下面是范文網(wǎng)小編整理的電流的磁場(chǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)(蘇科版電流的磁場(chǎng)教案),供大家品鑒。
電流的磁場(chǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)觀察搞清通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中將受到磁場(chǎng)力的作用,知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與電流方向,以及磁感線方向有關(guān)系。
2、知道電動(dòng)機(jī)就是利用上述現(xiàn)象制成的。
3、搞清電磁感應(yīng)和磁場(chǎng)對(duì)電流作用中的能量轉(zhuǎn)化。
4.培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中,歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向之間的關(guān)系是本節(jié)的難點(diǎn),也是分析電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的依據(jù)。初中不要求左手定則,弄清楚電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)有一定難度。
三、教具:
演示用通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力實(shí)驗(yàn)器材(電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、蹄型磁鐵、鐵棒架)
通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的演示裝置。
四、主要教學(xué)過程
?、濉⒁胄抡n:
首先做直流電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),接著提出問題:電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)?
請(qǐng)同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)——電流周圍存在著磁場(chǎng)。
復(fù)習(xí):磁體的周圍存在著磁場(chǎng),電流的周圍也存在著磁場(chǎng);
磁場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)磁場(chǎng)中的磁體產(chǎn)生磁力作用,那么磁場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)中的電流是否會(huì)產(chǎn)生磁力作用呢?
即電流對(duì)磁體有力的作用,磁體對(duì)電流有無力的作用呢?
㈡、新課教學(xué)
板書:四、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
1、通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力演示實(shí)驗(yàn)。
?、?、介紹實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)對(duì)象為通電小銅棒。(通電直導(dǎo)線)
?、啤?shí)驗(yàn)過程:靜止在導(dǎo)軌上的銅棒通電后,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?(實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到磁力作用。)
?、恰⒏淖冸娏鞣较?,不改變磁場(chǎng)方向銅棒運(yùn)動(dòng)方向怎么樣改變?(現(xiàn)象:銅棒運(yùn)動(dòng)方向改變。結(jié)論:通電直導(dǎo)線的受力方向與電流方向有關(guān)。)
?、?、改變磁感線方向,不改變電流方向,銅棒運(yùn)動(dòng)方向怎么樣改變?(現(xiàn)象:銅棒運(yùn)動(dòng)方向改變。結(jié)論:通電直導(dǎo)線的受力方向與磁感線方向有關(guān)。)
用邊演示,邊指導(dǎo)觀察,邊提出問題的方式,完成實(shí)驗(yàn)。
問:通電銅棒在磁場(chǎng)中,運(yùn)動(dòng)的原因是什么?
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,力的方向與電流方向、磁感線方向是相互垂直的,不論是改變電流方向.還是改變磁場(chǎng)方向,都會(huì)改變力的方向。
小結(jié):磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
A、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用.
B、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,與電流方向和磁感線方向有關(guān)。
2、應(yīng)用:通電線圈在磁場(chǎng)中
⑴、出示線圈在磁場(chǎng)中的演示實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象是通電線圈。
?、?、把一個(gè)線圈放在磁場(chǎng)里,接通電源讓電流通過線圈,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
分析課本中甲圖的ab邊受力向上,由磁場(chǎng)對(duì)電流的作用第二條可知:cd邊受力向下。結(jié)果線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)就是用這個(gè)原理制成的。下節(jié)課我們學(xué)習(xí)討論直流電動(dòng)機(jī)。
分析課本中乙圖的ab邊仍受向上的力,cd邊受向下的力,轉(zhuǎn)動(dòng)將停止。
討論想想議議,線圈會(huì)立即停下來嗎?
?。ㄓ捎趹T性,線圈會(huì)在平衡位置附近擺動(dòng)幾下。為什么?)
小結(jié):電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。
3、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用過程中的能量變化怎樣:
消耗了什么能—電能,(電源)
得到了什么能——機(jī)械能(線圈轉(zhuǎn)動(dòng))
比較:電磁感應(yīng)——機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能——發(fā)電機(jī)
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用——電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能——電動(dòng)機(jī)
當(dāng)堂練習(xí):課本后2題填空。
?、?、作業(yè):《物理之友》后相應(yīng)章節(jié)§.練習(xí)作業(yè).
電流的磁場(chǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)2
(一)教學(xué)目的
1.知道什么是電磁鐵。
2.理解電磁鐵的特性和工作原理。
3.知道電磁繼電器的構(gòu)造和工作原理。
(二)實(shí)驗(yàn)器材
螺線管,鐵棒,幾個(gè)小磁針,一個(gè)線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵,電源,開關(guān),滑動(dòng)變阻器,電流表和一小堆大頭針,多媒體課件《電磁繼電器》,電磁繼電器,電磁繼電器掛圖,小燈泡一只,兩只1.5伏的干電池,學(xué)生電源一臺(tái),導(dǎo)線6根,開關(guān)兩只。
(三)課前準(zhǔn)備
檢查學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)器材是否有損壞,將實(shí)驗(yàn)器材分小組放在盒子里,將小盒子放在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)桌上。
(四)教學(xué)過程
1.提問引入新課
教師出示螺線管,提問:要使螺線管的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),根據(jù)我們學(xué)過的知識(shí),可采用什么方法?
(學(xué)生討論得出:給螺線管通電,它的周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。)
進(jìn)一步提問:如果要使通電螺線管的磁性增強(qiáng),應(yīng)該怎么辦呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn):演示實(shí)驗(yàn):先將小磁針放在螺線管的兩端,通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度,再將鐵棒插入螺線管,通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度。
提問:小磁針的偏轉(zhuǎn)程度哪個(gè)大?這表明什么?
?。ú迦腓F棒后,小磁針的偏轉(zhuǎn)程度增大,這表明插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強(qiáng)。)
進(jìn)一步提問:為什么插入鐵棒后,通電螺線管的磁性會(huì)增強(qiáng)呢?
學(xué)生討論得出:鐵心插入通電螺線管,鐵心被磁化,也要產(chǎn)生磁場(chǎng),于是通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),又有磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng),因而磁場(chǎng)大大增強(qiáng)了。
教師指出:從上面的實(shí)驗(yàn)中可以看出,鐵心插入螺線管,通電后能獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng)。我們把插入鐵心的通電螺線管稱為電磁鐵。本節(jié)課我們就來研究電磁鐵。
2.進(jìn)行新課
板書:研究電磁鐵
一、電磁鐵:插入鐵心的通電螺線管。
提問:電磁鐵與永磁體相比,有些什么特點(diǎn)呢?它的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢?下面我們用實(shí)驗(yàn)來研究。
板書:實(shí)驗(yàn):研究電磁鐵的特點(diǎn)
進(jìn)一步提問:怎樣來做實(shí)驗(yàn)?zāi)??其步驟是怎樣的呢?
我們知道,電磁鐵的磁性是由螺線管通入電流后獲得的,由此,我們可以進(jìn)行猜想:它的磁性與電流的大小有關(guān);螺線管是由導(dǎo)線繞制成的,它的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)。下面我們就從這幾個(gè)方面來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。
(用小黑板或投影儀展示下列記錄表格)
學(xué)生實(shí)驗(yàn):首先請(qǐng)同學(xué)們從盒子里拿出實(shí)驗(yàn)器材,放在桌上擺好,觀察所用的器材,同時(shí)思考下列問題:
這些實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)連接成怎樣的電路?
?。☉?yīng)將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路)
用什么來判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱?
?。ㄍㄟ^觀察電磁鐵吸引大頭針的多少來判斷)
學(xué)生將實(shí)驗(yàn)器材連接好,檢查電路無誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
?、賹㈤_關(guān)合上或打開,觀察通電、斷電時(shí),電磁鐵對(duì)大頭針的吸引情況,判斷電磁鐵磁性的有無。
?、趯㈤_關(guān)合上,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流增大和減?。ㄓ^察電流表指針的示數(shù)),從電磁鐵吸引大頭針的情況對(duì)比電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。
?、蹖㈤_關(guān)合上,使電路中的電流不變(電流表的示數(shù)不變)改變電磁鐵的接線,增加通電線圈的匝數(shù),觀察電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。
實(shí)驗(yàn)小結(jié):讓學(xué)生歸納、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果后,教師板書:實(shí)驗(yàn)表明:
1.電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)沒有磁性。
2.通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強(qiáng)。
3.在電流一定時(shí),外形相同的螺線管,線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
(2)討論電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)
提問:通過實(shí)驗(yàn),我們知道了電磁鐵的一些特點(diǎn),它的這些特點(diǎn)與永磁體相比,有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?
學(xué)生討論后,老師歸納板書:
電磁鐵的優(yōu)點(diǎn):1.磁性能快顯快消。
2.磁性強(qiáng)弱可以調(diào)節(jié)。
人直接操作高壓電路的開關(guān)是很危險(xiǎn)的,如果能夠在低壓下操作高壓電路,就能避免高壓的危險(xiǎn)。這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)利用電磁鐵制成的電磁繼電器,電話、電鈴等電磁繼電器的應(yīng)用等知識(shí)。
板書:第六節(jié)電磁鐵的應(yīng)用
放映多媒體課件《電磁繼電器》,講解學(xué)習(xí)電磁繼電器的結(jié)構(gòu)。
1.電磁繼電器的結(jié)構(gòu)
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)用電磁繼電器,配合演示多媒體課件《電磁繼電器》,問:
?、匐姶爬^電器中的.電磁鐵在什么位置?電磁鐵起什么作用?
?、趫D中的銜鐵,它起什么作用?
?、蹐D中的彈簧,它起什么作用?
?、軋D中的動(dòng)觸點(diǎn),是靜觸點(diǎn),它們起什么作用?
學(xué)生通過觀察回答以上問題時(shí),教師注意糾正,讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)電磁繼電器各部件的名稱和作用。
板書:
控制電路的組成——電磁鐵、低壓電源、開關(guān)。
工作電路的組成——高壓電源、電動(dòng)機(jī)、電磁繼電器的觸點(diǎn)部分。
(2)引導(dǎo)學(xué)生弄懂電磁繼電器的工作原理
讓學(xué)生看課本,教師引導(dǎo)學(xué)生討論電磁繼電器的工作過程,然后讓學(xué)生閱讀課本電磁繼電器“工作原理”部分,邊閱讀邊理解電磁繼電器的工作原理。
2.電磁繼電器的工作原理:電磁鐵通電時(shí),把銜鐵吸下來,使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸,工作電路閉合。電磁鐵斷電時(shí)失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
電磁繼電器實(shí)質(zhì)就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。
3.電磁繼電器的應(yīng)用
①工作電路是有危險(xiǎn)的高壓電路,通過電磁繼電器可利用低壓控制高壓。
?、诠ぷ鲌?chǎng)所溫度高或環(huán)境不好,可以利用電磁繼電器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。多媒體課件演示。
板書:電磁繼電器的應(yīng)用
用低電壓弱電流控制高電壓強(qiáng)電流。
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。
小結(jié):略。
作業(yè):。
電流的磁場(chǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)3
(一)教學(xué)目的
1.知道電流周圍存在著磁場(chǎng)。
2.知道通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似。
3.會(huì)用安培定則判定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。
(二)教具
一根硬直導(dǎo)線,干電池2~4節(jié),小磁針,鐵屑,螺線管,開關(guān),導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問,引入新課
重做第二節(jié)課本上的圖11-7的演示實(shí)驗(yàn),提問:
當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時(shí),觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么?
(觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場(chǎng),小磁針受到磁場(chǎng)的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)
進(jìn)一步提問引入新課
小磁針只有放在磁體周圍才會(huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說,只有磁體周圍存在著磁場(chǎng)嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在著磁場(chǎng)
演示實(shí)驗(yàn):將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高,沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方,請(qǐng)同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。
提問:觀察到什么現(xiàn)象?
(觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時(shí)小磁針又回到原來的位置。)
進(jìn)一步提問:通過這個(gè)現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?
師生討論:通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對(duì)小磁針產(chǎn)生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍也存在著磁場(chǎng)。
教師指出:以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,除了磁體周圍存在著磁場(chǎng)外,電流的周圍也存在著磁場(chǎng),即電流的磁場(chǎng),本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場(chǎng)。
板書:第四節(jié)電流的磁場(chǎng)
一、奧斯特實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍存在著磁場(chǎng)。
提問:我們知道,磁場(chǎng)是有方向的,那么電流周圍的磁場(chǎng)方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
重做上面的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí),小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。
提問:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?這說明什么?
(觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí),小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說明電流的磁場(chǎng)方向也發(fā)生變化。)
板書:
2.電流的磁場(chǎng)方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),磁場(chǎng)的方向也發(fā)生變化。
提問:奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來是非常簡(jiǎn)單的,但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界,這是為什么呢?
學(xué)生看書討論后回答:
因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。
(2)研究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)
奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線,后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場(chǎng),其中有一種在后來的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大,那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn):
演示實(shí)驗(yàn):按課本圖11-13那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線管通電,輕敲紙板,請(qǐng)同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對(duì)比。
提問:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?
學(xué)生回答后,教師板書:
二、通電螺線管的磁場(chǎng)
1.通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。
提問:怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
演示實(shí)驗(yàn):將小磁針放在螺線管的兩端,通電后,請(qǐng)同學(xué)們觀察小磁針的N極指向,從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。
再改變電流的方向,觀察小磁針的N極指向有沒有變化,從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生討論后,教師板書:
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),通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。
提問:采用什么辦法可以很簡(jiǎn)便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。板書:
三、安培定則
1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。
2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
教師演示具體的判定方法。
練習(xí):如附圖所示的幾個(gè)通電螺線管,用安培定則判定它們的兩極。
可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管,先弄清螺線管中電流的指向,再用安培定則判定出兩端的極性。
通過以上練習(xí),強(qiáng)調(diào):螺線管的繞制方向不同,螺線管中電流的方向也不同。
3.小結(jié)(略)
4.作業(yè):①完成課本上的“想想議議”。
?、谡n本上的練習(xí)1、2、3題。
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