课题 电流的磁场 课时 3课时 课型 新授课
教学目标 初步认识电能生磁,了解奥斯特实验.初步认识通电螺线管的外部磁场.会观察实验中的现象,从而获得信息,并学会处理这些信息.知道电磁铁的构成,能说出影响电磁铁磁性强弱的因素.知道电磁铁的优点及其应用.
重点难点 重点:知道电能生磁,掌握并熟练应用安培定则.电磁铁的优点,电磁继电器的构造及其工作原理.难点:熟练应用安培定则由电流方向判定磁场方向、螺线管的磁极,由螺线管的磁极和绕法判定电流方向,由螺线管的磁极和电流方向画出螺线管绕法.电磁继电器的工作原理,电磁继电器电路的连接方法.
教材分析 对比电荷间相互作用的规律和磁极间相互作用的规律,从电现象和磁现象的相似,推理电与磁之间存在联系,引出奥斯特的发现.做好奥斯特实验是关键,实验室将通电直导线尽量靠近小磁针,用多节干电池做电源,采用瞬时短路的方法进行实验.探究通电螺线管磁场分布的方法与探究条形磁体磁场分布的方法类似.
教学方法 经历电生磁的发现过程,能简单描述在探究过程中观察到的现象.在实验和探究中发现和提出问题,制定简单的实验方案.在讨论、评估中陈述自己的观点,并学习评估和听取别人的意见.观察电磁铁的构成,能对比电磁铁和永磁体的异同.
教具 电池盒1只、导线若干、开关1个、小磁针1个、玻璃板1块、螺线管(有铁芯)、大头针若干、、条形磁体1根、铁屑若干
教 学 程 序 设 计 学生活动
一引入课题二教学过程 第一课时:①复习学过的电现象和磁现象,分析它们之间有何相似之处?电现象 磁现象两种电荷(正、负电荷) 两个磁极(N极、S极)带电体能吸引轻小物体 磁体能吸引铁质物体同种电荷相互排斥 同名磁极相互排斥异种电荷相互吸引 异名磁极相互吸引②电现象和磁现象之间的这种相似能说明什么?③怎样设计实验探究电现象和磁现象之间是否有联系?(活动1)将导线绕在铁钉上现象:通电后铁钉能吸引大头针分析:大头针被吸引说明大头针在磁场中受到磁力作用,磁场从何而来?说明:导线通电后产生磁场(活动2)奥斯特实验现象:通电后小磁针偏转分析:磁针偏转→受磁力作用→存在磁场→磁场从何而来?一、奥斯特实验1.通电导线和磁体一样,周围存在磁场.①磁场是有方向的,电流产生的磁场其方向和什么有关?(活动3)在奥斯特实验中改变电流的方向现象:小磁针N极的偏转方向随电流方向的改变而改变分析:小磁针N极的指向及该点的磁场方向,此现象说明磁场方向与什么有关?2.电流的磁场方向和电流方向有关②奥斯特实验在当时的科学界曾经引起轰动,这是为什么?奥斯体实验第一次把原本人们认为孤立的电现象和磁现象联系起来了.③上述实验中通电直导线周围产生的磁场是否有利用价值?为什么?④怎样有效地利用磁场?(活动4)将通电螺线管的一端靠近小磁针的N极现象:螺线管通电后小磁针的指向发生偏转分析:这一现象说明通电螺线管周围也存在磁场⑤通电螺线管的磁场有很高的实用价值,但它周围的磁场究竟是怎样分布的?(活动5)用铁屑研究通电螺线管周围的磁场二、通电螺线管1.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似通电螺线管相当于条形磁体,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极.⑥通电螺线管两端的极性与什么有关?(活动6)改变通过螺线管的电流方向,并将同一端靠近小磁针的N极2.通电螺线管两端的极性与电流方向及导线的绕向有关③怎样较容易地判断通电螺线管极性与电流方向的关系?4.安培定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极注意:用右手 (2) 四指指向(手背)与电流方向一致大拇指指向为通电螺线管的N极第二课时:复习上节课所学内容安培定则的应用(1)由电流方向确定通电螺线管的极性①在螺线管上标电流方向②右手四指指向(手背)与电流方向一致③大拇指所指的那端为通电螺线管的N极(2)根据通电螺线管的极性确定电流方向①右手大拇指指向N极②四指指向(手背)为电流方向(3)根据电流方向标小磁针的N极,根据小磁针的极性标电流方向①确定通电螺线管的极性②标小磁针的N极(或标电流方向)(4)根据通电螺线管的极性和电流方向确定绕法第三课时:通电螺线管的磁场较弱,能否想办法增强通电螺线管的磁场?(活动1)通电螺线管插入铁芯前后,分别靠近小磁针的一端现象:插入铁芯前磁针偏转角度较小,插入铁芯后磁针偏转角度较大分析:磁针偏转角度变大→受到的磁力增大→磁场增强铁芯在通电螺线管的磁场中被磁化,铁芯磁化后产生的磁场和原通电螺线管的磁场叠加,所以磁场增强.插入铁芯后的螺线管成为电磁铁.三、电磁铁①电磁铁和永磁体相比有哪些优点?②如何设计实验探究这一问题?(活动2)探究电磁铁的特点1.磁性的有无可由通、断电来控制2.此行的强弱可由电流大小(匝数多少)来控制3.电磁铁的N、S极可由电流方向来控制 电磁铁在实际生活中有着广泛的应用四、电磁继电器观察P41图16—19,了解电磁继电器的构造1.两大组成部分(1)低压控制电路:电磁铁、低压电源、开关(2)高压工作电路:高压电源、用电器、触点部分2.工作原理:开关闭合,控制电路接通,电磁铁吸引衔铁使工作电路接通,用电器开始工作.开关断开,控制电路切断,衔铁松开,工作电路被切断,用电器停止工作.3.实质:电磁继电器实际上是利用电磁铁控制工作电路通断的开关.4.应用:(1)利用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路(2)实现遥控和生产自动化课堂练习:物理学习评价相关内容 引导学生分析讨论电现象和磁现象之间应该存在某种联系电能产生磁引导学生观察实验现象,分析现象所反映的本质.没有磁场太弱、不方便利用将直导线弯曲成螺线管形状引导学生观察并描述通电螺线管周围的磁场观察并分析实验现象当堂练习并反馈总结方法:课堂练习及时反馈纠正错误学生讨论学生举例电磁起重机电铃电磁继电器……可利用光敏元件和热敏元件实现光和温度的自动控制
三、思考与作业 一课三练
四教学后记
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2课题 电磁感应 发电机 课时 2课时 课型 新授课
教学目标 通过试验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.知道在电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关.通过观察手摇发电机,了解发电机的工作原理和能量转化.通过观察发电机在发电过程中,电流表的偏转情况,理解什么叫做交流电.能够对直流电动机和交流发电机在构造、工作原理、能量转化、应用等方面的异同进行比较.
重点难点 重点:电磁感应现象及产生感应电流的条件,发电机的工作过程.难点:理解电磁感应,弄清发电机的工作原理.
教材分析 本届教材通过学生对吊扇能用来发电感到好奇而导入新课.在学生初步感知“磁能生电”之后,再介绍法拉第发现“磁生电”现象的史实,让学生感受科学发现的艰辛,认识到一切创造发明的基础都是科学探究.
教学方法 观察和体验发电机是怎样发电的,并知道我国供生产和蛇果永的交流电的频率是50Hz,能区分交流电和直流电.通过探究感应电流的产生过程,认识自然现象之间是相互联系的,进一步了解探索自然奥秘的科学方法.
教具 电池组一个、开关一个、铁架台1个、可拆解微风吊扇1个、方形线圈1个、蹄形磁体1个、细线、条形磁体1个、灵敏电流计1个、手摇交直流发电机1台、导线若干
教 学 程 序 设 计 学生活动
一引入课题二教学过程 ①奥斯特实验说明了什么?通电导体和磁体一样,周围存在着磁场.②奥斯特实验还能给我们什么启示?电能产生磁,反之,由磁是否能产生电?如果能,又是在怎样的条件下才能由磁产生电?(活动1)探究“磁生电”器材:提供磁场的磁体(蹄形磁体)、检验电流存在的灵敏电流计、导线、方形线圈、铁架台、开关现象:灵敏电流计指针偏转结论:由磁能产生电(活动2)探究“磁生电”的条件 观察在以下不同实验条件下出现的现象,分析总结“磁生电”的条件.(1)开关断开,导体在磁场中静止或向任一方向运动.现象:电流计指针不偏转(2)开关闭合,导体在磁场中静止.现象:电流计指针不偏转(3)闭合电路中的一部分导体在磁场中沿不同方向运动.现象:运动方向与磁感线方向平行时,电流计指针不偏转. 运动方向与磁管线方向不平行时,电流计指针偏转.③“磁生电”的条件?一、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.④感应电流的方向可能与哪些因素有关?猜想:可能与磁感线方向和切割磁感线的运动方向有关方法:控制变量法(活动3)探究影响感应电流方向的因素(1)磁场方向不变,改变导体切割磁感线的运动方向.现象:电流计指针偏转方向与原方向相反(2)导体切割磁感线的运动方向不变,改变磁场方向.现象:电流计指针偏转方向与原方向相反1.感应电流的方向与切割磁感线运动的方向和磁干线方向有关⑤从能量的角度如何看电磁感应现象?2.在电磁感应现象中,机械能转化为电能.⑥在电磁感应现象中产生的感应电流能否直接加以利用?⑦怎样解决上述问题?(活动4)演示手摇交直流发电机二、发电机1.原理:电磁感应现象⑧发电机是如何获得持续电流的?2.主要构造:转子和定子一般情况下,磁极固定不动(定子),线圈在磁场中连续转动(转子).大型发电机则采取线圈不动,磁极旋转的方式发电,叫做旋转磁极式发电机.(活动5)将小灯泡换成灵敏电流计,分别观察产生交流电和直流电的情况三、交流电:方向周期性变化的电流1.周期:线圈转动一周所需的时间2.频率:1秒内线圈转动的次数我国供生产和生活用的交流电周期为0.02秒,频率为50Hz. 学生回答电能产生磁学生讨论,提出自己的猜想.学生讨论引导学生观察实验现象,分析由磁产生电的条件.运动方向与磁感线平行(不平行)学生讨论条件:闭合电路切割磁感线运动学生讨论不能电流弱、持续时间短分析了解交流电产生的过程.
三、思考与作业
四教学后记
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2课题 三、磁场对电流的作用 电动机四、安装直流电动机模型 课时 2课时 课型 新授课
教学目标 知道磁场对通电导体有力的作用,知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关.通过“探究磁场对通电线圈的作用”这一活动,了解电动机的工作原理和能量转化.了解直流电动机的构造,了解电动机在电器中的应用,培养学生的观察能力.学会安装直流电动机模型,进一步了解直流电动机的构造和工作原理.知道如何改变直流电动机转动的方向和转动的快慢.会对常见故障进行分析.
重点难点 重点:观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程;电动机的工作原理.难点:理解电动机的原理.
教材分析 本节教材演示实验较多,有利于引导学生进行探究性学习,让学生从现象中发现问题、提出问题、做出猜想和假设,然后设计方案进行实验验证.教材还从能量转化的角度分析了磁场对电流的作用.
教学方法 经历观察和探究磁场对电流作用的过程,分析直流电动机的主要结构和工作原理.能通过安装电动机模型,增强学生的动手实验能力.
教具 电池组1个、开关1只、导线若干、小磁针1个、直流电动机模型1个、直导体1个、蹄形磁体1块、方形线圈1个
教 学 程 序 设 计 学生活动
一引入课题二教学过程 (活动1)奥斯特实验①奥斯特实验说明了什么?②小磁针在受磁力作用发生偏转的同时,是否也会通过磁场对电流产生力的作用?③怎样设计实验探究磁场对电流的作用?磁体—提供磁场电源—提供电流导线—让电流通过(活动2)探究磁场对电流的作用现象:通电导体在磁场中受力运动一、通电导体在磁场中受力的作用提出问题:力是有方向的,通电导体在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关?猜 想:可能与磁场方向和电流方向有关实验方法:控制变量进行实验:(1)磁场方向不变,改变电流方向.(2)电流方向不变,改变磁场方向.1.通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关从能量转化的角度分析上述问题2.通电导体在磁场中运动,电能转化为机械能.④在上述实验中获得的机械能能否加以利用?⑤如果把通电线圈放入磁场中,线圈的受力运动的情况如何?⑥线圈是否能连续转动?(活动3)课本P45图16—273.通电线圈在磁场中受力转动分析线圈在磁场中的受力情况:对照课本P46图16—28分析通电线圈不能在磁场中连续转动的原因.⑦怎样才能让线圈转过平衡为止后不再往回转,而是持续转动下去?(活动4)直流电动机模型通电后连续转动二、直流电动机:1.原理:通电线圈在磁场中受力转动⑧直流电动机中的线圈为何能连续转动下去?2.换向器的作用:当线圈刚转过平衡位置,换向器就会自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能连续转动下去.三、安装直流电动机模型1.展示各种电动机的图片2.展示已安装好的直流电动机模型3.分析讨论直流电动机的安装步骤和注意事项4.实际操作5.分析讨论:(1)如何控制电动机的转速和转向?(2)若电动机不转,可能的原因有哪些? 学生分析讨论观察并分析实验现象学生讨论画图分析观察课本P47图16—29,理解换向器的作用.讨论与电动机有关的应用学生动手安装直流电动机
三、思考与作业
四教学后记
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2课题 磁体与磁场 课时 2课时 课型 新授课
教学目标 知道磁体与磁场,知道磁极间的相互作用.认识磁场及其方向性,知道磁体周围的磁场分布状况,理解磁感应线.知道地磁场.
重点难点 重点:探究磁极间相互作用的规律;知道磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场;体验探究磁场分布的过程.难点:如何理解磁场,怎样用磁感线描述磁场.
教材分析 教材从生活中的磁现象着手,让学生描述知道的磁现象,利用手中的磁体发现磁极间的相互作用,提出各种假设和疑问,在探究问题、验证假设的过程中理解磁场,经历观察现象、发现问题、提出猜想、实验验证、总结规律、实践应用的过程.
教学方法 学会通过探究试验,得出科学结论的方法.能简单描述观察到的物理现象的主要特征,提高观察能力.学会利用铁屑、小磁针来研究磁场,从而进一步抽象出磁感线用以描述磁场.
教具 条形磁体2块、大头针若干、小磁针8个、玻璃板1块、铁屑若干、蹄形磁体1块、软铁棒
教 学 程 序 设 计 学生活动
一引入课题二教学过程 第一课时:①指南针为什么能指南北?②你知道那些与磁有关的现象或物体?③你对磁有关的知识了解多少?磁在生活中的应用非常广泛,这节课就来研究与磁有关的现象.一、磁体(活动1)认识磁体①这些形状各异的物体都是磁体,因为他们都具有什么性质?(磁体具有吸铁性)用磁体靠近各种不同的物体现象:磁体能吸引铁、钴、镍等物质1.磁性:磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质成为磁性②磁体上不同部分的磁性强弱是否相同?③怎样设计实验探究这一问题?将条形磁体(或蹄形磁体)等距离地靠近一堆大头针现象:条形磁体的两端吸引的大头针最多2.磁极:磁体上磁性最强的两端指南的磁极叫做南(S)极指北的磁极叫做北(N)极④设计实验研究磁极间的相互作用将条形磁体的一端分别靠近小磁针的两极(将两磁体分别放在两辆小车上)现象:分别出现排斥和吸引两种作用3.磁极间的相互作用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引⑤怎样判断一个物体是否具有磁性?⑥若磁体靠近需研究物体的一端出现吸引现象,则能否判断该物体一定具有磁性?为什么?⑦若有两根外形完全一样的铁棒,一根有磁性,另一根没有磁性,不借助于其它任何物体,你能否判断那一根有磁性,那一根没有磁性?画图示意. 甲 将甲、乙两棒按如图所示方法放置若能吸引则说明甲有磁性,若不能吸引则乙 说明乙有磁性 利用软铁棒和条形磁体演示磁化过程现象:开始软铁棒不能吸引大头针,将磁体的一端接触软铁棒后,软铁棒又能吸引大头针.4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程(活动2)认识磁场小磁针靠近磁体(磁体吸引大头针)现象:小磁针的指向发生偏转①磁体对小磁针产生力的作用时有没有接触?②磁体和小磁针之间力的作用是怎样产生的?二、磁场:③磁场看不见摸不着我们又如何探知它的存在和它的强弱?1.磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用磁场对小磁针产生磁力作用的结果是我们能看得到的④生活中有没有类似的现象?例:空气看不见,摸不着,但我们可以跟空气流动(风)所产生的作用来认识空气的存在. 电流看不见,摸不着,但我们可以根据电流经过用电器所产生的效应来认识电流的存在.⑤小磁针放在条形磁体周围不同的位置,其N极的指向是否相同?说明什么?2.磁场的方向:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向.第二课时:(活动3)在磁体周围不同的位置放上很多小磁针现象:不同位置小磁针的指向不同说明:磁场中不同位置的磁场方向是不同⑥我们怎样知道磁体周围更多点的磁场方向?(活动4)用铁屑代替小磁针探究条形磁体、蹄形磁体、同名磁极、异名磁极间的磁场 磁化 磁场铁屑 小磁针 偏转铁屑磁化后相当于小磁针,在磁场中形成有序的排列⑦上述现象对我们有何启发?铁屑的分布好像很多曲线,如果按小磁针N极所指的方向,给该处的曲线加上箭头,就可以形象地描述该点的磁场.三、磁感线:形象地描述空间磁场分布情况的有方向的曲线1.磁感线的方向:从磁体北极出发回到磁体南极2.用磁感线描述条形磁体、蹄形磁体、同名磁极和异名磁极间的磁场3.用磁感线描述磁场条形磁体的磁场: 蹄形磁体的磁场 同名磁极间的磁场:异名磁极间的磁场磁场越强的地方,磁感线分布越密集,磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向.(活动5)磁体的指向性⑧磁体靠近小磁针之前小磁针的指向?⑨磁体靠近小磁针后小磁针的指向?小磁针的指向为何发生偏转?⑩磁体拿走后小磁针为什么又恢复到原有的南北指向?四、地磁场:1.地球本身是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场叫做地磁场3.地磁北极在地理南极附近,地理南极在地磁北极附近4.地磁两极和地理两极并不重合(磁偏角)5.我国宋代学者是最早发现磁偏角存在的人 观察小磁针静止时的指向学生讨论出示各种磁体:条形磁体、蹄形磁体、小磁针大头针、一元硬币、铁片等…….学生讨论让磁体的各部分等距离地靠近一对大头针磁体悬挂后静止时的指向磁体具有指向性观察实验现象根据磁体具有的吸铁性、指向性和磁极间的相互作用不能引导学生积极思考展开讨论磁体周围存在的一种看不见也摸不着的物质通过磁场对小磁针产生的作用而知道磁场的存在不同磁场是有方向的观察现象小磁针在磁场中不同位置所收的磁力方向不同观察实验现象,学会用磁感线描述这四种磁场.想一想:磁场方向、小磁针静止时北极所受磁力的方向、磁感线方向之间的关系?受磁体周围磁场的作用说明小磁针周围还存在着一种磁场阅课本P35—P36“读一读”
三、思考与作业
四教学后记
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