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16.3 探究电磁铁的磁性
一．教学目标
（一）知识目标
1．知道电磁铁的结构及工作原理；
2．知道电磁铁的特点,了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用。
（二）能力目标
经历探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关的过程，进一步熟悉控制变量法。
（三）情感态度与价值观。
1．在探究知识的过程中，形成乐于探究的意识和敢于创新的精神。
2．体验探索科学的乐趣，养成主动与他人交流合作的精神。
二．教学重点
1．研究电磁铁有什么特点。
2．探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系。
三．教学难点
用控制变量法探索出电磁铁的特点和磁性强弱跟哪些因素有关系。
四．教学用具
大铁钉2枚、细漆包线若干、胶带、电源、开关、滑动变阻器、一小堆大头针。
五．教学设计思想
培养学生的动手实践及创新思维能力，突出探究过程。
电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等,但对初中学生来说，“电生磁”又是一个较为抽象的概念，因此在开始部分用实验引入电磁铁的基本概念，让学生对“电磁铁”有一个感性认识。然后利用电磁铁与永磁铁的类比加深学生对电磁铁电本质的理解,同时引导学生提出猜想电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,并用实验来证实。
六．教学过程
（一）复习
通电螺线管的极性跟什么有关系？（课件配合）
（二）引入新课
1．提问引入新课
教师出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？
（学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。）
进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？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。
提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？
（插入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。）
进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？
学生讨论得出：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。
教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。本节课我们就来研究电磁铁。
『课件展示』电磁铁的定义、结构。
『课件展示』电磁铁的应用。
这样让学生通过观察到“通电螺线管中插入铁心后磁性大大增强”的事实，激发探究欲望，再用课件里的图片提高学生学习的兴趣，同时为下面进一步研究电磁铁打下基础。
（三）新课教学
提出问题：电磁铁的磁性除了是否带铁芯之外，还跟哪些因素有关呢？
提出假设（猜想）：引导学生做出科学合理的猜想，并表述猜想的理由。
对学生的猜想进行归纳：电流、匝数（铁芯）……
教师应引导学生对这些猜想进行筛选，确定共同的研究目标。
提醒学生：有这么多变量都可能影响电磁铁磁性的强弱，那么我们采用什么方法进行探 究？在探究过程中要注意什么？
?? 引导学生制订计划与设计实验，并提出设计要求。
『课件展示』：各个小组在制订计划时着重思考并讨论的一些问题：
鼓励学生大胆说出自己的设计方案，并对学生实验方案进行优化。
动手实验：
1、引导学生发现器材中缺少电磁铁，并提出以小组为单位，按探究目的绕制两个匝数不同的电磁铁，
?2、学生将实验器材按设计的连接好，检查电路无误后进行实验：
①将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。
②将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小（观察电流表指针的示数），从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
③两个匝数不同的电磁铁串联接入电路中，将开关合上，调至合适的电流，比较两个电磁铁磁性的强弱。
学生完成实验后，『课件展示』：学生的实验情况。??
学生对自己实验过程进行评估，找出不足，总结经验。实验小结：让学生归纳、概括实验结果后，教师板书：实验表明：
⑴电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
⑵通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
⑶在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
充分调动每位同学积极参与，要求学生按设计方案进行实验，并巡回指导学生进行实验，指出学生实验过程中存在的问题，及不规范的操作，使学生实验顺利进行。
待大部分学生完成实验后，引导学生对实验现象仔细思考，分析并表述发现的规律。引导学生准确、科学、规范地表述自己的观点。
3、讨论电磁铁的优点
提问：通过实验，我们知道了电磁铁的一些特点，它的这些特点与永磁体相比，有哪些优 点呢？
电磁铁有这么多优越的地方，那么它有哪些应用呢？
『课件展示』：生活及生产中电磁铁的应用实例。
这里让学生总结电磁铁的优越性，既是对本堂课重点的总结，也是为下面学生创造性思维提供基础。培养学生发散思维的能力。
（四）课堂反馈练习
『课件展示』：课堂练习
（五）教学总结
教师引导学生讨论后，归纳后用课件展示，为下一节课的学习打下基础。
（六）布置作业
1．电磁起重机的铁芯应该用软铁还是用钢制成？为什么？
2．课本102页1、2两题。
板书设计：第三节??探究电磁铁的磁性
一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。
二、实验：研究电磁铁的特点
1．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
2．通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
3．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
三、电磁铁的优点：
电磁铁磁性有无，可用电流的通断来控制
电磁铁磁性强弱，可用改变电流的大小来控制
电磁铁的极性变换，可用改变电流的方向来实现。
四、电磁铁的应用。
教学反思
新课改要求在教学形式上要灵活多变，体现以人为本的教学理念,突出学生的主体地 位，淡化教师的作用。因此，本节课利用了多媒体、实验等各种教学方法，调动学生的学习主观能动性，自觉利用物理科学方法，研究问题得出结论。
本节课中，学生通过动手实践活动，让学生在实验中发现问题，在实验中探索问题，最后通过课堂讨论，以及教师的理论部分引导解决问题。这种方式符合一般科学认知的过程，让学生有一种自我参与科学探索的感受。限于课时限制无法完全实施，就要求学生在课后完成。事实上，在课堂教学过程中，学生的实际反应是难以预测的，在本节课中制作电磁铁的时间不好掌握，
可以考虑让学生在课余时间就去熟悉电磁铁的制作甚至可以提前完成。并且,教师在课前应针对各层次学生的思维特点，合理分组，保证课堂教学顺利完成。在实验过程中，教师也应该参与其中，适当的提醒非常重要。比如，在探究方案的制定时教师进一步提示应注意的细节，如先做哪个实验？……以确保同学们顺利完成实验.

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