教案 研究影响电磁铁磁性强弱的因素

研究影响电磁铁磁性强弱的因素
教学目标:1.学生体验科学探究的过程、方法,初步懂得影响电磁铁磁性强弱的主要因素。
            2.从实验结果定性得出影响电磁铁磁性强弱的因素.
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            3.进一步练习使用控制变量法进行实验研究
重点:2-氯-5-氯甲基噻唑1.电磁铁的组成
    2.电磁铁的磁性与哪些因素有关
    3.电磁铁磁性强弱与影响因素的探究
难点:电磁铁磁性强弱与影响因素的探究
教学仪器:电磁铁、铁棒
教学过程:
引入
    (一) 有关电磁铁,学生的直接生活经验积累不多,而对于电磁铁磁性强弱的变化则知道更少,这为探究任务的驱动带来一定的困难。而新型交通工具磁悬浮列车正向我们的生活走近,利用学生对新鲜事物的好奇心,通过磁悬浮列车创设情景,展开探究。
    前面的学习中学生已经知道了磁体的性质和相互作用规律、电磁铁的构
造和简单性质等,为本节课的猜想和方案设计作好了知识上的准备。
    实验探究。
    1.媒体形式:实验、投影展示。    ,
    2.可能需要的教学调整:学生在分组设计方案时,如果感到提供的电磁铁不理想,可鼓励学生自己制作电磁铁;由于分组探究活动的时间各组不等,可鼓励完成快的小组进行另一个因素的探究;分组探究活动如果进行不够顺利,则可能导致课堂时间不够,可把迁移应用中电话的工作原理放到课外,教师事先准备网络资料——电磁铁网站,把电话的工作原理等相关资料放在其中,同时也鼓励学生扩充资料,并把课外探究结果也放入网站。
    1.信息交流:学生交流互联网上有关磁悬浮列车的资料,如《磁悬浮列
  车综述》等。
2.实验演示:磁悬浮列车“悬浮”原理模拟演示:
   
    (二)提出问题
    问:实际应用时,还会有具体的问题。如现在排斥浮起的是小磁体,要浮起大列车怎么办呢?而且大列车上乘客数量有多有少,又怎么办?
    分析讨论:让学生自己得出通过增强磁性和控制磁性强弱而达到。
    问:为实现这个目标,我们还需要研究什么问题呢?
    (分析、交流、讨论,从学生想到的众多问题中,启发、引导、提炼出一个今天研究的中心问题)
    问题:研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
    (三)活动探究
    1.一起探究:
    (1)作出假设:猜想电磁铁的磁性强弱可能和什么因素有关?可能会有什么关系?
    学生通过相互讨论、交流,得出影响的因素可能有:
    ①电流的大小:假设通过电磁铁的电流由0.5安增加到l安,电磁铁的磁性会怎样?是否可以这样推测:导线中的1安电流是两股0.5安电流汇合而成的,每股电流都产生一个磁场,两个相同磁场合在一起,电磁铁的磁性增强了。
支承辊    推测:通过的电流越大,电磁铁的磁性将越强。
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    ②电磁铁的线圈匝数:如果电磁铁的电流不变,线圈由50匝增加到100匝,它的磁性又会怎样?是否可以这样推测:100匝线圈是由两组50匝线圈组合而成的,每组线圈都产生一个磁场,两个相同磁场合在一起,电磁铁的磁性增强了。
    推测:电磁铁的线圈砸数越多,电磁铁的磁性将越强。
    ③线圈的横截面积大小:线圈的横截面积增大,相当于多个电磁铁并列排放,电磁铁的磁性将增强。
    ④线圈匝数分布的疏密:线圈匝数分布密,磁l生集中,电磁铁的磁性将增强。
    ⑤是否带铁芯:铁芯磁化后的磁场与螺线管的磁场重叠,电磁铁的磁性将增强。
    ⑥铁芯的大小、形状、材料:大铁芯可以看作是多个小铁芯组合而成的,每个磁化后的小铁芯都产生一个磁场,多个磁场合在一起,电磁铁的磁性增强了。
    这些问题都值得我们研究,今天先研究①、②、③、⑤。
    (2)设计方案:
    问:有什么方法可以检验假设呢?
    要点:实验法。
    问:根据物理学研究方法,磁性强弱可能与多个量都有关时,应怎样去研究?
    要点:控制变量法。
课题:研究电磁铁的磁性强弱和电流的大小的关系
    研究方法:让其他因素都不变,改变线圈中的电流大小,研究当电流逐渐变大时,电磁铁的磁性如何变化。
    通过怎样的实验来检验以上猜想呢?这个实验需要解决三个问题,同学们讨论了解决这三个问题的各种可能方法:
    ①用什么方法可以判断电磁铁磁性的强弱?
    学生A:看它能吸起多少根大头针或小铁钉。
    学生B:看它能吸起多少铁屑(用天平称)。
    学生C:看它对某一铁块的吸引力(铁块挂在弹簧测力计下,观察弹簧测力计的读数变化)有多大。
    学生D:看它对某一铁块吸引后橡皮筋的长度变化(铁块挂在橡皮筋下)。
    ②怎样改变通过电磁铁线圈的电流?
    学生E:用滑动变阻器改变线圈中的电流。
    学生F:用增减电池来改变线圈中的电流。
    ③用什么方法可以判断通过电磁铁线圈的电流大小变化?
    学生G:用电流表测量电流的大小。
    学生H:用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。
    优选方案:用学生C、E、G提出的方法来组成探究实验的方案。
  (3)进行实验与收集证据:按照优选的方案,学生分小组进行实验操作:
    把开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁串联起来接到电源上,当滑动变阻器取不同值时测量电流和电磁铁对铁块的吸引力,把测量数据设计一张表。
  (4)分析与结论:通过电磁铁线圈的电流越强,电磁铁对铁块的引力越大,说明线圈的磁性也越强。
    2.分别探究:各小组自由选择其他因素中的一种进行探究,小组内必须先讨论设计好方案,然后分工合作进行实验,共同分析探究结果。教师须提供充分的实验材料,让学生自己设计实验进行探究(包括自制电磁铁的材料)。
    交流与合作:各个小组把实验过程和结果写成实验报告,并分别在班上报告本组的实验结果,进行讨论和交流,并对各小组实验方案进行评价。
    (四)实验结论
    各个小组通过实验、讨论、交流,可以证实:通过电磁铁线圈的电流越强,电磁铁线圈的匝数越多,线圈的横截面积越大,线圈的磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。
三、小结板书abs082
四、布置作业:本节作业本A
透明模块板书设计:
1、提出问题
2、作出假设
3、设计方案
4、进行实验与收集证据
5、分析并得出结论
通过电磁铁线圈的电流越强,电磁铁线圈的匝数越多,线圈的横截面积越大,线圈的磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。
教后记:

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标签:电磁铁   磁性   实验
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