第1课时 奥斯特实验 通电螺线管的磁场
【教学目标】
一、知识与技能
1.认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系.
2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似.
3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向.
二、过程与方法
1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步发展学生的空间想象力.
2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力.
三、情感、态度与价值观
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实事求的态度，初步领会探索物理规律的方法和技巧.
【教学重点】奥斯特的实验：通电螺线管的磁场；安培定则.
【教学难点】通电螺线管的磁场及其应用.
【教具准备】奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁 针、大头针、多媒体课件等.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师播放多媒体文件:电和磁之间的相似之处.
师：电和磁从现象上看有非常相似的地方，它们之间有没有一定的联系呢？
从哲学角度看，应该是有的，我们生产和生活中的一些电器设备中，如扬声器、电磁继电器、话筒、电吉他、电话等，均用到了磁性，但它们的磁性均离不开电，由此看来，电与磁之间一定存在着某种联系.首先揭开这个奥秘的是丹麦 物理学家奥斯特.
【预习指导】
阅读课本P143 - 146文字内容和插图，把基本概念、规律、实验现象和结论用双色笔做上记号，并完成“学案”中 “课前预习”部分.然后各小组内部交流讨论，提出预习疑问，学科组长做好记录，准备展示.
【课堂导学】
知识点1 电流的磁效应
学生小组合作探究，教师指导点拨
师：1.你的生活中哪些设备用到了电与磁的应用？这些说明了什么？
生：1.电铃、电话等，电流周围能产生和电磁铁一样的作用.
师：2.利用桌上老师提供的器材，重复奥斯特所做的实验，注意观察现象，并归纳结论.
①通电和断电，现象： 结论:
②改变导线中电流方向，现象： 结论:
生：2.①通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针恢复原来指向，通电导体周围存在磁场 ②小磁针偏转方向改变， 通电导体周围磁场方向与电流方向有关.
[重点归纳]①电流周围存在着磁场；②电流磁场的方向跟电流的方向有关.
思维拓展
教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解
知识点2 通电螺线管的磁场
学生小组合作完成下列探究，教师巡视指导，适时点评.
师：1.利用老师提供的有机玻璃板、铁屑、螺线管完成教材图17-16实验，并根据铁屑分布情况描出磁感线. 写出你的探究结论.
生：1.如图所示.
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似.
师：2.利用老师提供的器材及课本图17-17实验探究:通电螺线管的极性可能和哪些因素有关呢？注意观察现象，并归纳出结论.
生：2.通电螺线管的极性与电流方向及导线缠绕方向有关.
师：3.你怎样利用小磁针判断通电、螺线管的磁极？说出你的办法.
生：3.让小磁针N、S极分别靠近通电螺线管的磁极，与小磁针N极吸引且与S极排斥的一端为S极，反之，与小磁针S极吸引且与N极排斥的一端为N极.
师：4.请你利用右手螺旋定则体验:判断你上述实验中通电螺线管的磁极，并比较和你用小磁针判断的是否一样？
生：4.一样
[重难点点拨]通电螺线管的周围存在着磁场，其外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端与条形磁体一样有两个磁极.在通电螺线管外部，磁感线从通电螺线管的N极出来回到S极；在通电螺线管内部，磁感线从S极到N极.若改变电流方向，通电螺线管的N极和S极也改变，且位置正好对调.
[特别提醒]使用右手螺旋定则时应注意以下三点.
①决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法.当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性才相同.
②四指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向.
③N极和S极一定在通电螺线管的两端.
思维拓展
教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解.
[课堂小结]指导学生总结归纳本节课学到了什么
1.通电导线周围存在磁场，磁场方向跟电流方向有关.这种现象叫做电流的磁效应.
2.奥斯特发现了电和磁的联系，可以说以电磁学作为一个整体的科学是由奥斯特开创的.
3.一切通电导体周围都存在磁场，不论是铁、铜、铝，还是金属做的导体.从磁场方向上讲：通电螺线管的周围的磁 场分布和条形磁铁的磁场分布一样.
【课后作业】
完成本课时对应练习，并预习下一课时内容。
1.这节课的概念较多，中间的小探究实验有二、三个，所以时间会很紧，根据学生的接受能力、灵活控制.
2.虽然有几个探究实验，但还是要突出探究通电螺线，管的磁场，该实验在器材不多的情况下，要注重演示实验的质量，让大多数学生看到其中铁屑的分布是至关重要的.
3.另外几个实验尽量让学生动手，因为该实验涉及的器材以前都用过，步骤也不复杂，能调动学生学习的积极性.
第2课时 电磁铁 电磁继电器
【教学目标】
一、知识与技能
1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理.
2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素.
3.了解电磁铁在生活中的广泛应用.
4.了解电磁继电器的结构和工作原理.
5.初步认识电磁学知识的实际应用.
二、过程与方法
1.经历探究电磁铁的过程，体会控制变量的方法.
2.在评估的过程中，体验评估和交流在科学探究中的重要作用
3.通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，提高学生的观察、分析及操作能力.
三、情感、态度与价值观
1.在探究知识的过程中，形成乐于探究的意识和敢于创新的精神.
2.体验探索科学的乐趣，养成主动与他人交流合作的精神
3.通过认识电磁继电器的实际应用，引导学生在头脑中使理论知识和生产实际建立联系，提高学习物理知识的兴趣.
【教学重点】
1.探究影响电磁铁磁性的因素.
2.电磁铁的优越性与应用实例.
3.了解电磁继电器的结构和工作原理.
【教学难点】
1.如何引导学生对影响电磁铁磁性的因素做出科学猜想.
2.如何引导学生自主探究电磁铁磁性与影响因素的关系.
3.如何引导学生将电磁铁应用于生活和生产中，让学生感知学以致用，即物理知识来源于生活，又应用于生活.
4.电磁继电器控制电路的通断是怎样实现的.
【教具准备】干电池两节，螺线管，小磁针，铁棒，大铁 钉两枚，导线（两根），大头针适量，滑动变阻器，电流表，开关，导线，电磁继电器、挂图，多媒体课件等.
【教学课时】1课时
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课 后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师：请同学们通过屏幕看一个这样的现象：
用多媒体播放动画展示人直接操作高压电路开关，发生了危险，以警示人们不要直接操作高压电路；再放录像，工厂里有很多机器都是由强电流驱动的，可工人师傅利用按钮来控制机器.
这是为什么？难道工人师傅不危险？其实工人师傅按下的只是继电器的开关，这节课我们就来学习有关电磁继电器的知识，你们想了解它吗？想知道什么？
【预习指导】
阅读课本P146-147文字内容和插图，把基本概念、规律、实验现象、结论用双色笔做上记号，并完成“学案”中“课前预习”部分.然后各小组内部交流讨论，提出预习疑问，学科组长做好记录，准备展示.
【课堂导学】
知识点1 电磁铁
一、学生小组合作探究，教师指导点拨.
师：1.分别在铅笔和铁钉上绕制同样的线圈，分别接入同一电源，观察它们的磁极吸引大头针的情况，指出你看到的现象？并归纳出你的结论.
生：1.铁钉上的线圈吸引大头针的数目多，铁芯被磁化，使磁场增强.
师：2.利用桌面上老师提供的器材，探究决定电磁铁磁性强弱的因素，注意观察现象，并归纳结论.
提出问题:电磁铁磁性的强弱与什么因素有关呢？
猜想与假设：
猜想1：电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匣数有关.
猜想2：电磁铁磁性的强弱可能与 有关.
猜想3：电磁铁磁性的强弱可能与通过的 有关.
分析与论证：
实验记录表格：
分析表中数据可得：
比较第1次和第2次实验可得：在有铁芯和线圈匣数相同时，通入的
越大，电磁铁的磁性越强.
（2）比较第2次和第3次实验可得：在线圈匣数和电流相同时，有 时，电磁铁的磁性较强.
（3）比较第1次和第4次实验可得：在有铁芯和电流相同时， 越多，电磁铁的磁性越强.
实验结论：电磁铁磁性的强弱跟 、 、铁芯的有无有关.
生2:猜想与假设:猜想2：铁芯的有无；猜想3：电流的大小
分析与论证：（1）电流（2）铁芯（3）线圈的匣数
实验结论:线圈的匣数电流的大小
师3.课本图17-20中滑动变阻器滑片P右移，通过电磁铁的电流 (填“变大”、“变小”、“不变”），电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”）
生：3.变大 增强
[师生互动归纳总结]
（1）电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场.
（2）通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强.
（3）在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强.
[特别提醒]由于多个因素都能够影响电磁铁磁性的强弱，故必须用控制变量法去探究；由于电磁铁的磁性强弱不能直接观察，必须用转换法来显示磁性的强弱.
思维拓展
教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解.
知识点2 电磁继电器
二、学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师评价订正.
师1.电磁继电器的结构怎样？其实质是什么？
结合图，分析电磁继电器的工作原理.
各小组总结电磁继电器的工作原理；
电磁继电器的工作电路有低压 和高压 两部分组成.当闭合低压控制电路的开关时，电磁铁A获得 ，吸引衔铁，使 和 接触，高压工作电路闭合， 开始工作；当断开低压控制电路的开关时，电磁铁失去 ，弹簧把衔铁拉回，切断高压工作电路，停止工作.
生：1.一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成，实质是一种利用电磁铁控制电路通、断的开关.
控制电路 工作电路 磁性 动触点 静触点 电动机 磁性 电动机
师2 .指出电磁继电器在生活、生产中有哪些应用？
如图所示是王强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知，这个报警器的工作原理是：
（1）有人踩踏板时 ，
（2）无人踩踏板时 ，
生：2.水位自动报警器、温度自动报警器等，合理即可.
电磁铁有磁性，电铃电路工作，铃响报警
电磁铁无磁性，灯泡电路工作，灯亮安全
师：3.简述课本图17-22中电铃工作原理.
生:3.开关闭合，电路接通，电磁铁有了磁性，吸引衔铁，使棒锤击铃发声，
电路断开，电磁铁失去磁性，弹性金属片使棒锤回到原来的位置，又使电路接通，电磁铁有了磁性，吸引衔铁使棒锤再次击铃发声，只要开关闭合，棒锤就一直断、续击铃.
[师生互动归纳总结]1.电磁铁通电时有磁性，把衔铁吸下来使D和E接触，
工作电路工作；电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路.
2.实质：电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关.
思维拓展
教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解.
[课堂小结]指导学生总结归纳本节课学到了什么
1.实验结论:电磁铁磁性的强弱跟电磁铁线圈中的电流的大小和线圈的匣数有关，通过电磁铁线圈中的电流越大，匣数越多，电磁铁的磁性就越强.
2.（1）结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点 (静触点、动触点）组成的.
（2）工作原理:当有较小的电流通过D、E流入线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的电路接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作.
（3）应用：
①电磁铁两端可以接低电压、弱电流，工作电路部分可以接高电压、强电流的设备，所以它可以由低电压、弱电流电路来间接地控制高电压、强电流的电路，从而实现安全用电.
②如果工作场所温度高或环境不好，还可以实现远距离操作.
③在一些自动控制电路中会起到定时、控温的作用.
【课后作业】
完成本课时对应练习，并预习下一课时内容。
本节课课堂教学以学生的探究为主，教师只是课堂活动的组织者和参
与者，充分发挥学生的主体地位，体现了新课标的精神.
考虑到探究实验课的弊端：即拖沓，冗长，学生注意力不容易集中等
因素，采取在一定的探究环节中规定时间的办法，刺激学生的好胜心，使他们最大限度地利用时间，提高课堂效率.
3.在评估交流中，给学生提供一定的空白时间，让学生充分讨论、自由
交流，生生对话、师生对话时有出现.
4.在分析有关电磁继电器的工作电路时，要抓住它的实质是一个由电磁
铁控制的开关，它有两个电路，一个是电磁铁所在的控制电路;一个是动、静触点所在的工作电路. 表述时语言要有条理、规范.
