内容正文:
《电流的磁场》教学设计
1、 教材分析
本节课是第七章的第二节,在学习了磁体、磁场的前提下,通过奥斯特实验,使学生认识电流(通电导线)周围存在磁场,即电流的磁效应,从而揭示了电与磁之间的联系。是本章学习的重要知识之一,也是后面学习其他电磁现象的基础。
2、 学情分析
学生已初步建立磁场的基本概念,了解磁体具有磁极与磁感线的分布特点,并具备观察小磁针偏转及铁屑排列的基本技能,这为学习电流的磁场提供了认知基础。然而,学生对“电生磁”这一现象尚缺乏直观经验,对通电直导线与螺线管周围磁场分布的空间想象较为抽象,对安培定则的运用仍需在实验与图示中逐步建立联系。
三、教学目标
【物理观念】了解电流周围存在着磁场。探究通电螺线管外部磁场的方向,知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
【科学思维】经历分析通电螺线管外部磁场方向的过程,发展归纳推理能力。
【科学探究】通过实验探究通电螺线管周围磁场的分布情况,观察小磁针偏转规律并绘制磁感线。
【科学态度与责任】通过奥斯特的事迹介绍,感悟奥斯特善于发现问题、勇于进行科学探索的精神。
四、教学重难点
(一)教学重点 探究通电螺线管外部磁场的方向,知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(二)教学难点 对通电直导线使小磁针发生偏转的现象作出解释。
五、教学方法和器材:
(一)教学方法:讲授法、观察法、归纳法、演示实验法。
(二)器材:电源、螺线管、开关、导线、小磁针若干、铁屑、有机玻璃板、课件ppt。
六、教学过程
物理学家深信各种自然现象之间存在着相互联系,并对电与磁之间关系进行了长期探索。
电现象和磁现象之间有联系吗?
设计意图:创设情境,为新课的讲授设计了疑问,,激发学生的学习兴趣。
(二)、新课教学
一、奥斯特的发现
师:1820年4月的一天,丹麦物理学家奥斯特在课堂上演示物理实验。当他给导线通电时,导线附近的磁针发生轻微偏转。“哇,电流产生了磁场!”
师:演示奥斯特实验,并强调注意的问题:南北方向布设导线,接通电源时要触接。学生分小组进行分析、讨论,并思考下列问题。
(1)把小磁针放在导线的下方,分别给导线通电、断电时,观察小磁针N极的指向有什么变化?
(2)改变电流的方向,小磁针N极的指向与前两次相比又有什么变化?
生:学生观察实验,注意观察小磁针在开关断开前后的变化情况。
设计意图:再现奥斯特实验,使学生体验科学家探究的过程。
生:分析实验现象,总结规律。
(1)通电导线周围存在磁场。
(2)电流的磁场方向与电流方向有关
设计意图:培养学生根据实验现象得出结论的能力
师:奥斯特的发现,揭示了电与磁的联系,打开了电磁学领域的一扇大门,使人类对磁与电现象的研究进入了一个新的发展时期。
二、通电螺线管的磁场
师:奥斯特的发现激励了科学家们的探索热情。他们让电流通过弯成各种形状的导线,研究电流产生的磁场。其中,用导线绕成的通电螺线管,应用非常广泛。
通电螺线管的磁场是怎样分布的呢?
【观察】:从直线电流的磁场到通电螺线管的磁场:
活动2:【实验探究】通电螺线管的磁场方向
【实验目的】探究通电螺线管的磁场方向
【实验思路】首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似,
然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系
【实验器材】螺线管、学生电源、滑动变阻器、开关、小磁针、导线。
【实验过程】
如图 7-2-5 所示,把小磁针放在螺线管附近的不同位置,螺线管通电后,根据小磁针静止时N极的指向画出该位置的磁场方向。
改变通过螺线管的电流方向,重新记录通电螺线管周围各位置的磁场方向。
【实验数据】
生:跟着老师的思路和自己的设计以及步骤进行实验
【实验结论】
(1)通电螺线管周围存在磁场,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似
(2)通电螺线管外部的磁感线是从N极出来,回到S极。内部从(S指向 N)
(3)通电螺线管的磁场方向(磁极)与电流的方向有关
设计意图:通过实验探究,培养学生的实验分析,设计和根据实验现象总结规律的能力。
安培定则(右手螺旋定则)
用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极.
三、物体的磁性从哪来
物质都是由原子、分子等微粒构成的,在微粒内部,存在着一种环形电流,由于环形电流的存在,使得每一个这样的物质微粒都成为一个微型小磁针(图7-2-8)。
在大部分物体中,由于大量微型小磁针的指向紊乱,物体不显磁性;而在有的物体中,大量微型小磁针指向较为一致,物体就具有了磁性(图7-2-9)。
设计意图:,调动学生的学习兴趣,使学生找磁化的秘密。。
七、课堂小结
8、 课堂检测
9、 板书设计
十、反思盘点:
学生对“电能否产生磁”“磁针为何会偏转”等科学史话与实验现象充满好奇,对奥斯特发现过程的故事情境具有浓厚兴趣。所以在教学中我通过实验演示与动手探究增强直观感知,运用类比与推理引导学生构建物理模型,并鼓励学生进行规律归纳与科学表述,培养其科学思维、实验探究能力以及尊重事实、积极探索的科学态度。
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