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第三节　磁场对通电导线的作用
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.了解动圈式扬声器的结构和工作原理。
3.了解直流电动机的结构和工作原理。
通过对通电导线在磁场中会受到力的作用的探究，能迁移到这一原理在生产、生活、科技中的应用。
1.通过观察通电导体在磁场中受力的情况，说出控制变量法在实验中的应用，并分析总结影响导体运动方向的因素。
2.通过对电动机内部结构的了解，从而知道电动机转动的原因。
通过经历简易电动机的制作过程，了解物理知识如何转化成实际技术应用，激发学生思维，提升学生对于物理学习的兴趣，并使学生在此过程中体验获取知识、探究新事物的方法。
教学重点：观察通电导体在磁场中受力运动的过程。
教学难点：电动机的工作原理。
电池组、开关一个、导线托架两个、直流电动机模型一个、直导体(金属杆)、蹄形磁体一个、环行磁体一个、自绕线圈一个、铁架台一个、方框线圈在磁场中的直观模型、电刷和换向器模型等。
电动机为什么会转动呢？
出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。
提问：电动机是根据什么原理工作的呢？
讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——通电导体周围存在着磁场，电流通过导体产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它产生的磁场使周围小磁针受力而转动)。
进一步启发学生：再让我们逆向思考，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场的电流有无力的作用呢？
引导学生思考并用以前学习过的知识，通过讨论交流得到：根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体应该对电流也有力的作用。
下面我们通过实验来研究这个推断。
探究点一：通电导线在磁场中的受力情况
按如图所示的实验装置连接电路，当接通电源时，金属杆会运动起来，这说明了什么？若保持磁场方向不变，改变电流方向，金属杆的运动方向是否发生变化？若保持电流方向不变，改变磁场方向时，金属杆的运动方向又会怎样变化？以上实验现象说明了什么？
学生交流讨论、猜想。不要否定学生的各种猜想，然后教师和学生共同进行实验，来验证学生提出的各种猜想。排除各种错误的猜想，最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关。
1.当保持磁场方向不变时，改变电流方向，金属杆会向________运动。
2.当保持电流方向不变时，改变磁场方向，金属杆会向________运动。
3.当将磁场方向、电流方向都改变时，金属杆会向________运动。
教师演示实验结束后，学生通过实验观察说明：磁场对通电导线具有力的作用，其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。
通电导线在磁场中会受到力的作用。这一物理学原理在生活、生产、科技中的应用非常广泛，如动圈式扬声器和电磁弹射技术。
探究点二：直流电动机是如何工作的
1.如图是用直流电源供电的电动机工作原理示意图。电动机线圈的两端各连着一个铜制的半环(图中1、2)，它们之间有一窄缝，彼此绝缘。这两个相互绝缘的半环称为换向器，它们随线圈一起转动。直流电源的正、负极分别通过电刷(图中3、4)与换向器接触，使电源和线圈形成闭合电路。
2.学生实验：制作简易电动机。
想一想，线圈为什么会转动呢？如果它不转动，推一下或检查一下，确保刮去半边漆后露出的铜线接触了金属回形针，为什么要这样做呢？
第三节　磁场对通电导线的作用
1.通电导线在磁场中的受力情况。
磁场对通电导线有力的作用，其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。
2.直流电动机是如何工作的。
(1)电动机的结构。
(2)电动机的工作原理。
本节课先通过出示电动机，给它通电，使学生看到电动机转动，提高学生的学习兴趣。然后让学生自己动手将小电动机小心的拆开，并观察里面的结构，使学生能初步的了解电动机。通过做磁场对通电导线的作用的实验，使学生掌握电动机转动的原理，并通过分析转动原理，提出一系列问题，进而加深学生对电动机的认识。第一节　磁的奥秘
1.知道简单的磁现象，了解磁体、磁极、磁化及磁极间的相互作用。
2.知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述磁场的方向和强弱。
3.了解地磁场。
1.能依据磁极间的相互作用，列举生活中的应用实例。
2.通过用磁感线描述磁场的分布情况，提升学生利用“模型建构”在物理学习中的使用能力。
1.探究磁极间相互作用的规律，培养学生设计、观察及分析总结的能力。
2.通过实验，利用转换法认识磁场的存在，培养学生分析总结的能力。
1.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，增强学生民族自豪感和使命感，进一步激发学生学习物理的兴趣。
2.通过“亲历”磁场概念的建立过程，进一步使学生理解“转化法”“模型法”等科学方法在物理学习中的重要性，培养学生探索自然的内在动力。
教学重点：
1.知道磁体的指向性和磁极间的相互作用。
2.知道什么是磁化、磁场、磁感线和地磁场。
教学难点：
1.磁场和磁感线的认识。
2.被磁化的钢针磁极的判断。
条形磁体、蹄形磁体、小磁针、铁屑、多媒体等。
教师：南宋文天祥在抗元失败后，曾道“臣心一片磁针石，不指南方死不休！”赤子之心溢于言表，除此之外诗中还蕴涵着什么物理知识？
学生发表见解，并相互交流了解古代磁文明。
内容：战国时期的司南——世界上最早的指南工具。
从而将学生带入磁的学习之中。
探究点一：认识磁现象
磁体的形状有很多，如条形、蹄形、针形等，但不同形状的磁体有着许许多多的共性。
提出问题：
1.你见过哪些磁体？
2.什么是磁体的磁性？
3.它们的磁极分别是什么？
4.磁极间是如何相互作用的？
5.什么是磁化？(观看视频)
学生讨论交流，发表见解并归纳得出：
人们将具有磁性的物体称为磁体。磁体具有能吸引铁、钴、镍等物质的性质。磁体间的相互作用既可表现为引力，也可表现为斥力。磁体上各处磁性强弱分布不均，人们把磁体上磁性最强的部分叫做磁极。可在水平面内自由转动的磁体，静止时指向南方的那个磁极叫做南极(S极)，指向北方的那个磁极叫做北极(N极)。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。我们把原来不显磁性的物质，通过靠近或接触磁体等方式使其显出磁性的过程叫做磁化。
被磁化后，具有较强磁性的物质叫铁磁性物质，如铁、钴、镍等；磁化是原来没有磁性的物体获得磁性的过程(如图甲所示)；任何磁体都有N极和S极(如图乙所示)；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
教师再次提问：磁体间能发生相互作用的本质原因是什么？
让学生猜想。
生生、师生合作开展科学探究。经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，培养学生的归纳能力，激发学生提出问题的意识以及作出猜想的意识。
探究点二：磁体的周围有什么
如图所示，用细绳将一块条形磁体悬挂起来，再用另一块条形磁体靠近它。你观察到什么现象？为什么两磁体间没有接触，却能产生相互作用呢？磁体周围有什么呢？下面，我们就来探究一下吧！
学生讨论交流，发表见解并分析以上实验可知，磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质，人们将其称为磁场，磁体之间的相互作用正是通过磁场发生的。
探究点三：磁感线——一种描述磁场的方法
为了形象直观地描述磁场，物理学中用磁感应线(简称磁感线)，即带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质。
图(a)为两块条形磁体异名磁极附近的磁感线分布，图(b)为蹄形磁体磁极附近的磁感线分布，图中磁感线的疏密反映了磁场的强弱。
小结：
1.磁感线是人为引入的，实际并不存在。
2.在磁体的外部，磁感线总是由磁体的N极出发，最后回到S极。
3.我们可以用假想的磁感线来表示磁场方向，磁感线上任何一点的切线方向，即放在该点小磁针的N极指向，就是该点的磁场方向。
4.通过磁感线的疏密程度可以看出磁场的强弱，磁感线分布越密的地方，其磁场越强，反之越弱。
探究点四：地磁场
我们生活的地球本身就是一个大磁体(如图)，这个大磁体的N极不在地球的南极(地理南极)，而是在其附近；同样，大磁体的S极也是位于地理北极附近。
小结：
1.地球周围存在着磁场——地磁场。地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。
2.地理的两极和地磁的两极并不重合。
3.地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以小磁针南极指南，北极指北。
第一节　磁的奥秘
1.认识磁现象。
(1)磁极。
(2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
(3)磁化。
2.磁体的周围有什么：磁场。
3.磁感线——一种描述磁场的方法。
(1)磁感线是人为引入的，实际并不存在。
(2)在磁场的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。
(3)磁感线的方向。
(4)通过磁感线的疏密程度可以看出磁场的强弱。
4.地磁场。
(1)地球周围存在地磁场。
(2)地理的两极和地磁的两极并不重合。
本节课采取生生、师生合作方式开展科学探究。经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，培养学生的归纳能力，激发学生提出问题以及作出猜想的意识。用实验激发学生主动探究的兴趣，让学生在探究中领悟磁的本质，并寻找到一种描述磁场的方式，化难为易，突破本课的重难点。第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向
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的磁场的相似性。
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。
4.知道电磁继电器的基本构造和原理。
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。
1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步培养学生的空间想象力。
2.通过探究通电螺线管磁场分布情况，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。
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，初步领会探索物理规律的方法和技巧，培养学生的科学本质观。
教学重点：探究通电螺线管的磁场特点。
教学难点：右手螺旋定则及其运用。
一根硬直导线、干电池2～4节、小磁针、铁屑、有机玻璃板、螺线管、滑动变阻器、开关、导线若干。
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。
探究点一：从奥斯特实验说起
演示实验：如图所示，在小磁针上方平行地架一根导线，当导线通电和断电时，你观察到什么现象？能说明什么问题？改变电流方向，重复实验，又观察到什么现象？能说明什么问题？
师生讨论：通电导体周围的小磁针发生偏转，说明通电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：通电导体周围存在着磁场。改变导线中电流的方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导体周围磁场的方向与电流方向有关。
探究点二：探究通电螺线管外部磁场的方向
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：按课本图那样在有机玻璃板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲有机玻璃板，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作对比。
提问：同学们观察到什么现象？
学生回答后，教师总结：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似(如图)。
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，从而引导学生判断出通电螺线管的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是否有关。
引导学生讨论后，教师板书：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，通电螺线管的极性也发生改变。
提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁极与电流方向的关系呢？同学们看课本P144并讨论，弄清右手螺旋定则的作用和判定方法。
右手螺旋定则：
1.作用：可以判定通电螺线管的磁极与电流方向的关系。
2.判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟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。
教师演示具体的判定方法。(如图)
练习：如下图所示的几个通电螺线管，用右手螺旋定则判断它们的两极。
可以引导学生分别按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，再用右手螺旋定则判定出螺线管两端的极性。
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。
补充拓展：
教师引导：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？
学生回答：1.增大电流的强度；2.增加线圈的匝数等。
教师对学生的回答作出评价，并提出学生没有提出的答案，即将铁芯插入螺线管也能增强通电螺线管的磁性。
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；再将铁芯插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。
我们会发现当插入铁芯后通电螺线管周围的磁性大大增强。为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢？原来铁芯插入通电螺线管后，铁芯被磁化，也产生磁场。于是，通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有铁芯磁体产生的磁场，因而磁性大大增强了。
探究点三：电磁铁在生产生活中的应用
在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。电磁铁在生产生活中有很多应用，电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、磁浮列车、电动机、发电机中都用到了电磁铁。此外，我们日常生活中的电铃、电冰箱、吸尘器中也都有电磁铁。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里的感应式冲水器阀门，也都由电磁铁控制。
下面我们介绍电磁继电器(如图所示)。电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成，其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分。
引导学生阅读课本P145，知道电磁继电器的工作原理。
利用电磁继电器，用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，能实现遥控和生产自动化。电磁继电器被广泛地应用于自动控制和通信领域，在电冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路中都有电磁继电器的身影。
第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向
1.从奥斯特实验说起。
(1)通电导体周围存在磁场。
(2)通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。
2.探究通电螺线管外部磁场的方向。
(1)通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)右手螺旋定则。
3.电磁铁在生产生活中的应用。
(1)电磁铁。
(2)电磁继电器。
本节课先引入磁体之间相互作用是因为有力的作用，从而使学生能更好地认识奥斯特实验。之后通过对奥斯特实验的讲述，让学生自己动手进行奥斯特实验，从而揭示电现象和磁现象并不是各自孤立的，而是紧密联系的。对于通电螺线管具有磁性的原理及其外部磁场的方向，则通过实验将抽象实物形象化，使学生能够很好地理解，并在此基础上能提出不同的疑问和见解，进而更好地用右手螺旋定则来判断磁场的方向。通过介绍电磁铁及电磁继电器在生产生活中的应用，将所学知识融入到生产生活中，拓展学生的视野。

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