电生磁 精品 公开课教案(大赛一等奖作品)

第2节电生磁
教学目标
知识要点课标要求1．电流的磁效应通过实验了解电流周围存在磁场
2．通电螺旋管的磁场会探究通电螺旋管外部的磁场方向，了解通电螺旋管外部的磁场与条形磁体的相似．会判断通电螺旋管的电流方向和两端的极性
教学过程
新课引入
老师先给大家表演一个魔术──纸盒吸铁，然后提问学生：此盒中可能是什么？你猜想的依据是什么？教师断开开关，再去接触铁屑，由不能吸引铁屑引起学生思维冲突，此时教师将纸盒打开，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关。

到底磁是否能生电？这节课我们就来揭开这个谜！
合作探究
探究点一：电流的磁效应
活动1：针对导课的问题，老师让学生交流、讨论如何设计实验来验证你的猜想？需要哪些实验器材？
总结：选取电源、导线和开关、小磁针。

将电源、导线、开关连接成一个闭合电路，将小磁针放在周围，观察小磁针是否发生偏转。

活动2：根据学生所设计的实验，让学生动手验证。

根据实验现象，阐明你的猜想。

总结：导线通电后，发现小磁针发生偏转，说明通电导体周围能够产生磁场。

活动3：要想让小磁针偏转的方向相反，然后如何操作？自己动手实验验证，这又说明说明什么问题？
总结：通电导体电流的方向改变，周围磁场的方向也随之改变。

归纳总结：电流周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关。

这就是电流的磁效应。

拓宽延伸：电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，所以该实验叫奥斯特实验，它揭示了电和磁不是孤立的，而是有密切的联系。

活动4：其实我们今天研究的问题早在1820年丹麦伟大的物理学家奥斯特在一次偶然的实验中就发现了电和磁之间是有联系的，他是怎样做这个实验的呢？我们一起来看看视频吧！播放视频！
探究点二：通电螺旋管的磁场
活动1：看了这个视频实验后，大家觉得与我们刚才做的实验相比，有哪些不同吗？视频中的小磁针偏转的角度那么大，而我们实验的时候却那么小，可能是什么原因形成的？小组之间交流、发言。

总结：在实验中利用短路获得较强的电流来增加磁性。

活动2：在一般情况下是不允许的，在实际生活中
人们一般把导线弯成各种形状，发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这
样在生产生活中用途就大，下面我们也来制作一个螺线管。

总结：展示每个小组制作的螺线管。

活动3：请每个小组给螺线管通电，然后去吸引铁屑，看哪一个螺线管吸引的铁屑最多。

学生实验。

教师巡查，不能吸引铁屑的小组讨论解决，可以请其他小组的同学帮忙。

（通过吸引铁屑的多少让学生内心明了用铁钉的实际意义）。

活动4：小组之间根据自己的实验，试着讨论、交流一下，螺旋管的磁场特点。

总结：螺旋管的磁场与条形磁铁的磁场相似。

活动5：如何改变螺旋管磁场方向？学生自己动手实验、进行验证。

总结：螺旋管的磁场方向与电流的方向有关。

活动6：（出示投影），下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的，我们能否受到某种启示呢？学生之间交流、讨论螺线管的磁场方向如何规定？如果我们自己沿着电流方向走，北极在哪一边？你能用右手来概括通电螺线管的北极与电流方向的规律吗？
活动7：学生根据自己的理解，畅所欲言的发表自己的观点，在思维与思维的碰撞中，得出安培定则。

总结：伟大的物理学家安培通过实践发现在我们的右手上找到了规律，人们为了纪念他，把他总结的规律规定为安培定则。

归纳总结：右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。

典例1 （2015•聊城）如图所示，小磁针静止时，标出电源的“+”、“-”极及小磁针的N 极．
思路导引：根据磁感线的方向确定螺旋管的N、S极，然后根据磁体间的相互作用确定磁针的N、S极，再利用安培定则确定电源的正、负极。

参考答案：
板书设计
第2节电生磁
教学反思
电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。

因此，要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。

为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，要让学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。

通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去探究，用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。

探究结束后，让学生自己归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。

第2课时焦耳定律的综合应用
知识要点课标要求
1．焦耳定律的综合计算能够利用电能、电功率、焦耳定律的表达式进行综合计算，明确每一个公式的使用条件
2．焦耳定律在生活中的应用能用焦耳定律的知识来解释生活中的现象，分析相关的问题
新课引入
出示课件，展示问题：
过春节的时候，爸爸送给小涵一个如图所示的电动玩具汽车，一段时间后，小涵在玩耍时不小心将玩具车的电动机卡住无法转动了，且很快就闻到了焦糊味道，你能够解释这种现象吗？这节课我们就为大家来解决这个问题。

合作探究
探究点一焦耳定律的综合计算
活动1：出示课件，展示问题：首先让学生讨论、分析出思路，然后再交流，得出答案。

典例 1 （2014•眉山）某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下，R1和R2均为电热丝且电阻值恒定．
额定电压220V
正常工作电流
高温档5A
低温档2A
根据师生们的设计，求：
（1）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量．
（2）电热丝R1的阻值．
（3）电烘箱在低温档时正常工作时，R2的功率．
思路导引：
（1）利用公式P=
2
U
R
是否可以分析电路图中低温档和高温档的电路图。

（2）能否正确的选择出公式进行计算。

格式：
解：（1）高温档时，只R1接入电路，由机器铭牌可知，电流为5A，电压为220V，则Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J；
（2）高温档时，由欧姆定律得：R1=
220
=
5
U V
I A
高温
=44Ω；
（3）低温档时，两电阻为串联，低温档总功率：
P=UI低=220V×2A=440W，
R1的功率P1=I低2R=（2A）2×44Ω=176W；
所以P2=P-P1=440W-176W=264W．
拓宽延伸：（2014•厦门）如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S1断开，S2接b时，其功率为低档，大小为1000W．
（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．（不必写出推导过程）
（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40℃用了40min，求此过程电热水器的效率。

[水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）]
【点拨】（1）当S1断开，S2接b时，两加热管电阻串联；当S1闭合，S2接a时，加热管电阻并联；当S1闭合，S2接b时，电路为一根加热管电阻的简单电路；根据电阻的串并和
P=
2
U
R
求出电热水器的高、中档功率；（2）知道水的体积，根据密度公式求出水的质量，
根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，根据W=Q吸=Pt求出不计热量损失时的加热功率然后确
定加热档位，再根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=Q
W
吸×100%求出过程电热水器的效率。

【自主解答】
归纳总结：在分析用电器的多档位问题时，主要明确，高温档是功率最大，低温档时功率最小，但用电器无论是处于高温档还是低温档，用电器接入电路的电压是一定的，故将分析档位问题转化为分析电阻问题．再结合欧姆定律、电功率的有关计算公式展开分析，得出答案．
探究点二利用焦耳定律解释生活现象
活动1：出示课件，展示问题，让学生交流、讨论阐明每一个小组的解题思路。

典例 2 小明家搞装修，为了美观，想把所有电线都埋藏在墙壁里（俗称走暗线）．小明在查阅有关资料时了解到：埋藏在墙壁里的电线，要整条铺设，不能在墙壁里中途接驳．请你运用电学的相关知识解释其道理．（提示：导线接驳处的电阻增大）
思路：由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比．导线接驳处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，而导线接驳处电阻比较大，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。

解答：在家庭电路中，导线接驳处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线接驳处与其他导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，由公式Q=I2Rt可知接驳处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。

归纳总结：利用焦耳定律来解释生活中的相关现象时，首先从题意中获取信息，找出题意中的变量和定量，结合公式Q=I2Rt展开分析。

板书设计
第2课时焦耳定律的综合应用
教学反思
本节课是焦耳定律内容的延伸，故在授课的过程中我采用利用焦耳定律来解决生活中的实际问题导入新课，让学生领悟出生活中的物理知识。

然后切入主题。

从电路的多档位问题应用入手，在处理综合计算问题时，我首先出示例题，让学生在思维与思维的碰撞中得出解答问题的思路。

总结出解答问题的方法技巧。

为了使学生对知识应用自如，我还设置了拓宽延伸的试题，让学生在利用焦耳定律的同时，体会到生活中的物理。

由于这节内容的是一个难点，导致在处理例题的计算时，不能够全面的照顾到每一位同学，使得有些同学还存在一知半解的状况，希望在以后的教学中注意这一方面。

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