
（一）引入：
本节课的引入时通过播放磁悬浮列车，电磁起重机等图片，创设情境，激发学生学习本节知识内容的兴趣，引出课题。
这样引入的目的，一是为了让学生了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用，二是为了激发学生的兴趣。
（二）电磁铁的概念
在学习电磁铁的概念前，通过图片对前面的奥斯特实验、通电螺线管的磁场进行复习，在螺线管的基础上加上铁芯，观察指针偏转的角度，学生会发现指针的偏转角度就大了，这个实验表明了螺线管加上铁芯后磁性增强了。从而得出电磁铁的概念：电磁铁就是一个带铁芯的螺线管。学生可以自己获得知识：电磁铁由线圈和铁芯两部分组成。这时提出问题：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？引导学生回答：铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。这一部分知识的学习，为后面的认识电磁铁的教学打下基础。并且可以实现由旧知识向新知识的迁移。
本部分内容的设计，要让学生通过实验认识铁芯在电磁铁中的作用，主要是为了增强磁性，至于为什么要用铁这种物质，而不用钢或其他的金属，要让学生学习了电磁铁的特性后再进行发问。
（三）认识电磁铁
本部分学习的内容，让学生通过活动1中的A活动进一步认识电磁铁的构造，进一步对电磁铁的概念加以理解。B活动主要使学生认识到电磁铁的特性就是电磁铁通过时产生磁性，断电时磁性消失。在电磁铁的使用过程中，要消耗电能，产生了磁，也就是利用了电流的磁效应。在这部分的活动中，让学生真接使用实验室的电磁铁，通过开关来控制电流的通断。磁性的检验有多种，可以是采用小磁针来进行检验，也可以采用大头针来进行检验。让学生进行思考：为什么铁芯要用铁来做，而不用钢来做？引导学生说出，钢被磁化后磁性不易消失，铁易磁化也易退磁。顺势提出问题，电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关？
这一部分学习内容的设计，是本节教学内容的一个重点，但还不是难点。因此，在对这一部分实验中的电磁铁，采用实验室中的电磁铁，而不是自制电磁铁，有利于学生将注意力放在实验的结论上，避免注意力的分散。
（四）电磁铁的磁性强弱跟哪此因素有关。
通过对电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关问题的提出，引导学生对这一问题进行猜想，可能出现的猜想有：电流的大小；线圈匝数的多少；铁芯的大小；组成线圈的导线材料、粗细；插入的材料不同；铁芯是否生锈等因素。对其中的猜想进行筛选，确定共同的研究目标。对插入铁芯的大小、材料、是否生锈的猜想可以归纳为含可磁化材料的多少。这一猜想并不是主要研究的内容，但可以在实验结束后，作为一个课外实践内容要求学生自己进行探究。
猜想一：电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小有关。
猜想二：电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匝数有关。
在制定实验计划时，主要是确定实验的方法和步骤。设计几个问题：①如何将看不见摸不着的磁性显现出来？②通过对类似实验“电阻的大小跟哪些因素有关”复习，本次实验将应用什么研究方法？③在探究猜想一时，如何控制线圈的匝数这一相同的量？④在探究猜想二时，如何控制电流的大小这一相同的量？⑤在不使用实验室电磁铁时，如何制作电磁铁？⑥实验中需要记录哪些数据？通过对这些问题的引导，让学生明确实验的方法：控制变量法、转换法。可以让学生自己设计表格，也可以利用教材上的表格。
实验序号
线圈匝数
电流大小
吸起大头针的个数
1
2
3
这样设计表格的目的是为了多次实验求取吸取大头针个数的平均值。
在学生自己制作电磁铁进行探究实验的过程中，学生进行分组实验，老师巡回加以指导，实验中注意的问题：①电磁铁线圈的绕制；②在电磁铁断电后仍有磁性如何处理；③实验线路的连接等。
通过学生自己动手实验得出实验数据，分析得出结论：
（1）当电磁铁线圈匝数相同时，通过的电流越大，磁性越强；
（2）当电磁铁通过的电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
本部分学习内容设计的目的主要有：对本节重点的实出和难点的突破；培养学生动手实验的能力；培养学生团作合作的精神；加强学生思维的严密性。
（五）巩固练习
通过分析电铃工作原理和一些习题的练习起到对本课知识重难点的巩固强化作用。
板书设计
探究电磁铁的磁性
电磁铁：带有铁芯的螺线管。
电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应。
电磁铁的特性：通电时有磁性，断电时无磁性。
电磁铁的磁性强弱：
猜想：（1）跟通过电流的大小有关；（2）跟线圈匝数有关。
结论：通过电磁铁的电流越大，磁性越强；电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。
探究电磁铁的磁性》教案
教学目标设计
（一）知识与技能
（1）知道什么是电磁铁，了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用。
（2）理解电磁铁的特性和工作原理。
（二）过程与方法
（3）经历探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关的过程，进一步熟悉控制变量法。
（三）情感、态度与价值观
（4）通过了解电磁铁在生产实践中的应用，认识物理是有用的，以激发学生的学习兴趣。
（5）通过一系列的制作、实验探究活动，让学生感知实验的意义和价值。
教学重点
（1）电磁铁的特性。
（2）电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关的实验探究。
教学难点
（1）学生自己制作电磁铁。
（2）利用自己制作的电磁铁进行实验探究。
教学媒体
漆包线、铁钉、电源、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小磁针、实验室电磁铁10组，大头针若干，多媒体课件。
教学过程
（一）引入：
本节课的引入时通过播放磁悬浮列车，电磁起重机等图片，创设情境，激发学生学习本节知识内容的兴趣，引出课题。
这样引入的目的，一是为了让学生了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用，二是为了激发学生的兴趣。
（二）电磁铁的概念
在学习电磁铁的概念前，通过图片对前面的奥斯特实验、通电螺线管的磁场进行复习，在螺线管的基础上加上铁芯，观察指针偏转的角度，学生会发现指针的偏转角度就大了，这个实验表明了螺线管加上铁芯后磁性增强了。从而得出电磁铁的概念：电磁铁就是一个带铁芯的螺线管。学生可以自己获得知识：电磁铁由线圈和铁芯两部分组成。这时提出问题：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？引导学生回答：铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。这一部分知识的学习，为后面的认识电磁铁的教学打下基础。并且可以实现由旧知识向新知识的迁移。
本部分内容的设计，要让学生通过实验认识铁芯在电磁铁中的作用，主要是为了增强磁性，至于为什么要用铁这种物质，而不用钢或其他的金属，要让学生学习了电磁铁的特性后再进行发问。
（三）认识电磁铁
本部分学习的内容，让学生通过活动1中的A活动进一步认识电磁铁的构造，进一步对电磁铁的概念加以理解。B活动主要使学生认识到电磁铁的特性就是电磁铁通过时产生磁性，断电时磁性消失。在电磁铁的使用过程中，要消耗电能，产生了磁，也就是利用了电流的磁效应。在这部分的活动中，让学生真接使用实验室的电磁铁，通过开关来控制电流的通断。磁性的检验有多种，可以是采用小磁针来进行检验，也可以采用大头针来进行检验。让学生进行思考：为什么铁芯要用铁来做，而不用钢来做？引导学生说出，钢被磁化后磁性不易消失，铁易磁化也易退磁。顺势提出问题，电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关？
这一部分学习内容的设计，是本节教学内容的一个重点，但还不是难点。因此，在对这一部分实验中的电磁铁，采用实验室中的电磁铁，而不是自制电磁铁，有利于学生将注意力放在实验的结论上，避免注意力的分散。
（四）电磁铁的磁性强弱跟哪此因素有关。
通过对电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关问题的提出，引导学生对这一问题进行猜想，可能出现的猜想有：电流的大小；线圈匝数的多少；铁芯的大小；组成线圈的导线材料、粗细；插入的材料不同；铁芯是否生锈等因素。对其中的猜想进行筛选，确定共同的研究目标。对插入铁芯的大小、材料、是否生锈的猜想可以归纳为含可磁化材料的多少。这一猜想并不是主要研究的内容，但可以在实验结束后，作为一个课外实践内容要求学生自己进行探究。
猜想一：电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小有关。
猜想二：电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匝数有关。
在制定实验计划时，主要是确定实验的方法和步骤。设计几个问题：①如何将看不见摸不着的磁性显现出来？②通过对类似实验“电阻的大小跟哪些因素有关”复习，本次实验将应用什么研究方法？③在探究猜想一时，如何控制线圈的匝数这一相同的量？④在探究猜想二时，如何控制电流的大小这一相同的量？⑤在不使用实验室电磁铁时，如何制作电磁铁？⑥实验中需要记录哪些数据？通过对这些问题的引导，让学生明确实验的方法：控制变量法、转换法。可以让学生自己设计表格，也可以利用教材上的表格。
实验序号
线圈匝数
电流大小
吸起大头针的个数
1
2
3
这样设计表格的目的是为了多次实验求取吸取大头针个数的平均值。
在学生自己制作电磁铁进行探究实验的过程中，学生进行分组实验，老师巡回加以指导，实验中注意的问题：①电磁铁线圈的绕制；②在电磁铁断电后仍有磁性如何处理；③实验线路的连接等。
通过学生自己动手实验得出实验数据，分析得出结论：
（1）当电磁铁线圈匝数相同时，通过的电流越大，磁性越强；
（2）当电磁铁通过的电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
本部分学习内容设计的目的主要有：对本节重点的实出和难点的突破；培养学生动手实验的能力；培养学生团作合作的精神；加强学生思维的严密性。
（五）巩固练习
通过分析电铃工作原理和一些习题的练习起到对本课知识重难点的巩固强化作用。
板书设计
探究电磁铁的磁性
电磁铁：带有铁芯的螺线管。
电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应。
电磁铁的特性：通电时有磁性，断电时无磁性。
电磁铁的磁性强弱：
猜想：（1）跟通过电流的大小有关；（2）跟线圈匝数有关。
结论：通过电磁铁的电流越大，磁性越强；电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。