初二物理教案《電生磁》教學(xué)設(shè)計(jì)
初二物理教案《電生磁》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)內(nèi)容】
電流的磁效應(yīng)；探究通電螺線管周圍的磁場。
【教材分析】
電流的磁效應(yīng)是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。因此，要盡可能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電流及其周圍的磁場是同時(shí)存在而密不可分的。為了說明這個(gè)問題，在做奧斯特實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要讓學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)，把小磁針放在直導(dǎo)線附近，通過觀察導(dǎo)線通電時(shí)和斷電時(shí)小磁針發(fā)生的變化，幫助學(xué)生加深對知識(shí)的理解，初步認(rèn)識(shí)電與磁之間存在某種關(guān)系。
通電螺線管的磁場是本節(jié)的重點(diǎn)之一，因此，要讓學(xué)生自己去探究，用自己的語言表述出通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力和語言表達(dá)能力。探究結(jié)束后，讓學(xué)生自己歸納、判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法，再在師生相互交流的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。
【學(xué)情分析】
學(xué)生已研究了簡單的磁現(xiàn)象，知道了磁體周圍存在磁場以及磁極間的相互作用規(guī)律；知道磁場是有方向性的，并且能使放入其中的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；對條形磁鐵的磁場有了一定的感性認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)，通電螺線管外部磁場分布，通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究通電螺線管的磁場極性與電流方向的關(guān)系并總結(jié)得出簡單的判斷方法。
【教學(xué)目標(biāo)】
1．知識(shí)和技能
（1）認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)，初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
�。�2）知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場，通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。
（3）會(huì)判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
2．過程和方法
（1）觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用，初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
�。�2）探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關(guān)系。
3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過奧斯特的圖片、事跡介紹，感悟奧斯特善于發(fā)現(xiàn)問題，勇于進(jìn)行科學(xué)探索的精神；通過體驗(yàn)電和磁之間的聯(lián)系，形成樂于探索自然界奧秘的習(xí)慣。
【課程資源】
教具準(zhǔn)備：電腦平臺(tái)、實(shí)物投影儀、學(xué)生電源、螺線管演示器、小鐵釘、長直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)（帶電池座）、小磁針4個(gè)、導(dǎo)線若干、多媒體、鐵屑、紙杯（內(nèi)裝 9 V 電池、小電磁鐵組成的電路）。
學(xué)具準(zhǔn)備：鐵釘、鉛筆（或木筷）、鐵屑一小包、小磁針?biāo)膫�(gè)、長直導(dǎo)線一段、干電池三節(jié)（帶電池座）、塑料圓筒一個(gè)、導(dǎo)線若干。（分12個(gè)學(xué)習(xí)小組）
【教學(xué)流程圖】
魔術(shù)引入課題──探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──介紹奧斯特實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生進(jìn)行物理史教育──由現(xiàn)象設(shè)疑，如何增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場──學(xué)生探究活動(dòng)：纏繞螺線管──學(xué)生探究活動(dòng)：檢驗(yàn)螺線管通電后產(chǎn)生磁場──學(xué)生探究活動(dòng)：探究螺線管的磁場分布──學(xué)生探究活動(dòng)：探究改變螺線管磁場的方法──師生探討得出安培定則──學(xué)生課堂練習(xí)──知識(shí)回顧──布置作業(yè)。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課（創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲）
教師：上課之前，老師先給大家表演一個(gè)魔術(shù)──紙盒吸鐵，然后提問學(xué)生：此盒中可能是什么？你猜想的依據(jù)是什么？
教師斷開開關(guān)，再去接觸鐵屑，由不能吸引鐵屑引起學(xué)生思維沖突，此時(shí)教師將紙盒打開，讓學(xué)生明白，剛才產(chǎn)生的磁可能跟電有關(guān)。
二、探究新課，釋疑解惑（經(jīng)歷科學(xué)探究過程，獲得相關(guān)知識(shí)和積極的情感體驗(yàn)）
1．探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──通電導(dǎo)體周圍有磁場
教師提問：我們怎樣判斷一個(gè)物體是否具有磁性呢？
學(xué)生回答：看他能否吸引鐵屑。利用磁體間的相互作用來檢驗(yàn)。
教師：一個(gè)電池能吸引鐵屑嗎？我們怎樣做才有可能產(chǎn)生磁呢？
學(xué)生回答：要有電流……要形成一個(gè)電路，電路閉合才有電流。
教師：我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄?/p>
小組討論后交流。
教師：根據(jù)學(xué)生所述對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。
過渡：其實(shí)我們今天研究的問題早在1820年丹麥偉大的物理學(xué)家奧斯特在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中就發(fā)現(xiàn)了電和磁之間是有聯(lián)系的，他是怎樣做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的呢？我們一起來看看視頻吧！
2．播放奧斯特實(shí)驗(yàn)的操作方法。對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育
教師提問：看了這個(gè)實(shí)驗(yàn)后，大家覺得與我們剛才做的實(shí)驗(yàn)相比，有哪些不同嗎？
視頻中的小磁針偏轉(zhuǎn)的`角度那么大，而我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻那么小，可能是什么原因形成的？
學(xué)生思考后回答。
教師：在實(shí)驗(yàn)中利用短路獲得較強(qiáng)的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的，在實(shí)際生活中我們用什么辦法來增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場呢？
設(shè)置問題過渡：
人們在生產(chǎn)實(shí)踐中把導(dǎo)線彎成各種形狀，發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀，磁場就會(huì)強(qiáng)得多，這樣在生產(chǎn)生活中用途就大，下面我們也來制作一個(gè)螺線管，怎樣做呢？
3．探究通電螺線管的磁場
探究1：制作螺線管
教師：針對教材內(nèi)容演示螺線管的纏繞方法。
教師提問：下面請同學(xué)們利用桌上的器材制作兩個(gè)螺線管，為了纏繞方便，請大家一個(gè)纏繞在鉛筆上，一個(gè)纏繞在鐵釘上，比一比，看誰繞得即快又好。
教師：你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法？
學(xué)生制作螺線管教師巡查，學(xué)生展示。（對展示的予以肯定和鼓勵(lì)）
教師：你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法？
探究2：通電螺線管吸引鐵屑
教師：很好，大部分同學(xué)都非常成功地繞好了螺線管，下面請每個(gè)小組給螺線管通電，然后去吸引鐵屑，看哪一個(gè)螺線管吸引的鐵屑最多。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師巡查，不能吸引的小組討論解決，可以請其他小組的同學(xué)幫忙（通過吸引鐵屑的多少讓學(xué)生內(nèi)心明了用鐵釘?shù)膶?shí)際意義）。
探究3：通電螺線管外部磁場的分布情況
教師設(shè)問：剛才同學(xué)們的探究已經(jīng)證實(shí)了通電螺線管能產(chǎn)生磁場，它的磁場以前研究的哪種磁體的磁場相似？說出你的猜想及猜想的依據(jù)。
學(xué)生回答。
我們用什么方法來研究它的磁場分布情況呢？（教師播放幻燈片，讓學(xué)生通過對比找出判定辦法。）
教師：要求學(xué)生按照教材圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并在圓圈中畫出小磁針，把小磁針的N級涂黑。
教師：演示用鐵屑研究螺線管磁場分布的實(shí)驗(yàn)。
教師將用鐵屑做的演示螺線管磁場的分布投影到銀幕上并播放螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場對比圖，引導(dǎo)學(xué)生分析通電螺線管的磁場形狀。即：通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
探究4：通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系
教師提問：如何改變螺線管的極性？
引導(dǎo)學(xué)生思考：在電路不變的情況下，將螺線管掉頭，看看螺線管中哪些因素發(fā)生了變化？
學(xué)生：實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的判斷是否正確。
教師：我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)，有什么樣的關(guān)系？我們能不能找到一種判定的方法呢？（出示投影），下面請大家看畫面中螞蟻和猴子是怎么說的，我們能否受到某種啟示呢？
學(xué)生合作學(xué)習(xí)：學(xué)生看螞蟻和猴子說的話，小組討論。
教師給予適當(dāng)提示：如果我們自己沿著電流方向走，北極在哪一邊？你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎？
教師：偉大的物理學(xué)家安培通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律，人們?yōu)榱思o(jì)念他，把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則下面我們來一起學(xué)習(xí)一下吧！
安培定則：右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。并教會(huì)學(xué)生安培定則歌：右手握住螺線管，四指順著電流轉(zhuǎn)，拇指指向N極端。出示投影，讓學(xué)生熟記安培定則歌。
學(xué)生練習(xí)：將長直鋁導(dǎo)線纏繞在黑色的膠管上，假設(shè)電流從螺線管的左流入右流出，應(yīng)該怎樣判斷？如果電流從螺線管的右邊流入左邊流出呢？再改變螺線管的纏繞方向試試看？
教師投影，檢驗(yàn)學(xué)生掌握情況。
三、交流小結(jié)、隨堂練習(xí)、總結(jié)評估（幫助鞏固知識(shí)，讓物理走向應(yīng)用、走向社會(huì)）
1．今天你學(xué)到了哪些知識(shí)？你有哪些新的體會(huì)。
2．布置作業(yè)：
（1）反饋練習(xí)：動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理：①②③
�。�2）知識(shí)拓展：研究你家或附近住宅樓的電動(dòng)門是如何工作的，主要靠什么控制門鎖。進(jìn)一步幫助學(xué)生理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。
（3）走進(jìn)生活：研究牽�；�、菜豆的莖纏繞的方向與生長的方向之間的關(guān)系。觀察葡萄、絲瓜的卷須的纏繞方向與生長的方向之間的關(guān)系。看看與我們研究的磁場與電流方向之間有沒有某種聯(lián)系。
【板書設(shè)計(jì)】
第三節(jié)電生磁
一、電流的磁效應(yīng)
1．通電導(dǎo)體周圍存在磁場。
2．磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。
二、通電螺線管的磁場
1．通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
2．通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，通電螺線管的極性也發(fā)生改變。
3．安培定則歌──右手握住螺線管，四指順著電流轉(zhuǎn)，拇指指向 N 極端。
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