电磁铁

《电磁铁》教学设计

【教学设计的说明】

1．本节课的教学流程：制作电磁铁；研究电磁铁（提出问题→猜想→设计实验→进行实验→评估→交流）。

2．每个环节都充分体现学生的主体地位，学生充分发表自己的见解，交流自己的看法，学生自己完善探究的环节，自主进行探究。

3．在教师的组织、引导下由学生自己去发现、提出问题，并进行科学的猜想，自己设计实验，自己得出结论，自己评估、交流且多次讨论，充分放手让学生利用创造学的“集体思考法”通过讨论协作学习。教师是学习的组织者、引导者，学生是学习的主人，这极利于学生形成自主、主动学习的习惯。利于科学思维能力的提高，利于团队精神的培养和良好品格的形成。

4．注重学生知识的应用，从生活走向物理，从物理走向社会。在日常生活中找到所学知识的应用，特别是学生课外实践活动的设计更能激发学生创造性和动手能力。

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道电磁铁的工作原理。

2．知道影响电磁铁磁性强弱的几个因素。

3．了解电磁铁在生产和生活中的应用。

二、过程与方法

1．培养学生的自主探究能力掌握科学的研究方法。

2．通过实验设计，制作电磁铁。培养学生动手能力，观察实验现象、收集分析实验数据和信息汇总的能力。

三、情感态度和价值观

1．积极参与动手制作，细心观察等科学探究活动。

2．严谨的科学态度和主动与他人合作的集体主义精神。

【教学重点】

制作并研究电磁铁的磁性强弱与那些因素有关。

【教学难点】

学生的实验设计与自主探究，合作交流能力的培养。

【实验器材】

1．演示实验教具：教师自制的电磁铁示教板、多媒体课件、螺线管、永久磁铁、电铃等。

2．学生实验器材：（两人一组）

大铁钉2枚、细漆包线若干、开关、电源、滑动变阻器、大头针适量、棉线等。

【教学方法】

以自主探究合作交流为主，辅以讲解和讨论。

【教学过程】

一、设疑引学

前面我们学习了奥斯特的发现，知道电流周围存在着磁场。也研究过通电螺线管周围存在磁场，它的磁感线分布跟条形磁铁十分相似。

多媒体展示：1．条形磁铁周围的磁场。

2．通电螺线管周围的磁场。

正因为通电螺线管周围存在着磁场，所以能对其中的磁体产生力的作用。

演示实验：

教师用自制的教具演示课本实验。

找学生上台演示，将铁芯插入螺线管内，指针的偏转角度发生了怎样的变化？（变大）说明了什么？（螺线管的磁性增强）。

因此，人们通常把螺线管紧密地套在铁芯上，这就制成了一个电磁铁。

教师出示一只电磁铁，并解剖，找学生分析讲解：电磁铁是由铁芯和线圈组成。

二、学生自主探索学习

第一阶段：制作电磁铁。

同学们边讨论边交流，亲自动手制作一个电磁铁。

用细漆包线在大铁钉上顺着一个方向绕制两个匝数不同（40匝和80匝）的线圈，再用棉线缠绕固定，使漆包线不松散，这就制成简单的电磁铁。

（说明：在制作过程中，学生合作交流，教师巡视，对于绕线和固定的技巧给予指点。这一过程培养学生的动手操作能力，并为下一步自主探索打下基础，同学间相互交流，找出窍门）。

请同学们将制作好试着接入电路，观察电磁铁能否吸引大头针。

（说明：这一步培养学生的情感态度和价值观，如能吸引大头针，学生能体会成功的喜悦，如若不能则找原因。）

第二阶段：研究电磁铁

1．提出问题

电磁铁是否有磁性以及磁性强弱可能与哪些因素有关？

2．猜想与假设

学生：可能与电流大小有关，可能与线圈的匝数有关，还可能与铁芯的有无有关，还可能……

（说明：学生想到的办法很多，应适时、适度地给学生交流的机会，在交流中学到研究方法）。

如何验证你们的猜想呢？

3．设计实验（制订计划）

每个同学设计各有特色，每个学生都能发表自己的见解，互相取长补短。教师一定要参与学生的讨论，多听学生如何设计，不要急于发表看法。

4．学生分组进行实验

（说明：在学生进行分组实验中教师巡视、指导，与学生交流心得体会。同学间相互协作，按照自己的设计去实验。）

（1）把电磁铁线圈、电源、开关用导线连起来，

（2）将铁钉靠近一堆大头针，观察通电和断电时，电磁铁对大头针的作用。（如图1所示）

图1

（3）把电源、开关、滑动变阻器、电流表和线圈匝数较少的电磁铁串起来，调节滑动变阻器，使电路中电流开始较小，后来较大，观察比较这两种情况下，电磁铁吸引大头针的多少。（如图2所示）

图2

（4）把电源、开关、滑动变阻器跟两个线圈不同的电磁铁串联起来，观察通电时，两个电磁铁吸引大头针的多少？（如图3所示）

图3 通过上述三项实验，将研究情况填入下表：

实验条件通电断电电流

增大电流

减小

匝数

增多

电磁铁磁性及强弱情况有磁性无磁性磁性增强磁性减弱磁性增强

师生共同得出结论：

电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，当电流一定时，电磁铁线圈的匝数增多，磁性增强。

5．评估

学生对自己的设计实验和实验过程进行交流，评估各自得出的结论，在探究学习中主动和他人合作，特别是实验过程中遇到的困难相互协调解决。

6．交流

请每个同学在小组内：（1）把自己的探究的过程及结论告诉同学；（2）相互传阅探究记录；（3）主动征求别人意见改正自己的错误，弥补不足。

有的小组可能会出现冷场的现象，教师要及时引导。

三、知识应用

1．出示电磁起重机模型，找学生上讲台操作。

2．演示教师自制的电铃，将其分解，指出核心部件电磁铁，并作简单说明。

四、释疑巩固

1．实际使用电磁铁已安装好，常用什么方法来控制磁性强弱？（常用电流的大小来控制）2．将电磁铁与永磁铁做一对比突出电磁铁的优点，从而说明电磁铁使用上的方便性。3．找学生将自己制作的电磁铁上讲台演示，共享劳动成果。

五、作业布置

1．回家查看生活中什么地方用了电磁铁？什么地方用电磁铁使生活更方便？

2．课外实践活动

用自制的电磁铁制作一个小电铃或其它有价值的小发明。