第一篇:第2节_电生磁_教学设计_教案
教学准备
1.教学目标
1.知道电磁感应现象,知道磁生电过程中能够转化。2.知道产生感应电流的条件。
3.初步了解发电机的构造、工作过程,我国使用的交流电主要参数。
2.教学重点/难点
试验探究电流的磁效应的规律。
3.教学用具 4.标签
教学过程
一、新课导入
1、静止后的磁针指南的一端叫__________极,又叫__________极,指北的一端叫__________极,又叫__________极。
2、同名磁极相互__________,异名磁极相互__________;磁极间的相互作用是通过 __________发生的。
3、磁场的方向是这样规定的:小磁针静止时__________极所指的方向就是该点的__________;可以利用带箭头的曲线来描述磁场,这样的曲线叫做__________。
4、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫__________。
二、新课教学
试验“猜一猜”
利用隐蔽的通电螺线管吸引小铁钉,让学生猜是什么物体?磁体对进入磁场的物体会发生作用,能否利用人工作用产生磁场、控制磁场?
1、电流的磁效应: 试验:想想做做
结论:通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这现象叫电流的磁效应。(这试验叫奥斯特试验)
思考:为什么手电筒、普通电线通电时吸引力好像不存在?……如何增强磁场?(做成螺线管,也叫线圈,如……开始的试验)
2、探究:通电螺线管的磁场
猜想:通电螺线管能否产生磁场,磁场可能与哪种磁体的相似?(1)试验:演示实验(对比条形磁体)
结论:通电螺线管外部的磁场与__________磁体的磁场相似。指出N极、S极 猜想:改变电流方向,磁场方向会不会变化?(2)试验:演示实验,但电流方向相反 结果:__________ 结论:__________ 讨论:能否利用一句话来概括这普遍性的规律?
(3)安培定则: 右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。
练习:判断一些通电螺线管的N、S极
板书
第2节 电生磁 1.电流的磁效应 2.通电螺线管的磁效应 3.安培定则
第二篇:第2节 电生磁 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1.1 知识与技能: 认识电流的磁效应
知道通电导体周围存在磁场;通电螺线管的磁场与条形磁铁相似 1.2过程与方法 :
观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用; 初步了解电和磁之间有某种关系; 1.3 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秘。
2.教学重点/难点
2.1 教学重点
通过奥斯特实验认识电流的磁效应; 2.2 教学难点
磁场极性与电流方向之间的关系。
3.教学用具
多媒体设备
4.标签
教学过程
6.1 引入新课
【师】
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢?还是它们之间存在着某些联系呢?
将条形磁铁会使放入其中的小磁针发生偏转,对实验进行观察,并进行思考:小磁针为什么会发生偏转?引导学生研究:―电‖能不能使小磁针发生偏转。
提问导入新课。
提问:除了条形磁体以外,还有什么办法可以令小磁针发生偏转?
6.2 新知介绍
【师】现在我们做这样的一个小实验,将小磁针放在桌面上,让条行磁铁靠近小磁针,观察小磁针的指向有何变化?
把小磁针放在导线的下方,给导线通电,观察小磁针的指向有何变化? 【生】小磁针会发生偏转。
【师】我们上节课学习过,磁针发生偏转,是因为他收到了磁场中磁力的作用,那么现在磁针偏转了,是不是就是说他也受到了磁力的作用呢?这个磁力又来自于谁呢?我们来看下面奥斯特实验,进一步探究。
一、奥斯特实验:
1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在着磁场,磁场的方向随电流的变化而变化.奥斯特实验(丹麦),如下图所示。【实验结论】
通电导体周围存在着磁场(对比甲、乙两图)
电流磁场的方向与导线上电流的方向有关(对比甲、丙两图)
电流的磁效应
【师】
实验一:把小磁针放在桌上,将导线平行架在小磁针的上方,然后把导线的两端接在电池的两极上.闭合开关,导线中有电流通过时,观察小磁针的转向是否改变?
实验二:断开开关,导线中无电流时,观察小磁针的转向是否改变? 实验三:再把接在电池上的导线两端对调一下,观察小磁针的转向是否改变? 【生】通过实验观察现象。
【师】由实验(1、2)你能得出什么结论?由实验(1、3)你能得出什么结论? 【实验结论】
电流的磁效应——通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关。这种现象叫做电流的磁效应。
奥斯特实验的意义:
发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系起来。【例题】
如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行.(1)小磁针上方的直导线应沿(南北/东西)方向放置.
(2)闭合开关后,观察到小磁针偏转,这表明通电直导线周围存在
(3)改变直导线中的电流方向,小磁针N极偏转方向(改变/不改变),这表明。
(4)实验中小磁针的作用是,这里用到的研究方法是。
【师】这就是典型的应用奥斯特实验结果,衍生出的例题。
下面我们来好好分析下这个关于奥斯特实验也就是电流的磁效应的题: 【分析】
(1)由于小磁针静止时要指南北方向,在验证电流周围有磁场时,一般也把直导线南北放置,这样在直导线下方的磁场方向是东西方向的;
(2)奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;
(3)当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变;(4)通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在。
答案为:(1)南北;(2)磁场;
(3)改变;通电导线周围的磁场方向与电流方向有关;(4)检验通电导线周围是否存在磁场;转换法。
【师】既然通电就能产生磁场,有磁效应,那么观察下我们周围,很多通了电的物体,有没有吸引小铁钉小磁针呢?我们用的小电筒,也通着电,为什么不吸引小铁钉呢?是他们的磁性太弱了吗?
二、通电螺线管 【师】下面,我们来把铜丝绕在铁钉上,顺时针一圈一圈依次绕上,再将铜丝接入电源,通电,将小磁针放在绕着铜丝的铁钉周围,观察现象。
【生】吸引(排斥)了小磁针,使它发生了偏转。
【师】改变电流方向,观察小磁针的运动状态,思考:通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系?
【生】N、S极分布与电流的方向有关; N、S极分布与电源的―+、–‖有关 N、S极分布可能与绕制的方向有关 【实验】
改变电流方向,观察通电螺线管和小磁针的磁场关系。记录实验现象在自己编的表格中。
【师】通过上述实验,我们知道了电流方向不同,会导致通电螺线管的磁极不同。现在我们来思考下电流的大小会对电流产生的磁场有怎样的影响:
【实验】如图装置,将滑动变阻器滑片向左滑动,改变电路中电流变小,观察电磁铁能吸引的小磁针变少,而将滑片向右滑动,使电流变大,观察到能吸引的小磁针变多。
【结论】其他条件一定时,电路中电流越大,电磁铁的磁性越强。下面我们来看一道例题: 【例题】
如图,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小.则下列分析正确的是()
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为―+‖极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计的示数增大
【解析】
明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少. ①首先判断出滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中电阻的变化,从而可以确定电路中电流大小的变化,再确定电磁铁磁性强弱的变化;知道磁体的下端为N极和弹簧测力计的示数变小,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
②知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极。
③电磁铁的磁性的有无可以通过电流的通断来控制,首先判断出断开开关,如何引起电流的变化,再判断出电磁铁磁性强弱的变化,可从而以确定弹簧测力计示数的变化。
④首先判断出抽去铁芯后,电磁铁磁性强弱的变化,再根据磁体间的相互作用规律,可以确定弹簧测力计示数的变化。
【答案】综合分析,故选D。
【师】
那么具体的如何判断螺线管的磁极呢?我们用到的是安培定则。
通电螺线管周围的磁场和条形磁铁周围的磁场相似,磁极的极性随电流方向的变化而变化,可用安培定则(右手螺旋定则)来判定.安培定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
三、安培定则的应用
(1)由螺线管中的电流方向,判断通电螺线管的N、S极。(2)已知通电螺线管的N、S极,判定螺线管中电流的方向。
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。【师】具体判断磁极的方法:
通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线, 让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;
通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【例题】
图中小磁针静止时指向正确的是()
【解析】
右手握住螺线管,四指弯曲方向为电流的绕行方向,大拇指指向表示螺线管N极,则螺线管右端为N极,根据磁极间的相互作用,可知小磁针右端应为S极,故A错误.
根据上述办法,依次判断BCD。【答案】B 6.3 复习总结和作业布置 课堂知识点总结:
奥斯特发现了电流周围存在着磁场,磁场的方向随电流的变化而变化.安培定则(右手螺旋定则):安培定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线, 让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指 的那一端是通电螺线管的N极。
课后习题
[1]课堂练习
1、关于电流的磁场,下列说法中正确的是(A)A.导线中有电流通过,导体周围立即产生磁场 B.导线中有电流通过,导体周围稍后产生磁场 C.电流产生的磁场方向与电流方向相同
D.将导线变成 U 形,通电后所产生的磁场的磁感线分布与 U 形磁铁相似
2、如图所示,导线下方放一小磁针,当给导线通电时,下列说法正确的是(B)
A.小磁针发生偏转,这现象叫电磁感应 B.小磁针发生偏转,此实验是奥斯特实验 C.小磁针不发生偏转 D.利用此现象制成发电机
3、如图所示的奥斯特实验说明了(A)
A.电流的周围存在着磁场
B.电流在磁场中会受到力的作用
C.导线做切割磁感线运动时会产生电流
D.小磁针在没有磁场时也会转动
4、如图所示,A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,A弹簧的长度将,B弹簧的长度将(选填―伸长‖、―缩短‖或―不变‖).
答案:伸长;缩短
5、如图所示,GMR是巨磁电阻(其电阻阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小),当开关S1、S2都闭合时,电磁铁附近的小磁针处于静止状态,则小磁针的A端为 极;当滑片P和右滑动时,电磁铁的磁性(选填―增强‖、―减弱‖或―不变‖),指示灯的亮度(选填―变亮‖、―变暗‖或―不变‖).
答案:S;减弱;变暗
[2]作业布置
1、完成配套课后练习题
板书
第二十章电与磁 电生磁
通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关。这种现象叫做电流的磁效应。
安培定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
(1)由螺线管中的电流方向,判断通电螺线管的N、S极。(2)已知通电螺线管的N、S极,判定螺线管中电流的方向。
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极,画出螺线管的绕线方向。
通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线, 让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
第三篇:电生磁教学设计
《电生磁》教学案例
陕西省商南县湘河镇初级中学 周青焕 郭有文
一、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铁相似。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.观察体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。2.体验探究通电螺线管外部磁场的方向的过程
(三)情感态度与价值观
通过“电生磁”现象,初步认识电与磁之间的相互联系,乐于探索自然界的奥秘。
二、教学重点、难点
(一)教学重点
1.通过奥斯特的实验认识电流的磁效应。2.通电螺线管外部磁场分布。
(二)教学难点:通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向的判断方法。
三、教具准备:导线、干电池、条形磁体、螺线管、铁粉、小磁针、媒体课件
四、教学过程
(一)教学流程图
类比实验引入新课——探究奥斯特实验——介绍奥斯特实验──探究螺线管的磁场分布——体会通电螺线管的极性与电流方向的关系——安培定则──课堂练习——知识回顾——布置作业。
(二)教学过程 1.类比实验,引入新课
教师:演示1:转动小磁针,观察小磁针静止后的指向。
演示2:用磁体靠近静止的小磁针,有何现象?说明了什么?
学生:小磁针偏转,说明磁体周围存在磁场。
演示3:将通电直导线靠近静止的小磁针,有何现象发生?
学生:小磁针偏转。
教师:有实验2可知:磁体周围存在磁场,使得静止的小磁针发生偏转,实验3中通电导体也能使小磁针发生偏转,说明电和磁可能有着某种联系。
【类比实验,吸引学生好奇心,磁可能跟电有关,激发学生实验兴趣和求知欲。】
过渡:好,今天我们就来学习电生磁的相关知识。教师板书:第三节 电生磁
2.探究新课,释疑解惑
(1)探究奥斯特实验──通电导体周围有磁场
教师:请同学们利用桌上的器材,设计实验,证明刚才的猜想。
学生:实验,并将观察到的现象向全班交流。
教师:同学们在实验过程中观察到了什么,说明了什么?(播放幻灯片)学生甲:通电,小磁针偏转;断电,小磁针不偏转。说明通电导线周围有磁场。学生乙:改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向也改变。说明磁场方向与电流方向有关。
【经历科学探究过程,获得相关知识和积极的情感体验】 教师:大家归纳的非常好,这就是电流的磁效应。教师板书:
(一)电流的磁效应 1.通电导线周围有磁场 2.磁场的方向跟电流方向有关
过渡:其实我们今天研究的问题早在1820年丹麦伟大的物理学家奥斯特在一次偶然的实验中就发现了电和磁之间是有联系的,这个实验看上去非常简单,但在当时这一重大发现轰动了科学界。因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展。
【对学生进行物理学史的教育,培养和激发学生探索自然奥秘的兴趣】
教师:既然电可以生磁,为什么一根通电直导线却吸引不起一个大头针呢?
学生:磁性太弱了。
教师:我们用什么办法来增强通电导体的磁场呢?
过渡:人们在生产实践中把导线弯成各种形状,发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状,磁场就会强得多,这样在生产生活中用途就大。
师:出示螺线管实物。
(2)通电螺线管外部磁场的分布情况
教师:我们已经知道通电导线周围有磁场,它的磁场与前面学习过的哪种磁体的磁场相似呢?你用什么办法来证明你的猜想? 教师板书:
(二)通电螺线管的磁场
学生甲:在通电螺线管周围放置小磁针 学生乙:在通电螺线管周围撒铁屑
教师:按照课本的电流方向接好电路,请学生甲按照他的方法操作验证。教师将过程和结果投影到银幕。
【培养学生勤思考,多动手的习惯】
教师:要求学生在圆圈中画出小磁针,把小磁针的N级涂黑,提问学生:通过观察
小磁针静止时的指向,通电螺线管外部的磁场与什么磁体的磁场相似?
学生:条形磁体。
教师板书:1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
教师:我们再看看通过观察铁屑能不能证明我们的猜想。(实物投影)
【将小磁针验证法和铁屑验证法通过银幕呈现给学生,生动直观,并引导学生对比课本64页条形磁体的磁场分布图,使抽象的概念具体化,从而得出预想的实验结果:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。】
(3)通电螺线管的极性与电流方向的关系
教师:如何改变螺线管的极性?
引导学生思考:在电路不变的情况下,将螺线管掉头,看看螺线管中哪些因素发生了变化?
教师:请你认真观察小磁针的指向。(实物投影)
【通过实验展示,增强实验可观察性和有效性,加快学生对通电螺线管极性和电流方向关系的理解】
教师板书:2.通电螺线管的极性与电流方向有关
(4)安培定则
教师:我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关,有什么样的关系?我们能不能找到一种判定的方法呢?下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的,结合你自身的优势,你可以得到什么启示?(播放幻灯片)
学生:看蚂蚁和猴子说的话,小组讨论。(合作学习)教师:如果我们自己沿着电流方向走,北极在哪一边?你能用右手来概括通电螺线管的北极与电流方向的规律吗?(适当提示)教师:伟大的物理学家安培通过实践发现在我们的右手上找到了规律,人们为了纪念他,把他总结的规律规定为安培定则。
教师板书:
(三)安培定则
教师:右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。
【师生讨论,教师引导学生得出正确方法,让学生体会经过努力获得成功的喜悦。同时简化要点,方便学生记忆掌握。】
3.小结巩固
(1)随堂练习:动手动脑学物理第1、2、3题。
【及时巩固,引导学生灵活使用右手定则,学会判断通电螺线管极性和电流方向的方法。】
(2)交流评估:
①今天你收获了什么知识?
【帮助学生回顾知识,培养学生学习归纳能力和复习的好习惯】
②布置作业:练习册66、67页 ③思考:电能生磁,那么磁能生电吗?
六、板书设计
第三节 电生磁
一、电流的磁效应
1.通电导体周围存在磁场 2.磁场的方向跟电流的方向有关
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、安培定则
七、教后反思
本节课主要包括三个重要的知识点:通过奥斯特实验明确通电导线周围存在磁场;通电螺线管的磁场;安培定则,是一节内容较多、信息量较大的课。但是本节课有两个实验,并且都有着直观的实验结果,相对较为生动,知识结构上条理清晰、层次分明,容易引发学生的学习积极性。因此,我在设计上首先注重了充分利用媒体资源,图片展示、实物投影等给学生带来视觉上的冲击,使许多实验中的细微变化在投影中扩大化,大大增强了学生的理解,使知识从感性认识上升到理性认识。其次注重了培养学生自主学习能力和学生合作学习意识,使学生在学习中体验了成功的乐趣。最后在设计上还注重了设计的艺术性,留给学生一个思考题,为后续学习埋下伏笔。
通过学生作业反馈可见本节的预设与生成达到了预期目标。
第四篇:教学设计:电生磁
教学设计
电生磁
朝阳市教师进修学院
马瑞兰
【教学内容】
电流的磁效应;探究通电螺线管周围的磁场;安培定则。【教材分析】
电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此,要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题,在做奥斯特实验的时候,把小磁针放在直导线附近,让学生通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化,帮助学生加深对知识的理解,初步认识电与磁之间存在某种关系。
通电螺线管的磁场是本节的重点之一,因此,要让学生自己去思考,用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。探究结束后,让学生自己归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法,再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。
【学情分析】
学生已研究了简单的磁现象,知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律;知道磁场是有方向性的,并且能使放入其中的磁针发生偏转;对条形磁铁的磁场有了一定的感性认识。【教学重点】
认识电流的磁效应,通电螺线管外部磁场分布,通电螺线管极性与电流方向的关系,安培定则。【教学难点】
探究通电螺线管的磁场极性与电流方向的关系并总结得出简单的判断方法。【教学目标】
1.知识和技能
(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铁相似。
(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。
2.过程和方法
(1)观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用。
(2)经历探究通电螺线管外部磁场的方向的过程。
3.情感、态度与价值观
通过“电生磁”现象,初步认识自然现象之间的存在相互联系乐于探索自然界的奥秘。【课程资源】
教具准备:电脑平台、实物投影仪、螺线管演示器、干电池、小磁针、导线、多媒体课件、铁屑、小盒子(内装 9 V 电池、小电磁铁组成的电路)。【教学流程】
魔术引入课题──探究奥斯特实验──介绍奥斯特实验,对学生进行物理史教育──由现象设疑,如何增强通电导体的磁场──引发学生思考:缠绕螺线管──师生公共探究螺线管通电后产生的磁场分布──探究改变螺线管磁场的方法──师生探讨得出安培定则──知识回顾──学生课堂练习──布置作业。【教学过程】
一、创设情景,引入新课(创设情境,激发学生实验兴趣和求知欲)
老师表演小盒子能够使静止的小磁针偏转,然后提问学生:此盒中可能是什么?你猜想的依据是什么?
二、探究新课,释疑解惑(经历科学探究过程,获得相关知识和积极的情感体验)
1.探究奥斯特实验──通电导体周围有磁场
教师提问:我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢?我们可以设计一个什么样的实验来检验你的猜想?
小组讨论后交流。
教师:根据学生所述对该实验进行演示。
学生实验,并将观察到的现象向全班交流。
总结电流的磁效应: 通电导线周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关。
教师:既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?
设置问题过渡:
怎样才能增强可利用的通电导线所产生的磁场呢?(友情提示:可以尝试改变导线的形状。)
学生讨论。
引出螺线管:人们在生产实践中把导线弯成各种形状,发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状,磁场就会强得多,这样在生产生活中用途就大,下面我们也来制作一个螺线管,怎样做呢?
2.探究通电螺线管的磁场
探究1:制作螺线管
教师:针对教材内容演示螺线管的缠绕方法。
教师提问:下面请同学们利用桌上的器材制作螺线管,比一比,看谁绕得即快又好。
学生制作螺线管教师巡查,学生展示。(对展示的予以肯定和鼓励)
教师:你认为可能有几种缠绕的方法?
探究2:通电螺线管外部磁场的分布情况
教师设问:刚才同学们的探究已经证实了通电螺线管能产生磁场,它的磁场以前研究的哪种磁体的磁场相似?说出你的猜想及猜想的依据。
学生回答。
我们用什么方法来研究它的磁场分布情况呢?
教师:演示用铁屑研究螺线管磁场分布的实验。
教师将用铁屑做的演示螺线管磁场的分布投影到银幕上并播放螺线管的磁场与条形磁铁的磁场对比图,引导学生分析通电螺线管的磁场形状。即:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
探究3:通电螺线管的极性与电流方向的关系
教师提问:如何改变螺线管的极性?
引导学生思考:在电路不变的情况下,将螺线管掉头,看看螺线管中哪些因素发生了变化?
教师:我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关,有什么样的关系?我们能不能找到一种判定的方法呢?(出示投影),下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的,我们能否受到某种启示呢?
学生合作学习:学生看蚂蚁和猴子说的话,小组讨论。
教师给予适当提示:如果我们自己沿着电流方向走,北极在哪一边?你能用右手来概括通电螺线管的北极与电流方向的规律吗?
教师:伟大的物理学家安培通过实践发现在我们的右手上找到了规律,人们为了纪念他,把他总结的规律规定为安培定则下面我们来一起学习一下吧!
安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。并教会学生安培定则歌:右手握住螺线管,四指顺着电流转,拇指指向N极端。
教师投影,检验学生掌握情况。
三、交流小结、随堂练习、总结评估(帮助巩固知识,让物理走向应用、走向社会)
1.今天你学到了哪些知识?你有哪些新的体会。
2.布置作业:
(1)反馈练习:动手动脑学物理:①②③
(2)知识拓展:研究你家或附近住宅楼的电动门是如何工作的,主要靠什么控制门锁。进一步帮助学生理解通电螺线管在生活中的应用。
(3)走进生活:研究牵牛花、菜豆的茎缠绕的方向与生长的方向之间的关系。观察葡萄、丝瓜的卷须的缠绕方向与生长的方向之间的关系。看看与我们研究的磁场与电流方向之间有没有某种联系。【板书设计】
第三节 电生磁
一、电流的磁效应
二、通电螺线管的磁场
三、安培定则
第五篇:磁生电教学设计
七
磁生电教学设计
【教学目标】
知识与技能:
知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件;知道发电机的原理,能说出发电机为什么能发电;知道什么是交流电;知道我国供生产和生活用的交流电的频率,区分交流电和直流电
过程与方法:
探究磁生电的条件,进一步了解电与磁的联系;观察和体验发电机是怎样发电的
情感态度与价值观:
认识自然现象之间是相互联系的,了解探索自然奥密的科学方法;认识任何创造发明的基础是科学探究的成果;初步具有创造发明的意识。【教学重点】知道电磁感应现象和磁生电的条件
【教学难点】尝试动手设计实验,并由实验结果概括物理规律
【教
具】铁架台、细线、矩形线圈、蹄形磁铁、检流表、导线、开关、手摇发电机模型、小灯泡、多媒体课件 【教学过程】 新课导入:
师:今天,我给大家请来了一位大大的明星。想认识他吗?下面请大明星出场!
课件展示:五色闪光灯闪烁,屏幕渐黑后逐渐亮起,一人出现在舞台中央,镜头拉近,出现法拉第像。
师:由于大明星生活的年代离我们太远了,他本人不能亲自到场和大家见面,我只能请来了他的一幅画像。大家可别小瞧他!下面让你感受一下他的伟大。课件展示:电的应用实例。同时
师:是什么让漆黑的夜晚变得五彩缤纷,是什么让我们的生活丰富多彩,是什么让我们的出行如此方便快捷,是什么让工厂的机器转个不停,这所有的一切都源于这位大明星的一个重大的发现!这位大明星就是—— 课件展示:法拉第简介。
师:这节课我们沿着这位大明星的足迹来探寻先哲的智慧之旅。新课教学
课件展示(并板书)课题:七
磁生电
师:磁能生电?那么同学们回家后多买些磁铁放在家中,以后就不用交电费了。
师:开个玩笑。下面,我们利用手边准备的器材,跟随我来探究磁怎样才能生出电来。师:首先,我们根据前面我们学习过的电学知识来解决下面两个问题。课件展示(依次):
问题1:在实验中,电路应该是断开的还是闭合的? 问题2:如何知道电路中是否产生了电流? 问题3:如何知道电路中电流的方向是否改变? 师引导学生回答。
答问题1:生:电路闭合是电路中形成电流的必要条件,因此实验中电路必须是闭合的。答问题2:生:电路中有电流时,电灯可以发光,电流表会有示数等。师(补充):由于这个实验中产生的电流非常微弱,普通的小灯泡根本不会发光,普通的电流表的指针也不会偏转,所以我们要用更灵敏的检流表检测电路中是否产生了电流。
答问题3:根据检流表指针的偏转方向是否改变,如果第二次实验中检流表指针偏转方向与第一次相反,说明第二次产生的电流方向与第一次不同。
师:下面,请大家按图示实验装置图组装实验装置。课件展示:电磁感应实验装置图。
师:实验装置组装完毕后,我们按照实验提示分步进行实验探究。
课件展示:第一步:导线在磁场中是静止时还是运动时电路中会产生电流。第一步完成后,师生交流总结:导线只在磁场中运动了电路中才会产生电流。
课件展示:第二步:是不是只要导线运动,电路中就一定产生电流?若不是,请注意导线的运动方向。第二步完成后,师生交流总结:导线在磁场中只有沿着一定的方向运动电路中才会产生电流。师:如果我们把磁感线比作细木棒,把导线比作一把小刀,请观察大屏幕上的动画,回想使能够使电路产生电流的导线运动方向与哪把小刀的动作类似? 课件展示:三幅动画:(1)小刀锯磨细木棒;(2)小刀剐削细木棒;(3)小刀切割细木棒。生:切割。师:只有导线作切割磁感线运动时电路中才能产生电流,如果导线作锯磨或者剐削磁感线运动时电路中是不能产生电流的。
课件展示:第三步:保持磁场方向不改变,比较让导线水平向右作切割磁感线运动和水平向左作切割磁感线运动,检流表指针偏转方向是否相同。
第三步完成后,师生交流总结:检流表指针偏转方向不同,说明在磁场方向一定时,导线作切割磁感线运动方向与原来相反时,产生的电流方向也与原来相反。
课件展示:第四步:保持导线作切割磁感线运动方向不变,把蹄形磁铁的N、S极上下对调,比较检流表指针偏转方向是否相同。
第四步完成后,师生交流总结:检流表指针偏转方向不同,说明在导线作切割磁感线方向不变时,磁场方向与原来相反,产生的电流方向也与原来相反。实验结束后,师生进行交流总结:(1)闭合电路的一部分导体,在磁场中作切割磁感线运动时,电路中能够产生电流;(2)在磁场方向不变时,导线作切割磁感线运动方向与原来相反,产生的电流方向也与原来相反;在导线作切割磁感线运动方向不变时,磁场方向与原来相反,产生的电流方向也与原来相反。
师:由于导体在磁场中运动而产生电流的现象,是法拉第最早发现的,他把这种现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
板书
1、电磁感应现象
(英国
法拉第)
2、闭合电路中产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中作切割磁感线运动。师:电磁感应现象中产生的感应电流是非常微弱的,但是它的发现为后来发电机的发明奠定了坚实的理论基础,也就是说,发电机的基本原理就是电磁感应现象。板书:
3、发电机
(1)原理:电磁感应现象 展示手摇发电机模型。
师:大家请看,这是一个发电机模型。发电机主要由两部分组成:转子和定子。另外还有铜环和电刷。
(2)基本组成:转子和定子、铜环、电刷
师:发电机的转子是用很多匝的铜线绕成的线圈,定子是具有很强磁性的永磁体,转子可以高速的转动,因此它可产生很大的电流。
教师请一名学生摇动发电机,使小灯泡发光(注意转速不要太快),提醒其他学生观察小灯泡的发光情况。
师:大家是否观察到小灯泡的发光情况与以前电路实验时小灯泡的发光情况有什么不同吗? 生:这个小灯泡在不停地闪烁。
师:小灯泡为什么会闪烁呢?请大家观察大屏幕上发电机模型工作过程中电流的变化情况。课件演示:发电机模型工作过程中电流方向和强弱的变化 师:大家回想一下,这与干电池提供的电流有什么不同? 课件演示:干电池作电源的电路中电流的情况
师生交流总结:(1)干电池提供的电流方向和强弱都不发生变化。
(2)发电机提供的电流方向和强弱在发生着周期性的变化。
师:把方向和强弱都不发生变化的电流叫做直流电;把方向和强弱发生周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流。
板书:
4、交流电:方向和强弱发生周期性变化的电流
师:我国工农业中所使用的都是交流电,1s内发生50次周期性变化,因此我国所使用交流电的频率是。板书:50Hz 师:我们课堂上所演示的发电机,是最简单的发电机,生产生活中实际使用的发电机要复杂得多。
课件展示:各式各样的发电机图片
师:在实际使用中,为产生更强的电流,常用电磁铁代替永磁体,为了避免电刷与铜环之间由于接触不良产生电火花造成损坏,一般把线圈固定做成定子,而旋转磁极,这与我们课堂用的发电机模型的定子与转子是不同的。
课件展示:风力发电、水力发电、火力发电、核能发电图片
师:无论是哪一种发电形式,都要把其它形式的能量转化为机械能,带动发电机转动才能产生电能。因此,从能量转化角度来说,电动机是把什么能转化为什么能? 生:机械能转化为电能。
板书:
5、电动机把机械能转化为电能。课堂小结
通过这节课的学习我们知道了,磁生电的条件是什么,电动机是利用什么原理工作的,另外我们通过实验探究也亲身体验了科学家发明创造的过程和方法,从这个过程中我们知道了任何创造发明的基础是科学探究的成果。课堂练习(课件展示)
1、下图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,在哪种情况下会产生感应电流?
2、发电机的主要结构是
和,它把
能转化为
能。
3、我国供生产和生活用的交流电,频率是
Hz,周期是
s,电流在每秒内产生的周期性变化的次数是
次。
4、当你唱卡拉OK时,要用到话筒(麦克风)。话筒的种类很多,下图是动圈式话筒的构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时,产生的声音使膜片
,与膜片相连的线圈也跟着一起,线圈在磁场中的这种运动,能产生随着声音的变化而变化的,经放大后,通过扬声器还原成声音。布置作业:(略)