磁体与磁场教案.doc

磁体与磁场教案一. 学习目标：知识与技能：1.小组通过实验活动观察现象，并能准确描述出所发现的现象；进一步认识磁体； 通过教师的介绍，知道自己发现的磁现象用物理术语如何表达。2.通过观察放在磁体周围磁针的指向，并与生活中风的存在类比，能感知并确定场的存在。3. 通过观察磁体周围大量小磁针-铁屑的排列，知道可用磁感线模型来形象地描述磁场。 过程与方法：1.通过小组实验活动，进一步培养观察 能力和交流合作能力法。2.通过利用小磁针探究磁场的过程，进一步体会转换法的应用。3.通过探究形象直观描述磁场的过程，即建立磁感线模型的过程，进一步体会模型法在物理学中的应用。情感态度价值观：1.通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步增强民族自豪感，提高学习物理的兴趣。2.通过认知任何磁体都有N 、S两个磁极和观察磁体磁感线，进一步体会物理学的对称美。二.教学重点：探究磁场存在的过程三.教学难点：探究形象直观描述磁场的过程，即建立磁感线模型的过程四.教学方法：实验法教学法，探究式教学法，启发式教学法，讨论法5. 教学工具：条形、蹄形磁体,铁、钴、镍片,铁屑,钢针,投影仪,投影片,挂图,微机,大头针,细线,有关磁性材料的实物, 小磁针、大磁针，学生自己准备的物品六.教学组织形式：小组合作开放式探究 七.教学过程：教学环节教学内容学生活动创设情景导入新课教师展示运动的电动玩具狗。并提出问题，你知道你小时候玩过的电动玩具为什么会动吗？电动机为什么就能使玩具动起来呢？（稍停）让我们一起看看他的结构组成。（多媒体出示电动机剖面图图片） 磁体和线圈结构为什么就能使物体动起来呢？本章我们将一起揭开其神秘的面纱。首先我们从磁体来研究。第一节磁体和磁场学生有生活经验观察回答：有电池 有小电动机学生沉默学生观察图片并说出其主要组成名称：磁体和线圈进行新课 玩过磁铁的同学请举手。对于磁铁你了解那些内容？请说一说。学生叙述时教师作好板书记录。一.磁现象同学们对于磁体了解的还不少，关于磁体的现象还有很多，今天给大家提供一次充分研究的机会，你还能发现哪些你原来未注意到现象和规律。其实给你们的这个任务非常难，考察你的观察能力和洞察力，这也是一个优秀的科学家必备的能力，在我们物理学史上，但凡有成就的科学家都拥有超人的洞察力，能发现别人发现不了的现象。今天我们也比比看谁的观察能力强，能发现的现象和规律最多。请各小组做好准备，把你准备好的物品也拿出来。限时10分钟，请各小组记录好本组的发现并做好保密。 教师巡视以便了解学生实验发现情况。时间到，请各小组派汇报员汇报所发现的情况，其他小组注意听取，与自己不同的赶快举手补充。 学生汇报时，教师在黑板上做好发现记录（写在上面板书的3个现象后面） 这些现象中你也有发现，但是你没有用语言将其描述出来的有几个？请各小组自检。 这些现象中你根本没有发现的请把它 再做一遍观察观察。了不起，同学们在活动中能发现如此多的细微现象。 对这些磁现象的发现，使我们对磁的认识更加丰富了，有的现象可能激起了同学们的好奇心，并在头脑中产生了问题，这也是科学家进行科学研究的第一步：发现问题。你最好奇的是哪个现象呢？并认为值得进一步研究。（教师在学生选择后，要在对应的现象后标注上。）同学们想了解这多的问题，求知欲很强，但由于时间有限今天这节课我们先来解决其中几个问题。为了研究问题的方便我们先学习了解一些磁的有关现象对相应的物理术语。1、请看发现1、4：表明了磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。具有磁性的物质叫做磁体。2、请看发现5、10、11：磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它的位置在磁体的两端。磁体有两个磁极，怎样表示这两个磁极呢？可以自由转动的磁体，静止后恒指南北，世界各地都是如此。为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称S极；另一个指北的磁极叫北极，或称N极。任何磁体都有南北两个磁极。 提问：世界最早的指南工具是什么？它是根据什么原理制成的？出示司南的幻灯片，说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南针，叫司南，它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。请看发现2同性排斥，异性吸引：哪些小组在活动中做出了上述现象？请具体演示并解释给大家看看。 根据你们刚才所做的实验我认为，将以上规律描述为：“同名磁极相排斥，异名磁极相吸引”更贴切，这是磁极之间所遵循的规律，磁悬浮列车就是根据这一作用规律为原理来工作的。幻灯片出示磁悬浮列车制造原理。过渡：磁悬浮列车中的磁体 我们可以根据需要控制磁性的有无。难道磁体的磁性可以改变吗？3、请看发现6： 请同学们现在随便拿一根大头针做做看能吸引大头针吗?有磁性吗？教师演示磁铁吸引大头针现象。指着中间某个大头针问：“他有磁性吗？”使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。教师指出：铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。钢被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体，钢是制造永磁体的好材料。提问：除了钢、铁外，还有哪些物质可作磁性材料？它们在现代科技中有哪些应用呢？向学生展示录音带、磁性卡等，介绍这些磁性材料的应用。过渡：有了以上对磁的了解来作为基础，下面我们就来研究我们好奇的问题。二、磁场（一）磁场先来看现象7.小磁针在磁体旁边不再指南北，（不同位置小磁针指向不同）；8不接触磁体也有吸引排斥的作用（不接触也能吸引物体）；引导：（1）是谁让小磁针指向发生改变的？（2）你认为是磁体对磁针施加了力的作用，你看到磁铁直接推或拉.小磁针了吗？ （3）由此看来施力物体并不是磁铁，那会是谁呢？（4）请看：教师演示用嘴吹纸风车转动。是谁让纸风车转起来？ （5）我有对风车直接施加力的作用吗？真正作用在风车上并对风车产生力的是谁呀？也就是气流，你看见了吗？它存在吗？你确定吗？（6）幻灯片出示：人-气流-风车 磁铁 ？ 磁针类比人吹风车，你能发挥你的推断力，大胆告诉大家“？”存在吗?教师指出：由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质，磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用，使它发生了偏转。 我们把这种无形物质叫做磁场，它能对放入其中的磁体产生力的作用。 如果我们对磁场的了解再多一些 ，比如磁场有什么特点？。可能会使磁的开发利用更多。我们如何去了解根本看不到的无形磁场呢？你可以借鉴我们原来研究类似问题用过的方法。（若没有人想出，教师提示：今天室外有风吗？你是如何判断的？风看不见、摸不着，我们可以根据树、国旗认识它） 你怎么想到用小磁针？教师指出：看不见、摸不着的东西，我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它，这正是科学的力量所在，也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。我们就利用转换法，通过研究磁体周围的小磁针来研究磁场吧。 过渡：我们知道，力是有方向的。既然磁场对放入其中的磁体能产生磁力的作用，那么磁场有没有方向呢？它的方向又是怎样的呢？ 请同学们再观察一次前面的实验， 将几个小磁针放到磁体不同位置。提问：小磁针在磁场中是保持一定方向，还是上下、左右摆动，没有一定方向？这说明什么？（保持一定的方向，说明磁场是有方向的。）（教师实物投影磁场中小磁针，并同时进行说明磁场方向）既然磁场中小磁针的指向是受到磁场作用后的指向，我们就用小磁针的北极（N极）的指向代表该点的磁场的方向。这一点我们在发现7中已经有人发现，经过我们借助科学的方法探究发现，磁场具有方向性。 （二）磁场的直观描述-磁感线过渡：实物投影条形磁体，教师提问：你能帮我确定磁场中这一点的磁场方向吗？ 我想同时看到每个地方的磁场方向，你能想个办法把很多地方的磁场方向同时展示出来吗？我就按照你的方法在磁体周围放大量小磁针 。教师将自制的教具如图所示（ 为固定在塑料片上能自由旋转的小磁针 ）实物投影。透明塑料片 空心框放 磁铁 教师将磁铁放入空心框中。磁针还不够小，如果能找换些更小的磁针来做，规律可能更明显。下面我们用铁屑代替小磁针来做实验：（铁屑放入磁场中被磁化，每粒铁屑都变成了小磁针）请同学们在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑，然后把玻璃板放在条形磁体上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布有什么变化？并用笔在纸上画出你所看到的现象。教师选取一个小组进行实物投影展示。提问：由铁粉排列的形状，你们能知道磁场的分布吗？为什么？教师：神秘的磁场在科学方法的指引下终于“现形”了。我们可以用铁粉的排列形状来直观地说明磁场的分布了。请看这个小组用笔描绘的铁粉排列形状，请评价一下。（提示：没有铁粉，看着这些线条你知道磁场的分布吗？）我们以后就用这些曲线来描述磁场的分布。从曲线你能看出磁场的方向吗？这些曲线现在还不能完美地描述磁场。如果有方向就好了。请看投影：教师演示实验，启发学生给线条加方向。依次放上画曲线的纸，条形磁铁，玻璃板带铁屑，带小磁针的塑料片。仔细观察小磁针N的指向规律你能给画出的曲线加上方向吗？教师进一步规范磁感线的画法。幻灯片投影条形磁体磁感线，并让学生用磁针到屏幕指出磁感线上某个位置的磁场方向。教师适时给出方法，磁感线上画切线法确定磁场方向。如果你想知道磁场中一点的磁场方向我们利用几枚小磁针探究出了磁场的特点，但是 磁场看不见、摸不着，有没有办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来呢？ 讲述：我们知道，小磁针在磁场中要受到磁场的作用，小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。那么，我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针，它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。进一步提问：小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢？提问：同学们观察到了什么现象？（观察到铁屑在磁场的作用下转动，最后有规则地排列成一条条曲线。）进一步提问：这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢？师生讨论得出：因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况，所以我们可以仿照铁屑的分布情况，在磁体的周围画一些曲线，使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致，这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。教师指出：科学家把这样的曲线叫做磁感应线，简称磁感线。并且通过研究发现，磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来，回到磁体南极的。板书：四、磁感线：可以用来形象、精确地描述空间磁场的分布情况。磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体南极。引导学生在黑板上画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。提问：同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况又是怎样的呢？下面我们用同样的办法来研究。学生实验：在一块玻璃上均匀地撤一些铁屑后，先放在异名磁极上，后放在同名磁极上，观察铁屑的分布情况。仿照铁屑的分布情况，画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。教师强调：磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的，而磁感线并不存在。提问：知道一个磁场的磁感线分市情况后，你将怎样根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢？教师提出：在磁场中的某点，磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。我认为这两点可以反映一个共同点：磁体对小磁针磁体（铁物质）间不需要直接接触也能产生力的作用。学生说出生活中和小学自然课中已经了解的有关磁的现象。1.能吸铁2.同性排斥，异性吸引3.应用很广泛如：航海指南针学生活动一：认识磁体（10分钟）小组汇报：4磁铁除了能吸铁还能吸镍和钴；5整个磁铁吸引大头针的吸引力不同，中间不吸引，两头吸引最多；6被吸引的大头针还能吸引大头针（吸引一长串大头针）；7小磁针在磁体旁边不再指南北，（不同位置小磁针指向不同）；8不接触磁体也有吸引排斥的作用（不接触也能吸引物体）；9两个磁铁离的越近感觉吸引越强烈，离得越远感觉作用较弱；10所有磁体两端都标有N和S两个字母；11磁针静止时指南比。让不同学生发表自己的观点学生思考，并回答学生演示同名磁极和异名磁极之间的作用规律学生阅读磁悬浮列车的制造原理拓展认知，丰富知识生回答：磁铁学生回答：老师老师吹的气体磁体周围存在物质学生思考讨论，寻找可行的方法。学生叙述自己的方法： 把小磁针放到磁场中观察小磁针的表现。（学生给出判断依据）磁场对小磁针有磁场力的作用。活动二：探究磁场的