【文章內容簡介】 奧斯特實驗在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的，但在當時這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動了科學界，這是為什么呢？ 學生 看書討論后回答： 因為它揭示了電現(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)，有力推動了電磁學的研究和發(fā)展。 (2)研究通電螺線管周圍的磁場 奧斯特實驗用的是一根直導線，后來科學家們又把導線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場，其中有一種在后來的生產(chǎn)實際中用途最大，那就是將導線彎成螺線管再通電。那么，通電螺線管的磁場是什么樣的呢？請同學們觀察下面的實驗： 演示實驗：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，請同學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比。 提問：同學們觀察到什么現(xiàn)象？ 學生回答后，教師板書： 二、通電螺線管的磁場 1．通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。 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系呢？ 演示實驗：將小磁針放在螺線管的兩端，通電后，請同學們觀察小磁針的 N 極指向，從而引導學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。 引 導學生討論后，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。當電流的方向變化時，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便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關系呢？同學們看書、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：如附圖所示的幾個通電螺線管，用安 培定則判定它們的兩極。 可以引導學生分別按上圖將導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，強調：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（略） 4．作業(yè)：①完成課本上的“想想議議”。 ②課本上的練習 3 題。 探究――影響電磁鐵磁性強弱的因素 一．教育目標 （一）知識目標 1．知道電磁鐵的結構及工作原理； 2．知道電磁鐵的特點（與條形磁鐵相比）； 3．知道影響電磁鐵的磁性強弱、極性的因素； （二）能力目標 1．會用控制變量法進行實驗方案設計。 2．能從實驗結果定性得出影響電磁鐵磁性強弱的因素及其相互關系。 二．教學重點 1．研究電磁鐵有什么特點。 2．電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系。 三．教學難點 用控制變量法探索出電磁鐵的特點和磁性 強弱跟哪些因素有關系。 四．教學用具 一個線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵、電源、開關、滑動變阻器、電流表、一小堆大頭針或鉤碼。 五．課時安排 1 課時 六．教學過程 （一）復習提問 1．通電螺線管的極性跟什么有關系？ 2．通電螺線管的磁性強弱跟哪些因素有關系？ （二）引入新課 實驗 ：（ 1）用小磁針探察通電螺線管的磁場； （ 2）在通電螺線管的內部插入鐵芯時，用小磁針探察磁場的強弱有什么不同？ 看到的現(xiàn)象：內部插入鐵芯后對小磁針的作用大了 表明：內部插入鐵芯后磁場大大 增強了。 由此可見，要利用通電螺線管得到強磁場時，一般都要把螺線管緊密地套在一個鐵芯上，這樣就構成了一個電磁鐵 電磁鐵：內部插入鐵芯的螺線管。 （三）新課教學 提出問題 ：電磁鐵的磁性除了是否帶鐵芯之外，還跟哪些因素有關呢？ 提出假設（猜想） ： 實驗檢驗： 1．教師演示電路的連接及實際操作。 2．學生分組實驗：（分析學生都猜想后，逐一驗證，按如下步驟進行） （ 1）研究電磁鐵的磁性的強弱和電流大小的關系。把電源、開關、滑動變阻器、電流表和電磁鐵匝數(shù)較少的線圈連接成圖 4— 36 實驗電路圖，讓線圈 匝數(shù)、線圈橫截面積不變，調整變阻器滑片，使電流變小，觀察電磁鐵吸引鉤碼的數(shù)目： 再移動變阻器的滑片，使電流增大，觀察電磁鐵吸引鉤碼的數(shù)目。 （ 2）研究外形相同的螺線管，電磁鐵的磁性強弱跟線圈匝數(shù)的關系。 讓線圈橫截面積不變，改變接入電路中螺線管的匝數(shù)，同時調整變阻器滑片，保持電流大小不變，觀察電磁鐵吸引鉤碼的數(shù)目是否變化。 （ 3）研究電磁鐵的磁場強弱與線圈橫截面積的關系。 讓線圈匝數(shù)不變，改變線圈的橫截面積，同時調整變阻器滑片，保持電流大小不變，觀察電磁鐵吸引鉤碼的數(shù)目是否變化。 （ 4）將實驗結果填入下面的空白處： ①電磁鐵通電時 ________磁性，斷電時 _______磁性。 ②通入電磁鐵的電流大，它的磁性越 _________。 ③在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越 ________。 ④在電流一定、線圈匝數(shù)一定時，線圈橫截面積越大，線圈磁性 。 交流與討論 ：學生討論，小結實驗情況，歸納實驗結論。 結論 ：電磁鐵線圈的匝數(shù)越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強，線圈的磁場就越強；線圈中間插入鐵芯后，磁場會大大增強。 3．整理實驗器材，各物 品歸位。 （四） 課堂反饋練習 根據(jù)實驗讓學生討論電磁鐵有什么優(yōu)點？ （五）教學總結 教師引導學生討論后，歸納出電磁鐵的優(yōu)點和電磁鐵在實際中的應用，為下一節(jié)課的學習打下基礎。 （六）布置作業(yè) 1．電磁起重機的鐵芯應該用軟鐵還是用鋼制成？為什么？ 2．練習冊本節(jié)習題。 板書設計： 第四節(jié) 探究――影響電磁鐵磁性強弱的因素 實驗器材：一個線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵、電源、開關、滑動變阻器、電流表、一小堆大頭針或鉤碼。 1． 電磁鐵：內部插入鐵芯的螺線管。 2．影響電磁鐵 磁性強弱的因素：電磁鐵線圈的匝數(shù)越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強，線圈的磁場就越強；線圈中間插入鐵芯后，磁場會大大增強。 3．：優(yōu)點：強電磁鐵磁性的有無用通斷電來控制。磁性強弱用電流大小來控制；它的南北極用電流方向來控制；使用起來非常方便。 4．應用：電磁起重機、電鈴、發(fā)電機、電動機、等。 第五節(jié) 電磁鐵的應用。 教學目標： 知識和技能 了解電磁繼電器和電磁閥車門、磁浮列車的結構和工作原理。 初步認識物理知識的實際應用。 過程和方法 通過閱讀說明書，知道如何使用電磁繼電器 。 情感、態(tài)度與價值觀 通過了解物理知識的實際應用，提高學習物理知識的興趣。 教學重點 知道電磁繼電器、電磁閥車門、磁浮列車的結構和工作原理。 教學難點 利用電磁繼電器設計控制電路。 教學準備： 電磁繼電器工作原理掛圖和示教板（或實物），導線若干，開關，學生電源 2臺，電動機。 教學過程 一復習提問，引入新課 ？它有哪些性質？ ？ 點撥：在眾多的應用中，我們選擇一二個典型的例子來進行研究。 本節(jié)課我們將共同學習、了解電磁繼電器、電磁閥車門、磁浮列車的工作原理。 二新課教 學 。 出示電磁繼電器工作原理掛圖和示教板，介紹它的結構：主要由電磁鐵、彈簧、銜鐵和觸點組成。 ： （ 1）控制電路：低壓電源、線圈、開關。 （ 2）工作電路：高壓電源、用電器（電動機）、觸點開關。 啟發(fā)：電磁繼電器是如何控制工作電路工作的呢？ 引導分析：閉合 S→控制電路接通→電磁鐵有磁性→吸引銜鐵→觸點開關接通→高壓電路接近→電動機工作。 斷開 S→控制電路斷開→電磁鐵磁性消失→彈簧復位→觸點開關斷開→高壓電路斷開→電動機停止工作。 演示：電磁繼電器的控 制作用，讓學生觀察觸點閉事和斷開的情況下，電動機的運轉情況。 點撥：實際的工作電路是高壓電路，使用電磁繼電器，通過控制低壓電路通斷的辦法，來間接控制高壓電路的通斷，既可以保障人身安全，又可以實現(xiàn)遙控和生產(chǎn)自動化。 啟發(fā)：懂得了電磁繼電器的結構和工作原理，我們就可以進行控制電路的設計和實驗。 電磁閥是靠線圈充放電引起閥門的關閉和開啟。有永久磁鐵參與 的，是靠抵消磁性來實現(xiàn)；沒有永久磁鐵的，靠線圈產(chǎn)