第十四章 电与磁 全章教案(共6份打包)2025-2026学年北师大版九年级物理全册

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第十四章 电与磁 全章教案(共6份打包)2025-2026学年北师大版九年级物理全册

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第十四章 电与磁
第一节 简单磁现象
1.物理观念:
(1)了解简单的磁现象,了解磁性。
(2)认识磁体、磁极、磁化、磁性材料等概念。
2.科学思维:
根据磁现象,列举生活中的应用实例。
3.科学探究:
实验探究磁现象,培养设计、观察及分析总结的能力。
4.科学态度与责任:
查阅资料,了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献,在查阅过程中增强民族自豪感和使命感,进一步激发学习物理的兴趣。
1.教学重点:
磁体与磁极。
2.教学难点:
正确理解磁化现象。
小磁针、条形磁体、蹄形磁体、铁屑、铁片、各种硬币、钢棒、大头针、多媒体课件等。
情境1:播放极光图片。提问:美丽的极光现象与什么有关?引出极光与磁有关。今天开始我们走进磁的世界,我们一起来学习“第十四章 电与磁”。
情境2:魔术——听话的小针(手里偷偷地攥一块磁体,用它来操控桌面上的磁针)。
提问:为什么我可以操控它?(提示手中磁体的作用)
点题:通过接下来的学习,我们会有进一步的认识,这节课我们来学习简单磁现象。
  知识点一 磁体与磁极
让学生自己动手实验,根据现象归纳并回答教师的问题。
探究1:
磁体只能吸引铁吗?还能吸引其他物质吗?(说明操作过程,学生实验并观察现象,说出自己的认识)
分析总结:
(1)磁性:能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
(2)磁体:具有磁性的物体。
探究2:
磁体上什么地方磁性最强?什么地方磁性最弱?(说明操作过程,观察到的现象以及认识)
分析总结:磁体两端的磁性最强,叫作磁极。
探究3:
如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然有N极和S极?(说明操作及理由)
分析总结:断了的磁体又会形成新的磁体,仍然有两极。
探究4:
将小磁针放在针尖上,用手拨动小磁针,观察静止时的指向。(说明操作过程,观察到的现象以及认识)
注意:(1)不要让磁体靠近它。(2)观察其他同学小磁针的指向。
分析总结:小磁针静止后的位置总是指向南北方向,小磁针指向北面的一端叫北极(N极),指向南面的一端叫南极(S极)。
  知识点二 磁化
探究5:
拿铁片在磁体上沿一个方向摩擦,然后让铁片去靠近大头针,会有什么现象产生?
演示实验,要求学生认真观察,汇报观察到的现象。学生举手发言:大头针被铁片吸引,说明铁片有磁性,认识磁化现象。
向学生说明磁化的概念,用多媒体播放生活中一些物体被磁化的实例和方法,要求学生归纳出磁化的方法。
学习了磁化的方法后,要求学生试一试铁钉和钢棒磁化的操作,并分析讨论它们有什么不同?尝试自己制作一个指南针。
  知识点三 磁性材料
组织学生看教材P142内容,讨论什么是磁性材料,并举例说明磁性材料的分类。
学生讨论后,教师用多媒体展示生活中的一些磁性材料。
组织学生看教材P144~145“拓展阅读”。
第一节 简单磁现象
1.磁体与磁极
(1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍的性质。
(2)磁体:具有磁性的物体。
(3)磁极(S极、N极)。
(4)磁体的指向性。
2.磁化:使原来没有磁性的物体具有磁性的过程。
3.磁性材料,能够被磁化的物质叫磁性材料。
(1)硬磁材料,被磁化后具有保持磁性的性质。
(2)软磁材料,被磁化后不能长期保持磁性。
通过课堂教学实践证明,学生非常喜欢这样的科学探究活动。教师只要正确地引导,创设一定的情境和空间,为学生提供足够的学习资源,引起学生的好奇心,激发起学生的探究兴趣,学生的主体作用和潜能就会得到充分发挥,学生的个性就会得以张扬,学生的创造思维就会得到发展,教师培养学生的科学素养就能落到实处。第三节 电流的磁场
1.物理观念:
(1)了解电流周围存在磁场。
(2)了解通电螺线管外部磁场与条形磁体磁场的相似性。
(3)知道右手螺旋定则,会利用右手螺旋定则判断通电螺线管两端的极性。
2.科学思维:
(1)在使用右手螺旋定则的过程中,可以根据通电螺线管两端的极性判断绕线中电流的方向或电路中电源的正、负极。
(2)对比条形磁体与通电螺线管的外部磁场分布情况,找出通电螺线管磁性最强和最弱的部位。
3.科学探究:
(1)通过观察通电直导线和通电螺线管的磁场实验,进一步培养空间想象能力。
(2)通过探究通电螺线管磁场分布情况,提高比较、分析、归纳的能力。
4.科学态度与责任:
通过认识电与磁之间的相互联系,主动探索自然界的奥妙,培养学习热情,初步领会探索物理规律的方法和技巧,培养科学本质观。
1.教学重点:
电流的磁效应。
2.教学难点:
通电螺线管的磁场。
电源、开关、直导线、螺线管、小磁针一盒、铁屑、纸板、多媒体课件等。
在历史上,人们最初认为电和磁是互不相关的两种现象。同学们,通过我们已经学过的部分电学和磁现象的知识,有没有发现它们之间有一些相似的性质呢?
学生回答:有,带电体能够吸引轻小物体;磁体能够吸引铁、钴、镍等制成的物品。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
提出问题:这是一种巧合还是它们之间存在一定的联系呢?
  知识点一 电流的磁效应
19世纪初,一些哲学家和科学家开始认为自然界各种现象之间应该是互相联系的,基于这种思想,丹麦物理学家奥斯特开始用实验的方法寻找电和磁之间的联系。终于成为第一个发现电和磁之间有联系的科学家(介绍奥斯特)。学生预习教材P152并完成奥斯特实验。
1.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?
学生实验后回答: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了力的作用。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。
实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。
2.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?
学生实验后回答: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。
实验表明: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。
3.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。
4.通过奥斯特实验视频进一步巩固实验结论。
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?请同学们学习下面的内容。
  知识点二 通电螺线管周围的磁场
研究通电螺线管周围的磁场,用铜导线穿过纸板绕成螺线管进行实验。
教师当场演示: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:
通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似。
通电螺线管两端的磁性最强。
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?
学生实验: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。
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?同学们看教材P152~154内容、讨论,弄清右手螺旋定则的作用和判定方法。
  知识点三 右手螺旋定则
介绍右手螺旋定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。(此时大拇指所指的方向也是通电螺线管内部的磁场方向。)
教师演示具体的判定方法。并进一步通过练习巩固学生对右手螺旋定则的运用。
第三节 电流的磁场
1.电流的磁效应
(1)奥斯特实验:通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。
(2)电流的磁效应:通电导体周围存在磁场。
2.通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关。
3.右手螺旋定则。
本节课采用了“传递-接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我总结如下:
本节教学基本能够达到自己的预想,但是由于时间安排不够合理,导致“右手螺旋定则”这一难点的教学比较仓促,因此下半节课的重点应放在有关右手螺旋定则的应用和螺线管绕线方法上面,让学生理解通电螺线管磁极与电流方向的关系。第六节 探究产生感应电流的条件
1.物理观念:
(1)了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(2)了解动圈式话筒的结构和工作原理。
(3)了解发电机的工作原理,知道发电机工作过程中的能量转化。
2.科学思维:
经历磁生电的实验过程,学习从物理现象和实验中归纳简单科学规律的方法。
3.科学探究:
引导自主设计实验方案来探究感应电流产生的条件,从实验探究中知道产生感应电流的条件。
4.科学态度与责任:
通过学习发电机发电的过程,了解物理知识如何转化成实际技术应用,激发创新思维,提升学习物理的兴趣,并在此过程中体验获取知识、探究新事物的方法。
1.教学重点:
电磁感应现象及产生感应电流的条件。
2.教学难点:
理解电磁感应,知道发电机的工作原理。
线圈、导线、电源、开关、灵敏电流计、手摇发电机模型、多媒体课件等。
提问:奥斯特实验说明了什么?(学生回答:电能生磁)
猜想:既然电能生磁,磁是否能生电呢?
无数科学家为此展开研究,其中英国物理学家法拉第坚信磁一定能生电,于是他开始了艰苦的探索。经过无数次实验的失败,坚持10年矢志不渝地探索,终于在1831年发现了电磁感应现象。
  知识点一 电磁感应现象
1.设计实验进行探究。
(1)要证明磁能生电,我们的实验必须有哪些基本条件和器材?
思考,由几个学生回答。
①有磁——磁体;②检验电流的仪器——电流表;③电流能通过——闭合电路。
(2)分组实验:尝试连接电路,组装器材。
(3)以不同的方式进行实验,教师进行巡回指导,帮学生解决出现的问题。
2.交流讨论得出结论。
(1)由发现磁生电的同学回答产生电的情况,列举出来,并让没有出现该现象的同学借鉴这些同学的经验,一定要做到有电流产生。
(2)引导学生归纳什么情况下磁能生电,总结规律。
学生小组讨论后归纳总结不同的实验方法中的共同点:①闭合电路;②切割磁感线。
(3)教师根据学生的归纳,讲解电磁感应现象和感应电流的概念。
学生看教材P171~P172内容,识记概念。
观看模型,说出它的工作原理:电磁感应。
观察现象,思考讨论,形成结论:当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中机械能转化为电能。
  知识点二 动圈式话筒
多媒体课件出示动圈式话筒,引导学生说出其结构和工作原理。
交流讨论:
请你仔细想一想,说明这种话筒的工作原理。比较一下动圈式话筒与动圈式扬声器的结构与工作原理,它们之间有什么异同?
  知识点三 发电机
1.出示手摇式发电机模型,介绍它的工作原理。
2.演示实验(1):由一个学生上台摇动发电机,使电灯持续发光。
结论:线圈在磁场中转动,可得到持续的电流。
演示实验(2):把发电机跟灵敏电流计连接,线圈在磁场中转动,观察灵敏电流计指针,产生疑问,指针来回摆动说明产生的电流有什么特点?
3.教师讲解交流电概念,周期的概念,频率的概念,我国照明电路交流电的频率。
4.讲解交流发电机和直流发电机构造的不同。(结合教材P173图14.6-5和图14.6-6)
5.引导学生认识生产、生活中的发电机构造。
第六节 探究产生感应电流的条件
1.电磁感应现象
(1)闭合电路。
(2)部分导体。
(3)切割磁感线运动。
(4)能量转化:机械能→电能。
2.动圈式话筒
(1)结构和工作原理。
(2)动圈式话筒与动圈式扬声器的异同。
3.发电机
(1)原理:电磁感应。
(2)组成:转子和定子。
(3)交流发电机和直流发电机。
本节课采用了“探究—总结”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我对本节课进行反思:
我觉得在传统教学的基础上有所突破,一是我尝试丰富知识的发生过程,课堂不再是教师单向的讲授,也不只是实验的单向演示,而是师生互动中产生了知识;二是我的时间与空间赋予得很足,这样学生就有充分思考的时间与机会,虽然这个过程中出现了一些不是课堂所需要的想法,但不影响知识的生成,反而能让教师知道学生的真实想法,这对教师上课时把握住学生想法从而对症下药是有好处的;三是科学探究的发生过程,很多时候,由于时间等原因,往往进行得并不充分,而事实上如果充分探究,科学探究能够显示出对学生学习的较大积极作用,因此,在未来的教学中要提醒自己注意,要么不探究,要探究就得真探究。第二节 磁场
1.物理观念:
(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,会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。
(3)知道地磁场。
2.科学思维:
通过用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况,提升“模型建构”在物理学习中的使用能力。
3.科学探究:
通过实验,利用转换法认识磁场的存在,培养分析总结的能力。
4.科学态度与责任:
(1)通过了解我国古代对地磁场的研究取得的成就,增强民族自豪感,进一步提高学习物理的兴趣。
(2)通过“亲历”磁场概念的建立过程,进一步理解“转换法”“模型法”等科学方法在物理学习中的重要性,培养探索自然的内在动力。
1.教学重点:
知道磁体周围存在磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。
2.教学难点:
认识磁场的存在,用磁感线来描述磁场。
条形磁体、铁架台、铁屑、小磁针、玻璃板、细线等。
回忆上节课学过的内容,然后让学生看教材P146图14.2-1,演示磁极间的相互作用规律并讨论:它们没有接触,为什么会发生作用?由此可以引出:这说明它们之间存在着某种我们看不见的特殊物质——磁场。
  知识点一 磁场
学生实验:把一块条形磁体用细线吊在铁架上,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:磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
追问:为什么不接触小磁针,小磁针方向也会发生改变呢?
学生交流讨论,教师对学生讨论情况进行引导。
师生总结:
1.磁场的概念。
原来磁体的周围存着我们肉眼看不见又摸不着的物质,这种看不见又摸不着的物质叫磁场。(小磁针受到磁场的磁力作用,才具有新的指向)
2.磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力作用。
让两位学生做实验:原来静止时的指南针,一端指南,一端指北,若把它放在磁场中,小磁针就会转动起来,静止时,小磁针就会有不同指向,是由于磁体受到磁力方向不同的缘故。
3.磁场方向:规定小磁针在磁场中静止时,北极的指向为这一点的磁场方向。
演示实验:把四个小磁针放在磁场的不同点上。发现:静止时,不同点的小磁针指向不一定相同。
说明:磁场中不同点的磁场方向不一定相同。
那么磁体周围的磁场方向是怎样的呢?又怎样来表示它呢?我们在磁场中多放一些小磁针,方向分布就会越来越具体。如果磁针再多一点,就更清楚了。把一块玻璃覆盖其板上,用若干小铁屑代表小磁针均匀撒在玻璃板上,轻敲玻璃板,得到条形磁体周围磁场分布。描下条形磁体周围磁场分布情况。(包括蹄形磁体、同名磁极、异名磁极周围的磁场分布;注意磁块小,玻璃板大,铁屑细)
  知识点二 磁感线
为了方便、形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来描述磁场的分布,这样的曲线叫作磁感线。
关于磁感线,强调:
1.任一点的曲线方向都跟磁场方向一致。
2.从磁体北极出来,回到磁体南极(并在上面标上箭头表示方向)。
3.是一些假想的曲线(没有画到的位置并非无磁场)。
了解磁感线的好处:
1.知道在磁场中的磁体受到磁力强弱作用。
2.知道磁体在磁场中各点所受磁力方向。
放在磁场中某点的小磁针,其北极所受磁力方向跟该点的磁场方向一致,其南极所受磁力方向跟该点的磁场方向相反。
  知识点三 地磁场
1.阅读教材P148~149,思考以下问题:
(1)我国古代四大发明之一的指南针为什么能够指南北呢?它肯定受到了力的作用,谁对它施加了力呢?
(2)指南针在地球的大部分地区都能指南北,地球相当于一个大的条形磁体,你能根据指南针所指方向画出地磁场的磁感线吗?
(3)地理的两极和地磁场的两极重合吗?这一发现最早是由谁记述的?
2.学生讨论交流得出:
(1)地球周围存在磁场,使指南针能够指南北。
(2)学生确定地磁场的磁极,画出地磁场的磁感线。
(3)地球南北极与地理南北极不重合,它们略有偏离,世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括。
通过对指南针的分析,再次强化对情感态度和价值观的培养。
第二节 磁场
1.磁场
(1)物质性:客观存在的一种物质。
(2)方向性:小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。
(3)强弱性:越靠近磁极的地方磁场越强。
2.磁感线
(1)作用:为了描述磁场而引入的假想曲线。
(2)方向性:“北出南入”。
(3)强弱性:曲线的疏密体现磁场的强弱。
3.地磁场
(1)地磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)地理两极与地磁两极并不重合,地磁北极在地理南极附近。
本节课采用了“传递-接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我总结如下:
讲授的关键:第一、紧扣磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性;第二、做好演示实验,有层次地培养学生的分析能力和抽象思维能力;第三、磁场对磁体有力的作用,说明看不见、摸不着的东西也是可以认识的,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法。第四节 电磁铁及其应用
1.物理观念:
(1)能描述电磁铁,能说出电磁铁的特点和工作原理。
(2)知道电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关。
(3)了解电磁铁在生产、生活中的应用。
2.科学思维:
通过动手操作,制作电磁铁,知道在使用铁芯时电磁铁的磁性明显增强。
3.科学探究:
通过实验得出影响电磁铁磁性强弱的因素,体会控制变量法和转换法的应用。
4.科学态度与责任:
通过了解电磁铁在生产实践中的应用,认识物理学习的重要性,激发学习兴趣。
1.教学重点:
电磁铁的磁性。
2.教学难点:
实验探究电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关。
长铁钉、漆包线、大头针、导线、电池、磁体、多媒体课件等。
设置情境:桌上有一堆大头针,请同学们想一想用什么方法能快速地把大头针捡起来放到盒子里而又不被扎到手(旁边有一磁体)?(请一名学生上来演示)
教师手掌中藏着一个电磁铁同样把大头针吸起来又很轻松地放到盒子里。问:这是怎么回事?
通过比较两种磁体引出电磁铁。(点出课题)
课件展示生活中电磁铁工作的图片,进入本节课的内容——电磁铁及其应用。
  知识点一 电磁铁
(要求学生通过阅读教材P157得出电磁铁的定义。)
1.定义:内部带有铁芯的螺线管。
注:铁芯使通电螺线管的磁性增强。
(在同学们的桌子上就有一个电磁铁,请同学们先观察它的构造,然后动手做一做:怎样才能利用它把大头针吸起放到另外一处?在这个过程中,同学们先给电磁铁通电,才能把大头针吸起来;然后又断电,才能使大头针被放下。请同学们思考一下:电磁铁的工作原理是什么?学生回答。)
2.工作原理:电流的磁效应。
(思考:探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关?)
3.电磁铁的磁性强弱的影响因素。
引导学生对问题进行猜想,指导学生进行实验。(实验电路如图所示)
(1)探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系。
实验方法:控制变量法。
改变线圈的匝数,保持通过的电流不变。
现象:线圈匝数越多,电子测力计的示数越大,磁性越强。
引导学生分析实验结果。
结论:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
(2)探究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系。
实验方法:控制变量法。
改变通过的电流大小,保持线圈的匝数不变。
现象:通过的电流越大,电子测力计的示数越大,磁性越强。
结论:当线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
4.电磁铁的优点。
学生分组讨论,认真分析并总结:
磁性有无,可用电流通断来控制。
磁性强弱,可用电流大小和线圈匝数来控制。
磁极变换,可用线圈电流方向来控制。
  知识点二 电磁铁的应用
电磁铁应用广泛,如电磁继电器、电磁阀等。
1.电磁继电器。
出示实验室中电磁继电器模型,引导学生观察、介绍它的结构。并播放多媒体课件,讲解电磁继电器的实质和工作特点。
学生认真观察,认识到电磁继电器的实质是自动开关。特点是可以实现用弱电流、低电压的控制电路控制强电流、高电压的工作电路。
引导学生看教材P160“交流讨论”。讨论电铃的工作过程。
2.电磁阀。
组织学生看课件,引导学生说出电磁阀的工作原理。
3.磁悬浮列车。
组织学生看教材P163内容,讨论:
磁悬浮列车的工作原理和它的优点。
第四节 电磁铁及其应用
1.电磁铁
特点:
(1)通电时有磁性,断电时无磁性。
(2)电流方向改变,磁极改变。
(3)磁性强弱可控制。
决定磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数。
2.电磁铁的应用
电磁继电器、电磁阀、磁悬浮列车等。
本节课采用了“传递-接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我总结如下:
1.在情境创设上,我认为是很成功的,它集中了学生们的注意力,把孩子们拉入课堂的思考中来,随着问题的提出,学生们能积极思考和参与,为实验探究做好思想准备。
2.确定研究的问题,学生再作出假设,有针对性地引导,使学生明白了整个实验过程,学生能很好地完成,同时注意引导学生总结电磁铁的优点,使学生明确就是它的这些优点,使得它在生产、生活中被广泛应用。学生掌握比较好。第五节 磁场对通电导线的作用力
1.物理观念:
(1)知道通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
(2)了解电动机的构造、工作原理及其能量转化。
(3)了解动圈式扬声器的结构和工作原理。
2.科学思维:
通过对直流电动机的工作原理及其能量转化的探究,能迁移到扬声器的工作原理。
3.科学探究:
(1)通过观察通电导线在磁场中受力的情况,说出控制变量法在实验中的应用,并分析总结影响导线运动方向的因素。
(2)通过“简化法”对电动机的内部结构做合理的简化,从而猜想电动机转动的原因。
4.科学态度与责任:
通过模拟电动机的制作过程,了解物理知识如何转化成实际技术应用,激发创造思维,提升学习物理的兴趣,并在此过程中体验获取知识、探究新事物的方法。
1.教学重点:
磁场对通电导线的作用。
2.教学难点:
电动机的构造和工作原理及其能量转化。
电源、滑动变阻器、开关、蹄形磁体、导轨、漆包线、直导线(铝箔筒)、开关、矩形线圈、铝环、电刷、多媒体课件等。
电动玩具车通电后会运动(教材P164图14.5-1),电风扇通电后扇叶会转动,电流表有电流通过时指针会偏转……这些物体通电后,玩具车、扇叶、指针的运动状态发生了改变,说明它们都受到了力的作用。是谁对它们施加了力的作用?这个力又有怎样的规律呢?
  知识点一 磁场对通电导线的作用
1.介绍实验装置(如图),将铝箔筒(直导线)放在支架上,使铝箔筒静止在磁体的磁场中(参见教材P164图14.5-2)。用铝箔筒作通电导线是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。
2.演示实验(1):用学生电源给铝箔筒通电,让学生观察铝箔筒的运动情况。
归纳结论:通电导线在磁场中受到力的作用。
提问:通电导线在磁场里受力的方向,跟什么有关呢?
学生猜想:电流的方向;磁场的方向。
教师说明:下面我们进一步研究通电导线在磁场中的受力方向与哪些因素有关。
3.演示实验(2):先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动。
保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会发生改变,这说明受力方向与电流的方向有关。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会发生改变,这说明受力方向与磁感线的方向也有关。
归纳结论:通电导线在磁场中受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
4.师生总结:
(1)通电导线在磁场中要受到力的作用。
(2)通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
(3)通电导线在磁场中受到力的作用由静止开始运动,这个过程中消耗电能;磁场对导线的作用力对导线做功使其动能增加。
5.提问:如何判断通电导线在磁场中受力的方向呢?
通电导线在磁场中受到力的方向跟磁感线的方向、电流方向有关,那么它们三者是什么关系呢?学生思考问题。
引导学生观看多媒体课件,介绍左手定则。学生观看后讨论。
教师总结左手定则的内容。
  知识点二 电动机
1.提问:线圈能否在磁场中持续转动?为什么?从受力的角度展开分析。
总结:当线圈由图甲所示位置顺时针转动经过了竖直位置(如图乙所示)后,导线ab、导线cd受到的磁场力方向不变(与图甲中一致),线圈所受磁场力阻碍其继续转动,即线圈将顺时针减速至速度为0,然后逆时针转动;如图乙所示条件下,导线ab、导线cd各自受到的磁场力的大小相等、方向相反,作用在同一个线圈上,且在同一条直线上,属于一对平衡力,故线圈最终将会在这个位置处于静止状态,我们把这个位置叫作线圈的平衡位置。
2.让学生阅读教材P166内容,找出要让通电线圈在磁场中持续转动的方法,然后交流。
总结:换向器由两个彼此绝缘的半环组成,两个半环分别与线圈的两端接通。当线圈由于惯性转动通过平衡位置后,半环从与一个电刷接触,改变为与另一电刷接触,从而改变线圈中电流的方向和磁场力方向,使线圈得以持续转动。
3.根据以上的探究,总结说出电动机的工作原理、构造、能量转化。学生之间交流、讨论,阐明自己的观点,不同意见的,给予补充。
师生总结:
(1)工作原理:通电线圈在磁场中受力转动。
(2)构造:电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。
(3)电动机转动的方向,与电流方向和磁场方向都有关,改变电流方向或磁场方向,电动机的转动方向就随之改变;但如果同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变。
(4)能量转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。
4.走进生活,列举出生活中的电动机有哪些,在使用的过程中有什么优点。
(1)应用:电风扇、洗衣机等多数使用交流电动机;电动玩具、录音机等小型电器多使用直流电动机。
(2)电动机的优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格便宜、无污染。
  知识点三 动圈式扬声器
1.展示废旧扬声器。
2.引导学生观看多媒体课件、演示扬声器的结构和工作原理。
3.引导学生阅读教材P168“动圈式扬声器”部分。
4.提问:动圈式扬声器的结构和工作原理是什么?
学生思考问题,讨论后回答。教师总结,出示原理。
第五节 磁场对通电导线的作用力
1.磁场对通电导线的作用
(1)磁场对通电导线有力的作用。
(2)通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。
(3)左手定则。
2.电动机
(1)电动机的构造。
(2)电动机的工作原理。
(3)电动机的能量转化。
3.动圈式扬声器
(1)结构:永磁体、音圈、锥形纸盆。
(2)作用:电信号转换成声信号的装置。
(3)工作原理。
本节课采用了“传递-接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我总结如下:
1.学生方面:个人认为学生实验能力欠缺,加强引导是关键。设计应把重点放在学生物理思维的养成上。为了提升学生分析思考物理问题的能力,设计中采用了演示实验和大屏幕相配合,把每步演示实验的结果及时记录下来,便于实验后进行思考讨论,得出实验结论。
2.教师方面:注意语言的组织,加强教师对知识的引导作用。并做好示范作用,了解学生的知识层次。尽量照顾全体。
3.改进:
(1)在学习左手定则时,应让学生参与到实验中,把实验和理论再次结合,活用定则,既验证定则的正确性,又应用了定则,两全其美。
(2)电动机的构造和工作原理,要用多媒体进行动态的演示和讲解,才能让学生更好地理解。
(3)时间安排更合理,留时间当堂检测反馈,提高教学效率。

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