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1、四、 电磁铁 【教学目标】1知识与技能了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特征和工作原理。了解影响电磁铁磁性强弱的因素。2过程与方法经历探究电磁铁的过程，体会控制变量的方法。体会交流和评估在科学探究中的重要作用。3情感态度与价值观体验探索科学的乐趣，培养主动与他人交流合作的精神。认识物理在生活、生产、科学技术的广泛应用，激发学习物理的积极性。【教学重难点】重点：培养学生设计实验，交流评估的能力。难点：培养学生科学设计实验方案，大胆交流评估的能力。【教学方法】探究、实验、讨论法【教学器材】投影仪、PowerPoint课件、实物展台、电脑演示实验仪器电源(6V)，开关，滑动变阻器(20 2A)，电流表，
2、一盒大头针，两个线圈匝数相同、铁芯粗细不同的电磁铁，导线，匝数可变的电磁铁。分组实验仪器电源(6V)，开关，滑动变阻器(20 2A)，电流表，一盒大头针，导线8根，课前发给每组学生：4寸大铁钉两个， 5mm漆包线1.5m一根，0.75m一根。教学流程图教学程序 内容与教师活动学生活动设计依据 一、 引入新课(2分钟)分别在竹筷和铁钉上紧密绕上电线或漆包线，用它们分别吸引大头针师：上节课，老师布置各组同学分别制作两个线圈匝数不同的电磁铁，都做好了吗？老师检查一下。（鼓励表扬做得好的）师：谁能说说你是怎样制作的？师：你知道电磁铁是由哪两部分构成的吗？（板书：1.构成：线圈+铁芯）师：线圈插入铁芯后
3、磁性大大增强，这节课我们就通过实验来研究电磁铁。二、进入新课，科学探究(3分钟)师：现在就请同学们试着把其中一个电磁铁连入电路，看你制作的电磁铁能不能吸引大头针，能吸多少。同组同学可以先讨论如何连，再动手操作。（师巡回，对确实有困难的指点，强调连接电路开关要断开。）师：哪组做完了，请告诉老师你们组吸引大头针的个数，并说明用的是线圈匝数多的还是线圈匝数少的。（记录三组数据在黑板上）师：同学们都做完了吗？请断开开关。你们制作的电磁铁都能吸引大头针吗？在实验中你们有没有发现什么问题？（提示学生回答并板书：2.特性：磁性有无 通断电）师：吸引大头针数量不同表明什么？（副板书：分别是15根、45根和20
4、根 数量不同转换法 、磁性强弱不同）生：把漆包线在铁钉上按一个方向缠绕若干圈，并把两端的漆刮掉留作接线处。生 ：由线圈和铁芯两部分构成。生交流讨论，尝试 把电磁铁连入电路，吸引大头针。生1：电磁铁通电时有磁性，断电时失去磁性。生2：电磁铁吸引大头针数量不相同。生3：表明电磁铁磁性强弱不同。生亲自动手制作电磁铁，培养学生动手操作能力，但课上时间有限，所以安排学生课下完成。通过亲手制作电磁铁，学生直观领会电磁铁的构成，无需老师讲解。生用自己制作的电磁铁进行实验，很兴奋，实验成功后，更能体验到成就感。大多数同学能够自主连接，这样可以培养学生独立思考，自主解决问题的能力。培养学生观察实验现象，分析实验
5、数据，发现问题的能力。教学程序师：影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？这就是我们本节重点要探究的问题。（一）、探究影响电磁铁磁性强弱的因素。(4分钟)（1）猜想与假设（大屏幕）师：影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？请同学们互相讨论一下，然后勇敢的发表自已的看法，并简要说明猜想依据。师：谁能说说你们组的猜想？（引导学生根据刚才的实验及电磁铁的构成猜测可能的影响因素并板书：电流的大小、线圈的匝数、铁芯的长短、粗细、材料等。）(8分钟)（2）设计实验（大屏幕）师：同学们的猜想听起来很有道理。那如何验证你们的猜想是否正确呢？师：采用什么方法呢？师：我们首先一起来验证铁芯的长短、粗细是否影响电磁铁的磁性强
6、弱。师：谁能说说可以采用什么样的实验方案来验证？引领一下同学们的思路。生讨论。生1：可能与电流的大小有关，因为电磁铁通电时有磁性，断电时失去磁性。生2：可能与线圈的匝数有关，因为刚才的试验中线圈匝数多的吸得多。生3：可能与铁芯的长短、粗细、材料有关，因为铁芯是构成电磁铁的重要部分生：用实验来验证。生：控制变量法：生：研究铁芯的长短、粗细是否影响电磁铁的磁性强弱应保持线圈的匝数、电流的大小相同。可以把铁芯长短、粗细不同，线圈匝数相同的电磁铁串联在电路强调指出本节重点，引起同学有意注意。学生大胆猜想，锻炼学生的发散思维。交流猜想的依据，避免毫无根据的乱猜。通过近一年的学习，学生已学会应用控制变量法
7、解决问题。首先共同探究铁芯的长短、粗细与磁性强弱的关系，一是为优秀者提供展示自己的机会，二是为一部分同学引领思路。教学程序师：这是两个铁芯长短、粗细不同，线圈匝数相同的电磁铁，这里已经连接好了电源、开关，谁能到台前给大家演示一下？师：由于时间关系，与材料是否有关，留作今天的作业，请同学们课下去探究。师：下面就请同学们以小组为单位讨论设计探究电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数是否有关的实验方案。老师给出了一些提示，请参考。（大屏幕）温馨提示：1、探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，要保持 不变，用 来改变 的大小。2、探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，要保持 不变，改变 。3、在实验记录单上画
8、出你设计的实验电路图。（学生讨论时间要充分。教师要参与其中，但不是告诉学生怎样，而是要多听学生是如何设计的，适当的提出自己的参考意见。）师：谁能展示一下你们设计的实验方案？大家交流交流。（师先选取设计不很完善的电路图放到实物展台上，引导学生说明自己是如何设计的，引导其他同学评估，使之完善。再选取设计合理的、不同的电路图进行交流。） 图1 中，观察吸引大头针的个数，若相同，则无关，若不同，则有关。生演示并说明：把这两个电磁铁串联在电路中，闭合开关，发现吸引大头针数量相差不多，说明电磁铁的磁性强弱与铁芯的长短、粗细关系不大。生：讨论设计实验方案。生1：（把电路图展示到实物展台上如图1）研究与电流的
9、关系，要保证线圈匝数不变改变电流。把电磁铁、滑动变阻器、电流表、开关和电源组成串联电路，拿电磁铁靠近大头针，观察记下电磁铁吸引大头针的数量；再移动滑片，改变电路中的电流，观察电磁铁吸引大头针的多少。若吸引个数不同，电步骤保持不变因素变化的因素实验现象判断观察匝数、有铁钉电流大/小实验匝数、电流铁钉有/无实验电流、有铁钉匝数多/少教学程序师：这种方案可以吗？都哪些组和他设计的一样？师：采用这种方案要特别注意什么？师：哪个小组设计的实验方案与他们不同？请展示一下。图2师：这种方案可以吗？都哪些组和他设计的一样？师：还有其他方案吗？师：（实物展示）老师这有一个三个接线插孔的电磁铁，用它可以完成这两个
10、实验吗？可以怎样做？师：（大屏幕）老师设计了一些预案。同学们很了不起，老师想到的你们都想到了。(7分钟)（3）进行实验，收集证据。（大屏幕）师：下面就请同学们按照自己的设计磁铁磁性强弱就与电流大小有关。研究与线圈匝数的关系，要保证电流相同，线圈匝数不同。可以用匝数不同的电磁铁更换第一个实验中的电磁铁，但要使电流相同，观察记下电磁铁吸引大头针的数量，可得出电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。生举手示意。生2：研究与匝数的关系时，要特别注意通过的电流相同。生3：我认为研究与电流关系的实验，不用电流表也可以，通过滑片向哪边移动，就可以确定电流的大小。生1：那研究与线圈匝数的关系，怎样能看出电流相同？生3
11、：只要把铁芯一样但匝数不同的两个电磁铁串联就可以保证电流相同。 (展示如图2)生举手示意。生：没有。生3：可以。（如下图具体说法略）生观看。师引导学生认识三个接线插孔的电磁铁，扩大视野，拓展思路。归纳总结不同的设计方案，便于学生比较各种方案的优缺点，掌握多种方案，培养学生学会用多种方法解决问题的能力。 教学程序进行实验，也可借鉴你认为更好的方案。实验时要注意以下的几点。(大屏幕)温馨提示：1、实验前请先完善好实验记录单的前两项。2、连接电路时开关要断开；滑动变阻器要一上一下连接；电流表正负接线柱、量程要选择正确。3、各组同学要团结协作，记录好实验数据，得出实验结论。师：前面的实验同学们完成的都
12、很好，相信这两个实验你们也一定能完成的很好。咱们比一比看哪组实验做得又快又好。师边巡回指导，边与学生交流心得体会。师：有的组已经完成实验。请完成实验的同学整理好实验器材，完成实验记录单。(5分钟)（4）分析论证（大屏幕）师：很好，同学们都完成了实验。谁能把你的实验记录单展示给大家分享？师：同学们的结论都和他的一样吗？我们一起来总结一下。 （大屏幕）结论：电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强。在电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。（板书）师：你能比较得出电磁铁较普通磁铁有哪些优点吗？（大屏幕）电磁铁的特性：电磁铁的磁性有无可由通、断电
13、来控制。电磁铁磁性强弱可由电流大小、线圈匝数来调节。（板书）(3分钟)（5）交流评估（大屏幕）师：在经历和体验快乐的探究后，请同学们回顾一下刚才实验过程中你有哪些成功之处，又有哪些不足之处。 （大屏幕显示）交流内容：1、说说刚才实验过程中你有哪些成功生进行实验。两生展示实验记录单，说明记录数据及结论。生回答。生回答。提示培养学生严谨的实验作风。激励语言激发学生探究的自信心，形成合作意识 。养成良好的实验习惯。通过这一环节，学生对数据进行简单的比较和推理，经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。说明实验过程中遇到的问题及解决方法，成功之处和不足，不仅可以警示自己，还能让其他同学得到启示，在今后
14、的探究活动中乐于参与教学程序之处，出现了哪些问题，你是怎样解决的。2、课下把自己的探究过程和结论讲给同学；相互传阅探究记录，交流优缺点。既要改正自己的错误，又要为自己的正确观点和做法辩护。(5分钟)4、电磁铁的应用师：因为电磁铁的优越性，在各个领域中，它的应用都非常广泛。请看课本96页，了解电磁铁在哪些地方有应用师：你知道电磁铁应用在哪些地方？师：老师给大家准备了一段视频，请观看：电铃、电磁起重机、核磁共振仪、磁悬浮列车。师：看完了视频，你有哪些感想？师：可以说，人类生活的每一个方面都与物理学的发展和进步息息相关。希望将来我们中的某些人能在物理学领域为社会做出贡献。(1分钟)三、知识拓展（大屏
15、幕）磁悬浮列车将为交通运输事业开辟一方崭新的天地。一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装着磁体,车厢用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁,下图是磁悬浮列车的原理图，它是利用_的原理将车身托起，消除了车体和轨道之间的摩擦，达到疾驶如飞。(2分钟)四、小结师：同学们，本节课你们有什么收获？（师引导学生从知识技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面谈收获）(4分钟)五、反馈练习1、通电螺线管的磁性强弱与 、 有关。2、如图所示，当滑动生：电磁起重机、电话、电动机、发电机等。生观看视频生1：小小的电磁铁能制作出这么有用的东西，真是没想到。生2：物理知识在生产、生活、科学技术中都有广泛的应用。物理学对科技进步和社会发展有极大的影响。我们要学好物理。生谈收获。生做。课下交流这一环节让学生认识到交流与合作的重要性，培养学生主动与他人交流合作的精神，学会取长补短。从物理走向生活，走向社会，体会物理的重要性，激发学习物理的积极性。
