“電磁鐵”物理課堂實錄
【教學目標】
1.知識和技能。
瞭解什麼是電磁鐵,學會製作電磁鐵,認識影響電磁鐵磁性的因素。
2.過程和方法。
經歷探究影響電磁鐵磁性的因素的過程,能表達自己的觀點,初步具有評估和聽取反饋意見的意識。
3.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,養成主動與他人交流合作的精神,樹立勇於有根據的懷疑、大膽想象的科學態度。
【教學器材】
乾電池三節,大鐵釘兩枚,大鋼釘一枚,鋁筒一個,漆包線(1和1.2各一根),小刀一把,電流表一隻,大頭針(或細鐵屑)適量,縫衣棉線若干,開關、滑動變阻器一隻 。
【教學過程】
一、引入:從生活走向物理
觀看錄像,畫面上出現無錫鋼鐵總公司廢鋼分公司電磁鐵搬運鐵塊的現場。看完的同學議一議,猜一猜。
師:你們已經看到了什麼?
生:這是電磁鐵……
師:還想知道什麼?
生甲:什麼是電磁鐵?我自己能不能做一個?
生乙:電磁鐵是怎樣工作的?通過它的電流有多大?
生丙:想知道電磁鐵能吸住多重的東西。
師:同學們對這麼多的問題感興趣,很好。這節課希望同學們能解決一些問題,同時又產生許多新的問題。
評:聯繫實際,激發興趣。
二、製作電磁鐵
閱讀課本,知道什麼叫電磁鐵、怎樣製作電磁鐵。依照課本的指導,自主選擇器材。大約八、九分鐘後,各組都製作完畢。(提醒學生用小刀將兩頭的絕緣漆刮掉。)
生甲:用1細漆包線在大鐵釘上順一個方向繞制60匝的線圈,再用棉線在漆包線表面纏繞一層,使漆包線不致鬆散,這樣就製成了一個電磁鐵。同樣的方法,用1.2細漆包線在另一大鐵釘上繞了80匝製作了另一個電磁鐵。
生乙:我們也製作了兩個電磁鐵,不同的是一個繞在鐵釘上,另一個繞在鋼製的水泥釘上。我們想看看它們有什麼不同。
生丙:我們做了三個電磁鐵,除了跟甲一樣外,我們還在鋁筒上繞了一個60匝的電磁鐵。
師:手腳真夠快的,是不是經常幫媽媽繞毛線?(生愉快地笑了。)
生丁:乙、丙兩位同學看書不認真。繞在鋼釘或鋁筒上不能叫電磁鐵。生丙:書上說的不一定都對!亞里土多德曾經說過“我愛老師,我更愛真理”。我們想研究一下,同樣是金屬,鋁筒究竟可不可以。(同學們給了他熱烈的掌聲。)
師:丙同學的這種敢於懷疑、勇於探究的精神的確值得稱道。
評:在平等的關係中,培養學生自主探究的能力。
三、實驗探究:影響電磁鐵磁性大小的因素
1.猜想。
師:“電磁鐵能吸住多重的東西”,也就是電磁鐵的磁性大小。那麼,電磁鐵的磁性大小究竟跟哪些因素有關呢?各個小組討論一下,然後把你們的觀點告訴大家。
甲組:跟通過漆包線的電流、它兩端的電壓以及漆包線的電阻有關。
乙組:還應當與線圈的匝數多少有關。
丙組:我們認爲甲組的觀點有些重複,根據歐姆定律,電壓和電阻的共同作用就是電流,所以,我們的觀點是:通過漆包線的電流大小和線圈匝數的多少會影響電磁鐵磁性的 大小。
師:大家的猜想都有道理,相比之下,丙組的猜想比甲組更合理一些。
丁組:電磁鐵磁性的大小跟鐵芯的粗細有關,越粗磁性越強。
師(有些驚訝):你們的這個猜想的確與衆不同,坦率地講,我也說不清楚鐵芯的'粗細是否對電磁鐵的磁性有影響。給的器材裏2枚大鐵釘也是一般粗,不過,課後我們一起來研究。謝謝你們,能提出這麼好的猜想來,讓老師也大開眼界。
評:教師真實地在學生面前暴露自己的無知(甚至有意識地表現自己的無知),與學生一起探討問題,使學生去除對教師的神祕感和權威感,主動承擔探究的責任。
2.方案。
電流、匝數都影響電磁鐵的磁性,各組討論,解決以下問題:
(1)採取何種步驟?(A.保持匝數不變,磁性與電流的關係;B.保持電流不變,磁性與匝數的關係。)
(2)用什麼方法來反映電磁鐵磁性的強弱?(用吸引鐵屑的多少,用吸引大頭針的多少,用彈簧秤的方法。)
(3)用什麼方法來改變通過電磁鐵的電流?(增減電池個數;或者用滑動變阻器。)
在研究“保持電流不變,磁性與匝數的關係”實驗中,甲組依照這樣一個方案進行探索(如圖)。我們把它貼在黑板上,讓大家展開討論。
甲組解釋說:將兩個電磁鐵分別接在相同的兩節乾電池上,通過它們的電流是相同的,就可以研究“保持電流不變,磁性與匝數的關係”。
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