研究電磁鐵

課程簡介

實驗課：研究電磁鐵（教學設計）平頂山市第九中學薛慧芳教學目標： ●知識與技能： 1．了解什麼是電磁鐵,　知道電磁鐵的特性和工作原理。 2．了解影響電磁鐵磁性強弱的有關因素。 ●過程與方法： 1．經歷探究電磁鐵的過程，體會控制變數的方法。 2．體會評估和交流在科學探究中的重要作用。 ●情感態度與價值觀：具有“從生活走向物理，從物理走向社會”的意識，體驗探索科學的樂趣，養成主動與他人交流合作的精神。教學重點：影響電磁鐵磁性強弱的有關因素。教學難點：主動探究意識的激發，科學研究方法的領會。教學關鍵：探究方法的引導。教法與學法：討論法、探究法、實驗法。教學用具：乾電池、電池座、單刀開關、滑動變阻器（20Ω）、電磁鐵（600匝和300匝的各1個）、電流表、大頭針若干、導線若干、磁針、課件、視頻投影儀教學過程：一. 複習提問： 1.首先發現電流磁效應的科學家是: . 2.奧斯特的實驗說明: . 3.通電螺線管外部的磁場與十分相似. 4.通電螺線管的極性跟電流方向之間的關係, 可以用來判定. 5.右手安培定則的內容是: . 二．課的引入：（利用視頻投影）教師做對比演示實驗，在通電螺線管內插入鐵芯和不插入鐵芯，觀察對比哪種情況下能吸起更多的大頭針？→哪種情況下通電螺線管的磁性較強。→引出課題：如果在通電螺線管中插入一根鐵芯，就製成了一根電磁鐵。（板書：一、電磁鐵：插入鐵芯的通電螺線管。）三．探究過程： ●提出問題（教師提出）如果給你一根導線，讓你做一個電磁鐵，你將怎樣做使它吸起的大頭針更多一些？我們需要知道電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關？ ●假設與猜想：（引導學生相互討論後提出，並說明依據）可能→1電流的大小，2線圈的匝數、形狀，3鐵芯的有無，4通電、斷電（電流的有無），5鐵芯的粗細長短、材料，6溫度的高低……→這些因素會影響電磁鐵的磁性強弱。 ●制定計畫與設計實驗通過怎樣的實驗來檢驗以上猜想呢？這個實驗需要解決五個問題，請同學們討論解決這五個問題的各種可能方法：（提示） (1)怎樣判斷測量電磁鐵磁性的強弱？ (2)怎樣改變和測量通過電磁鐵線圈的電流？ (3)怎樣改變電磁鐵線圈的匝數？ ●設計電路圖（4）怎樣對比電流不同時電磁鐵磁性的強弱？（提示：控制變數法）（5）怎樣對比匝數不同時電磁鐵磁性的強弱？（提示：控制變數法） ●進行實驗與收集證據按照教師的建議，學生分小組進行實驗操作：把開關、滑動變阻器、電流表、電磁鐵串聯起來接到電源上，當滑動變阻器取不同值時測量電流的大小，記錄電磁鐵吸引大頭針的數量，把測量數據填入下表（表1）。線圈匝數電流大小I= ？A 吸引大頭針數量磁性強弱改變線圈匝數，調節滑動變阻器，使電流保持不變，測量不同匝數時電磁鐵吸引大頭針的數目，把實驗數據填入下表（表2）。電流大小I= ？A 線圈匝數吸引大頭針數量磁性強弱 ●分析與論證（利用視頻投影公開電路設計及數據）各個小組從本組實驗的表1數據看到，當電磁鐵線圈匝數不變、電流逐漸增大時，電磁鐵吸引大頭針的數目是同步增大的；從表2數據看到，在電流相同的情況下、電磁鐵線圈的匝數增加時，電磁鐵吸引大頭針的數目是同步增大的。由此可以證實：電磁鐵的磁性強弱和電磁鐵線圈的匝數、通過電磁鐵線圈的電流有關，電磁鐵線圈的匝數越多、電流越大，磁性越強。（板書：二、影響電磁鐵磁性強弱的因素：匝數、電流等 1、通過電流相同時，電磁鐵的匝數越多、電磁鐵的磁性越強 2、匝數相同時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強） ●評估你得出的結論與你的猜想是否一致？你的設計方案與其他同學相比，有什麼優缺點？回顧以上操作，看看有什麼不妥的地方：當改變線圈匝數的時候，是否確實做到了線圈中電流和線圈的形狀都不變？當測量電磁鐵的磁性強弱時，是否用的是同一個電磁鐵？有沒有其他因素影響了實驗結果？如果這些因素在實驗中都作了充分的考慮，實驗的結果應該是可靠的。

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