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从指南针到磁浮列车

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第十六章 从指南针到磁浮列车
第一节 磁是什么
学习目标
1.能够说出磁在日常生活,工业生产乃至高科技领域有着重的应用。
2.了解磁体具有吸铁性和指向性,知道磁极间的相互作用规律。
3.会判断物体是否有磁性,以及磁体的磁极。
4.了解磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性。并初步认识地磁场。
5.知道磁感线,会画常见的磁感应线。
课前准备
1.收集信息
通过网上搜索、查阅资料或社会调查,了解磁在日常生活,工业生产乃至高科技领域中的应用,准备课上与同学交流。

2.预习记录
通过预习课文,你学会了什么,有哪些疑问,请简要记录下来:
合作探究
一、磁的妙用
活动1:了解磁的应用
相互交流磁在日常生活、工业生产乃至高科技领域中的应用(即古今中外的磁文明)。

活动2:了解磁现象
下面的一组图表达了基本的磁现象,请利用有关器材再现这些现象。在观察的同时,想一想:怎样用最简单的话语描述这些现象,并在各图注的横线上填上关键词。

磁体有 个磁极 磁针静止时指向 方向

异名磁极相互 同名磁极相互

软铁棒被 成了磁体 钢棒被磁化后不易
思考讨论:你还可以用其他巧妙方法显示上述现象吗?


活动3:自学教材第109页的“信息窗”,然后思考:指南针能指示方向的原因。

二、磁体周围有什么
活动4:按教材要求,完成课本第110页的“实验探究”,把观察的结果与同学交流,然后思考下列问题:
1.每一个小铁屑是否可以看作一个小磁针?

2.磁铁周围不同点的“小磁针”的N极指向相同吗?

3.请把小铁屑首位相接连成的曲线用简单的线条表示出来。

4.磁铁周围的“小磁针”与磁铁接触了吗?你认为磁铁周围是否应该存在一种看不见、摸不着的“特殊物质”?这种物质是否具有方向性?

三、磁感应线 ??描述磁场的方法
活动5:自学阅读教材第110页的有关“磁感应线”的内容,然后与同学交流,谈谈对磁感应线的认识。最后思考下列问题:
1.“活动4”中问题3的曲线上,不同点的切线方向是否相同?每一点的切线方向是否与该点的小磁针N极的指向相同?


2.在小铁屑首尾相接连成的每一条曲线上,用一个箭头表示出
铁屑N极的整体指向。这样所得到的曲线是否就是你刚学到的“磁感应线”

3.观察下图你认为磁感应线分布的疏密能反映磁场的强弱吗?

4.“磁感应线”是对抽象“磁场”的形象描述,这种方法叫“模型法”,你还能举出一个应用此方法的例子吗?
观察下图,在图注的横线上填上关键词后面的问题:说 明

通过大量应用实例,激发学习兴趣。

演示上述现象的方法很多,给学生展示的机会。

“小磁针”偏转,说明受到了力的作用,而“小磁针”与磁铁没有接触,说明磁铁周还存在一种物质。


通过左图能使学生直观认识磁感线,并为画磁感线提供图例。


第二节 电流的磁场
学习目标
1.通过探究活动,知道通电导线周围存在着磁场。
2.通过探究活动,知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相类似。
3.通过实验,学会判断通电螺线管外部磁场方向的方法,即会应用安培定则。
课前准备
1.复习回忆
⑴ 如何使静止的小磁针发生偏转?

(2)请简单描述条形磁铁周围的铁屑分布情况


2.预习记录
通过预习课文,你学会了什么,有哪些疑问,请简要记录下来:


合作探究
一、奥斯特实验(探究通电直导线周围的磁场)
活动1:请按下图顺序分别实验


(1)当接通电路时,小磁针 。
(2)当断开电路时,小磁针 。
请根据活动思考下面问题:
(1)引起小磁针偏转的根本原因是“导线”,还是导线中的“电流”?

(2)联想“复习回忆”中的第一个问题,你认为奥斯特实验能说明什么?

二、探究通电螺线管的磁场
活动2:实验探究
步骤1:按教材第113页的图16-9连接电路(电源也可用3-4节干电池代替)。
步骤2:闭合开关,观察小磁针的偏转情况并记住每个小磁针N、S极的指向,你能得出什么结论?
步骤3:断开开关,通过观察小磁针的偏转情况,你能得出什么结论?
步骤4:改变电流的方向后,再闭合开关,观察小磁针的偏转情况并记住每个小磁针N、S极的指向,然后与步骤2相对照,你又能得出什么结论?
请完成教材第113页图16-9右下方的填空。

活动3:实验探究
参照教材第113页的图16-10,并按教材要求进行实验。
下左图是某同学做该实验时拍摄的一个图片,请与右下图对照,你能得出什么结论?

请完成教材第113页图16-9右下方的填空。



活动4:阅读教材114页上面“判断通电螺线管的极性”(即右手螺旋定则也叫安培定则),然后用下图检验你的阅读成果。


标出螺线管的极性 标出电源的正、负极
说 明

利用左图能明确实验器材和实验步骤。

实验时尽可能把螺线管按东西方向放置。


两图同时列出,对学生思考的角度能起提示作用。

给出方法的名称便于学生表述。

第三节:科学探究 电动机为什么会转动
学习目标
1.通过实验探究,体验科学探究的基本方法,即提出问题,观察实验,收集数据分析和论证等。
2.通过学习能说出电动机转动的原理。
3.学会安装和制作简单的电动机。
课前准备
1.收集信息
(1)调查你家中的家用电器,看看哪些用到了电动机。

(2)你家中有坏了的电动机玩具吗?拆开看一看,研究它的内部结构。

2.预习记录
通过预习课本,你学会了什么。有哪些疑问,请简要的记录下来:


合作探究
一、认识电动机.
活动1 :让电动机转起来


按照上图所示 ,用导线把一台直流电动机模型与电源,开关连接起来。闭合开关,观察电动机转动情况。( 注意: 若电动机不转动,寻找原因或请求帮助。)
与邻组同学交流 一下,电动机的转动方向是否一样?如果不一样,是
什么原因引起的?
再拆开这台直流电动机,观察他由哪几部分组成。

二.、探究电动机转动的原理
1.制定计划和设计实验
用下图中的任一装置,都能探究电动机的转动原理,请你与同学交流,确定本组的实验方案。


2.进行实验与收集证据:
按图组装器材,并进行实验,收集跟下列问题有关的证据。
(1)当电路不闭合时,观察导体AB的状态;当电路闭合时,观察导体AB的状态。由此说明了什么?。
(2)当电路闭合时,观察导体AB的运动方向,当保持磁场方向不变,改变电流方向时,观察导体AB的运动方向,由此说明了什么?
(3)当保持电流方向不变,改变磁场方向时,观察导体AB的运动方向,由此又说明了什么?
三、电动机怎样转动
活动2:阅读教材第118页 图 16-21 ,思考下列问题:
(1)图a中.AB边,CD边为什么受力方向相反?


(2)线圈转到平衡位置时,为什么不受力?又为什么不能立即停止?


(3)线圈转过平衡位置后,要使他继续转动下去,AB边、CD边中的电流
方向应该怎样改变?是怎样实现这一改变的?



活动3:制作简单的电动机.
按照教材第108页“迷你实验室”的要求,制作简单的电动机。比

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