第十四章电磁现象全章教案.docx
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第十四章电磁现象全章教案
第十四章 电磁现象
(一)知识结构
1磁现象
<1>磁体
磁极及相互间的作用磁性
<2>磁体分类
硬磁性材料软磁性材料
<3>地磁场
<4>磁感线
2电流磁场
<1>奥斯特实验
<2>电流周围的磁场
<3>通电螺线管磁场
磁场形状右手定则
3磁场对电流的作用
磁场对电流的作用力左手定则
4感应电流
<1>电磁感应现象
<2>发电机
(二)课时分配 共11课时
第一节磁现象 l课时
第二节磁场 1课时
第三节电流的磁场 1课时
第四节探究影响电磁铁磁性强弱的因素 1课时
第五节电磁铁的应用 1课时
第六节磁场对电流的作用力 1课时
第七节直流电动机 1课时
第八节电磁感应发电机 2课时
复习与总结 2课时
(三)编写意图
本章的内容和生活关系密切,列举的许多磁现象都可以在实际中看到,而电磁作用在实际生活中的应用也十分广泛,是很多高科技产品的理论基础,因此,学习这章有助于培养学生的观察能力和想象能力。
在教学内容的设计上本章主要突出以下几个特点:
(1)教学内容的设计应以启发式教学为主。
(2)教学内容的表述应呈现直观性。
(3)教材内容和现代科技前沿结合紧密,介绍了很多高科技产品。
(四)课标要求及解读
1.通过实验,探究通电螺线管外部磁场的方向
2.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系
3.通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
4.能用实验证实电磁相互作用。
(五)重难点
重点:
(1)对于磁场的磁感线的认识
(2)用右手螺旋定则判断通电螺线管两极的磁极的性质
难点:
(1)简单磁体的磁感线的画法
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈的匝数、铁心的粗细、长短和电流的强弱
(3)理解电磁感应现象和应用
(六)学情分析
这一章提出了一种新的物理现象--磁现象。
虽然是一个新的物理领域,但磁现象在生活中并不陌生,与现实生活密切相关,因此学生有一定的学习兴趣,而且本章多是定性描述一些物理量,没有很多公式需要记忆。
这些都是高效率地学习本章内容的优势所在。
(七)教学建议
教师在教学时应多利用实验教学和现代教学手段,这对于理解它们的原理和构造十分的重要。
应多带领学生参观一些本章中提到的器械,如发电机、电磁继电器等,给学生留下直观印象.
金崖中学集体备课教案
年级:
九年级科目:
物理备课组长:
冒立鹏
周次
3
星期
二
日期
3.9
主备人
岳天海
教学内容
课 题
磁现象
个性化
修改
课 时
2
教学目标
知识与能力
1.知道磁体有吸铁(镍、钴)性和指向性。
2.知道磁极间的相互作用。
3.知道磁化现象。
过程与方法:
通过实验演示和带领学生回忆生活中的现象来培养学生的认识、分析能力。
情感、态度与价值观
重点在培养学生的兴趣和求知欲,为进一步的学习打好基础。
教学重点
1、磁体的含义和性质。
2、磁化过程和永磁体,
3、磁性材料的分类。
教学难点
磁体两极的定义。
教学方法
实验演示法,讲授法
课前准备
各种形状的磁铁,磁针,一小堆大头针,铁屑,铁片,铜片,玻璃片,镍币,铁棒,细线,有关磁性材料的实物,图片等。
教学过程
一.提问引入新课。
提问:
平时摆弄磁铁时观察到磁铁能吸引什么物质?
指南针有什么作用?
(吸引铁,指南针可以指南北,帮助人们辨别方向。
)
进一步提问引入新课:
磁铁只能吸引铁吗?
指南针为什么能指南北呢?
这节课我们来研究一些简单的磁现象。
板书:
第一节简单的磁现象
二.进行新课
1.认识永磁体的磁现象
提问:
磁铁具有哪些性质?
它只能吸铁吗?
请同学们自己通过实验进行探索。
学生实验:
将课前准备的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片等器材放在桌上摆好,用条形磁铁分别接近它们,观察发生的现象。
提问:
磁铁能吸引哪些物质?
(磁铁能吸引铁制物质,能微弱地吸引镍币)
教师指出:
磁铁除了能吸引铁、镍外,还能吸引钴,钴是稀有金属,我们平时很少见。
由此,我们可以得出下列结论:
板书:
一、磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。
具有磁性的物质叫做磁体。
2.提问:
磁体各部分吸引铁的能力都一样吗?
请同学们自己动手做下列实验。
学生实验:
把一些大头针平铺在一张白纸上,分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上,然后用手轻轻将磁体提起,并轻轻抖动。
提问:
观察到什么现象?
由此可得出什么结论?
(观察到磁铁两端能吸引较多的大头针,而中部没有吸引大头针,这表明磁铁两端的磁性最强)
教师归纳并板书:
二、磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部分叫做磁极,它的位置在磁体的两端。
3.提问:
从上面实验可以看出,磁体有两个磁极,怎样表示这两个磁极呢?
请同学们观察下面的实验。
演示实验:
先用线将条形磁体悬挂起来,使它自由转动,观察它的静止方位;再支起小磁针,让它在水平方向上自由转动,观察它的静止方位。
提问:
条形磁体、小磁针静止时,两个磁极分别指向什么方向?
(都是一端指南,一端指北)
教师指出:
可以自由转动的磁体,静止后恒指南北,世界各地都是如此。
为了区别这两个磁极,我们就把指南的磁极叫南极,或称S极;另一个指北的磁极叫北极,或称N极。
板书:
三、磁体上的两个磁极,一个叫南极(S极),一个叫北极(N极)。
提问:
世界最早的指南工具是什么?
它是根据什么原理制成的?
出示司南的挂图和幻灯片,说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南针,叫司南,它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。
4.提问:
磁体两端的磁性最强,如果把两磁极相互靠近时,会发生什么现象呢?
下面请同学们通过实验来研究。
学生实验:
把一块条形磁体用线吊起来,用另一块条形磁体的N极先慢慢地接近吊起的N极,再慢慢接近吊起的S极,观察磁极间的相互作用。
学生归纳实验结果后,教师板书:
磁极间的相互作用是:
同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
讲述:
我们已经认识了磁体的许多磁现象,磁体可分为天然磁体和人造磁体,通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体,它们都能长期保持磁性,通称为永磁体。
(2)研究磁化现象
提问:
人造磁体是根据什么道理制作的?
请同学们观察下面的实验:
演示实验:
按课本图11—5那样进行演示实验。
边演示边提问:
铁棒原来有没有磁性?
(没有)当用磁体慢慢从上部接近铁棒时,观察到什么现象?
(观察到铁棒能吸引下面的铁屑)这说明什么?
(说明铁棒也获得了磁性)
教师指出:
铁和钢都可以用这种方法获得磁性,我们把这种现象叫做磁化现象。
板书:
五、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
铁和钢制的物体都能被磁化。
重做上面的实验:
当铁棒吸引铁屑后,将上部的磁体拿掉。
提问:
当磁体拿掉后,铁棒还能吸引下面的铁屑吗?
这说明什么?
(铁棒不能吸引铁屑,说明铁棒的磁性容易消失)
教师指出:
铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为软磁体。
钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体,钢是制造永磁体的好材料。
提问:
除了钢、铁外,还有哪些物质可作磁性材料?
它们在现代科技中有哪些应用呢?
向学生展示录音带、磁性卡等,介绍这些磁性材料的应用。
5.练习
有一条形磁体的N、S极的标记模糊不清了,怎样用实验的方法将它的两极判别出来?
课堂小结
师生共同小结:
这节课学到了什么?
作业设计
课本上的习题第1、2题。
板书
设计
第一节磁现象
1.磁体和磁极
磁体有吸铁、钴、镍等的性质,磁体的这种性质叫磁性。
具有磁性的物质叫磁体。
2.磁性材料
硬磁性材料和软磁性材料。
教学
后记
金崖中学集体备课教案
年级:
九年级科目:
物理备课组长:
冒立鹏
周次
3
星期
2
日期
3.9
主备人
岳天海
教学内容
课 题
磁场
个性化
修改
课 时
2
教学目标
知识目标:
1.知道磁体周围存在磁场;
2.知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的;
3.知道地球周围有磁场及地磁场的南、北极。
能力目标:
1.通过观察磁体间的相互作用,提高学生的实验操作能力,观察、分析能力及概括能力;
2.通过感知磁场的存在,提高学生分析问题和抽象思维能力,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法。
情感目标:
1.通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣;
2.通过感知磁场的存在,知道磁感线和地磁场,使学生养成良好的科学态度和求是精神,帮助学生树立探索科学的志向。
教学重点
知道什么是磁场、磁感线、地磁场的基本知识。
教学难点
磁场和磁感线的认识;
教学方法
实验法.讲授法
课前准备
条形、蹄形磁体,铁、钴、镍片,铁屑,钢针,投影仪,投影片,挂图,大头针,铁架台,细线,有关磁性材料的实物,图片(有些实验器材可布置学生自己准备),小磁针。
教学过程
一、创设情境,引入新课
上节课我们学过了简单的磁现象,认识到磁极间的相互作用,我们在做实验时,大家也看到:
两个磁体并没有接触,为什么就能产生力的作用呢?
【讨论】
产生了作用力,说明一个磁体对另一个磁体有了作用,虽然磁体没有接触,但磁体周围的一种物质却接触了。
这种物质就是我们今天所要讲的磁场。
(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)磁场
1.概念:
在磁体周围存在的一种人眼看不到的物质,它虽然看不见,摸不到,但确实是实际存在的。
【验证】我们就是通过磁体间有相互作用力而得出的结论。
如果没有这种物质,两磁体靠近时根本不会产生力的作用。
2.磁场的基本性质
学生回答
学生讨论老师总结
学生讨论
在上节课知识的基础上进一步提出问题,学生感到亲切自然
【问题】磁场有怎样的特点呢?
【演示】在一个静止不动的小磁针周围放一块条形有磁体,会发现小磁针的偏转方向发生了改变,说明条形磁体的磁场对小磁针产生了力的作用。
【结论】磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
【应用】利用磁场的基本性质我们可以判断某一空间是否存在磁场。
如果将小磁针放到某空间,它的偏转方向没有改变,则该空间没有磁场,如果发生了改变,则这个空间一定存在磁场。
3.磁场方向
【问题】磁场对放入其中的小磁针的力有固定的方向吗?
【演示】在磁场中的某点,把不同的小磁针放到该点处,发现,对小磁针的作用力方向都是一致的,这说明磁场是有方向的。
【规定】这个力使得小磁针的N极与S极的受力方向正好相反,所以我们规定小磁针的N极所受力的方向为磁场方向。
4.磁场的分布
【问题】磁场中各个不同位置的磁场方向一样吗?
对小磁针产生的力的大小一样吗?
【演示】移动一个小磁针,观察它的指向变化,但一个太少,不容易看清整体的情况。
我们在磁体周围撒上碎铁屑,这些铁屑被磁化后,就是一个个的小磁针,这些小磁针在磁场的作用下会沿一定的方向排列,这些方向就是小磁针在磁场中的受力方向,铁屑多的地方表示磁力作用强,铁屑少的地方表示磁力作用弱。
所以铁屑的分布及排列就表示了磁场的分布情况。
【条形磁体和蹄形磁体的磁场分布情况】
参照图9.2—2说明铁屑的分布情况。
(二)磁感【问题】可以看出,这些铁屑的分布很有规律,为了研究方便,我们怎样把这些铁屑的分布情况描绘下来呢?
【磁感线的概念】为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。
【磁感线方向】为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是磁场方向。
根据铁屑的分布,画出条形和蹄形磁体的磁感线。
从图中可以看出,磁感线方向都是从北极(N)出来,回到南极(S)。
【画磁感线时应注意的问题】
(1)磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的,实际并不存在;
(2)磁感线存在于磁体周围的整个空间里;
(3)任何两条磁感线都不能相交;
(4)磁感线可以用虚线画,也可以用实线画,但必须有方向。
(五)地磁场
【问题】磁体在地球上为什么有指向性呢?
它可能受到地球对它的磁力作用,说明地球是个大磁体。
【方向】根据地面上磁体的指向性,小磁针的N极总是指北,说明地磁的南极在地理的北极附近;地磁的北极在地理的南极附近。
【作图】画出地磁场的分布及其方向。
【我国古代的磁学成就】
沈括记载磁偏角的现象比西方早400多年。
课堂小结
这节课我们学习了磁场及地磁场的知识。
磁场和磁感线都比较抽象,磁场是实际存在的,磁感线不存在,它是为描述磁场的分布情况而假设出来的,磁感线方向就是磁场方向,也是磁场中的小磁针的北极所指的方向,三者永远是一致的。
而地磁场是磁场的一个特例,它的磁场方向是由南到北的。
作业设计
课后作业1、2题。
板书
设计
第二节 磁场
一、磁场:
磁体周围存在的一种人眼看不到的物质。
1.概念;2.基本性质;3.方向。
二、磁感线
1.概念;2.条形、蹄形磁休的磁场分布;3.注意的问题。
三、地磁场
1.方向;2.应用。
教学
后记
金崖中学集体备课教案
年级:
九年级科目:
物理备课组长:
冒立鹏
周次
3
星期
三
日期
3.10
主备人
岳天海
教学内容
课 题
电和磁的联系,右手螺旋定则。
个性化
修改
课 时
2
教学目标
知识与能力:
1.知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
过程与方法:
通过演示试验和实例分析培养学生的观察能力和分析问题的能力。
情感、态度与价值观:
通过教学,培养学生自主思维的能力和对物理的兴趣。
教学重点
1、电与磁的联系
2、右手螺旋定则。
教学难点
1、奥斯特实验的关键。
2、右手螺旋定则的直观表述
教学方法
试验演示、讲授法
课前准备
一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。
教学过程
1.复习提问,引入新课
重做第二节课本上的图11—7的演示实验,提问:
当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?
其原因是什么?
(观察到小磁针发生偏转。
因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。
)
进一步提问引入新课
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?
也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?
其他物质能不能产生磁场呢?
这就是我们本节课要探索的内容。
2.进行新课
(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场
演示实验:
将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。
将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。
提问:
观察到什么现象?
(观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置。
)
进一步提问:
通过这个现象可以得出什么结论呢?
师生讨论:
通电后导体周围的小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:
通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。
教师指出:
以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫做奥斯特实验。
这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场,本节课我们就主要研究电流的磁场。
板书:
第四节电流的磁场
一、奥斯特实验
1.实验表明:
通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
提问:
我们知道,磁场是有方向的,那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?
它与电流的方向有没有关系呢?
重做上面的实验,请同学们观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。
提问:
同学们观察到什么现象?
这说明什么?
(观察到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化。
)
板书:
2.电流的磁场方向跟电流的方向有关。
当电流的方向变化时,磁场的方向也发生变化。
提问:
奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?
学生看书讨论后回答:
因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现,有力推动了电磁学的研究和发展。
(2)研究通电螺线管周围的磁场
奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。
那么,通电螺线管的磁场是什么样的呢?
请同学们观察下面的实验:
演示实验:
按课本图11—13那样在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,轻敲纸板,请同学们观察铁屑的分布情况,并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。
提问:
同学们观察到什么现象?
学生回答后,教师板书:
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
提问:
怎样判断通电螺线管两端的极性呢?
它的极性与电流的方向有没有关系呢?
演示实验:
将小磁针放在螺线管的两端,通电后,请同学们观察小磁针的N极指向,从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
再改变电流的方向,观察小磁针的N极指向有没有变化,从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
引导学生讨论后,教师板书:
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
当电流的方向变化时,通电螺线管的磁性也发生改变。
提问:
采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?
同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。
板书:
三、安培定则
1.作用:
可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
2.判定方法:
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
教师演示具体的判定方法。
练习:
如附图所示的几个通电螺线管,用安培定则判定它们的两极。
可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管中电流的指向,再用安培定则判定出两端的极性。
通过以上练习,强调:
螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。
课堂小结
这节课我们学习了电流对磁场的作用,通过奥斯特实验,知道了电流的周围存在有磁场,以及螺线管的磁场,用左手定则可以判断通电螺线管的磁性和电流方向。
作业设计
①完成课本上的“想想议议”。
②课本上的练习1、2、3题。
-
板书
设计
第三节电流的磁场
一、奥斯特试验
1、试验表明:
通电导线和磁体一样,周围存在着磁场
2电流的磁场方向与电流的方向有关。
当电流的方向变时,磁场的方向也发生变化
二通电螺旋管的磁场
1、通电螺旋管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
、、
2、右手螺旋定则
教学
后记
金崖中学集体备课教案
年级:
九年级科目:
物理备课组长:
冒立鹏
周次
3
星期
三
日期
3.10
主备人
岳天海
教学内容
课 题
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
个性化
修改
课 时
1
教学目标
知识能力:
1.知道什么是电磁铁;
2.理解电磁铁的特性和工作原理。
过程方法:
1.通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验,进一步发展学生的空间想象力;
2.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。
情感态度价值观:
通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情和求是态度,初步领会探索物理规律的方法。
教学重点
电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素
教学难点
影响电磁铁磁性强弱的因素
教学方法
实验法、讨论法、启发式。
课前准备
螺线管,铁棒,几个小磁针,一个线圈匝数可以改变的电磁铁,电源,开关,滑动变阻器器,电流表和一小堆大头针。
教学过程
一.复习引入
【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?
【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。
【实验】请同学们观察下面的实验:
演示实验:
先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。
【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强,引入新课。
(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)电磁铁
1.【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
【提出问题2】为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?
2.【原理】铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。
【提出问题3】电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?
它的磁性强弱与哪些因素有关呢?
学生思考师生讨论
在上节课的基础上,进一步讨论,探求其原因
(二)怎样使电磁铁的磁性强
【猜想】
1.电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关,因为电流越大,电流产生的磁场可能就越强;
2.电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关,因为一匝线圈要产生一定的磁场,匝数多,则产生的磁场也会增强。
3.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关,因为越粗,铁的质量越大,磁化的量越大。
4.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关,可能插入另一种材料的物质,其磁性会有所不同。
【总结】教师经过讨论汇总后,总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关,下面对这两个问题进行实验设计。
【设计实验】
1.想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关,该如何控制匝数呢?
同理要研究磁场与匝数的关系,该如何控制电流呢?
(在研究匝数时控制电流不变,在研究电流时,控制匝数的不变)
2.如何改变线圈的匝数?
如何改变电流的大小?
(取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同;通过滑动变阻器改变电流的大小)
3.如何判断电磁铁磁性的强弱?
(通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数,通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小,通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱。
)
【进行实验】
1.组成电路:
将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。
2.将开关合上或打开,观察通电、
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- 第十四 电磁 现象 教案