北京课改版九上《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》word教案

1、名师精编 优秀教案探究影响电磁铁磁性强弱的因素一、问题的提出在物理课上,老师在讲完磁体之后,对大家说：“ 是不是只有磁体才能吸引铁块？”,过了一会, 老师拿出一个教具给大家做了一个试验,这个装置不通电时不能吸引铁块,一通电就可以吸引铁块；老师告知大家这个装置叫做电磁铁,并问大家是否见过这样类似的装置；同学们非常积极地就说开了：有的说在别人修洗衣机时见到过；有的说在别人修漏电爱护器时见到过； 仍有的同学说在电视节目中见到过,而且那个电磁铁的磁性很大,可以把几十吨的铁块一下子就能吸引起来；接着老师又拿出一个自制的电磁铁,并说明白一下缠绕的方法,然后又给大家提出了一个问题：电磁铁的磁性强弱究竟和什么

2、因素有关,请同学们通过试验探究一下？并要求大家自愿组成小组,最终写出探究报告在一周之后上交；二、 假设的形成与陈述接到了问题之后, 我们第一成立了探究小组,然后对老师提出的问题进行了猜想和估计；我们认为： 既然电磁铁是通电的,就应当电流越大,它的磁性越强（可以从吸引大头针的数量来表达）；电磁铁是由一圈圈的漆包线组成的,就应当是圈数越多磁性越强；磁性强弱可能与线圈的匝数、 电流的大小两个因素有关；要看其中的一个因素是否能够影响电磁铁的磁性,就要对另一个因素加以限制,；最终我们得出了这样的两个争论假设：假设 1：在电磁铁线圈的圈数肯定情条件下,假如通过电磁铁的电流越大,就电磁铁的 磁性就越强；假设

3、 2：在通过电磁铁的电流肯定条件下,假如电磁铁线圈的圈数越多,就电磁铁的磁 性就越强；三、试验设计 在试验中,我们对争论假设中的变量进行识别,确定了自变量、掌握变量、因变量；依据自变量测量的需要挑选了试验仪器并设计了试验的步骤,依据自变量、掌握变量 和因变量的内容以及试验中要测量的次数设计出了试验记录表格；（一） 识别变量,并对变量进行操作定义依据本试验的假设1 可以确定自变量为电流的大小, ,因变量为电磁铁的磁性强弱, 电磁铁线圈的圈数为掌握的变量；依据本试验的假设 2 可以确定自变量为电磁铁线圈的圈数,因变量为电磁铁的磁性强弱,掌握的变量电流的大小； 电磁铁磁性强弱可以定义为吸引大头 针的

4、多少； 在试验过程中, 一个自变量被进行试验时, 另一个自变量 就是被掌握的变量；（见表 1）表 1控 制 变 量自 变 量因 变 量电磁铁线圈的圈数名师精编优秀教案电流电流电磁铁线圈的圈数电磁铁磁性（吸引大头针的数量）（二） 挑选掌握技术 通过怎样的试验来检验以上猜想呢？同学们经过争论,认为应当利用掌握 变量法,分 别掌握线圈匝数、电流；即：（1）保持线圈匝数肯定,转变通电电流的大小,测量电磁铁的 磁性强弱；（2）保持电流肯定, 转变线圈的匝数, 测量电磁铁的磁性强弱；为此,需要解决三个问题： 怎样测量电磁铁磁性的强弱、怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流、怎样转变电磁铁线圈的匝数； 同学们争

5、论明白决这三个问题的各种可能方法,最终确立下了一个试验方案方案；试验的难点就是转变电磁铁线圈的匝数的问题,为明白决这个,我们打算制作一个多抽头的线圈；（三）确定试验所需的材料和设备,设计试验步骤 材料和设备需要的试验器材如下：漆包线（ =1.1mm L=10m ）塑料管 （ =20mm L=100m m ）铁芯（ =14mm L=120m m） 干电池（1 号 2 节）、开关、滑动变阻器（20 2A ）、电流表 J0407 型、导线、如干大头针、铁架台；第一要用这种规格的漆包线作制一个八抽头的电磁铁（ 120 匝 每 20 匝抽出一个接线端） ,选取这样直径的漆包线和 塑 料 管 缠 绕 起

6、来 比 较 方 便 , 实 验 操 作 时 可 见 度 较 大 且 简 便图 1 易行；制作多抽头就是为了转变线圈中的匝数而设计的；选用滑动变阻器就是为了转变电路中的电流,电流表就是为了测量电路中的电流大小,其余器件就不必介绍了；试验步骤：为了检验假设 1 和 2 的真伪性,我们分别设计了两个试验步骤；在设计的试验步骤中,包括有为了试验的实施而预备的电路连接的步骤；转变自变量、 测量因变量所进行的操作步骤,试验过程中应记录的步骤；为处理试验数据而进行的图像拟合等；步骤 1：.按图 1 所示实物电路图连接实物,打开开关,将变阻器滑片放在最大位置；.试触开关,检验电路连接是否正确；.闭合开关,调剂

7、滑动变阻器、观看电流表,用电磁铁去吸引大头针；名师精编 优秀教案.登记电流表的示数和大头针的数目,并将结果记录在表中；.转变电流,重复步骤 步骤 2：.转变电磁铁接线匝数,4 和 5,并将结果记录在表中；调剂滑动变阻器、 保持电流值肯定, 用电磁铁去吸引大头针；.登记电流表的示数和大头针的数目,并将结果记录在表中；.重复步骤 7 和 8,并将结果记录在表中；.将试验记录用 excel 做出图像；.整理试验仪器,完成试验报告,（三） 设计数据记录表在设计数据记录表格时,我们把掌握变量固定在表格的右上方,自变量的记录放在表格中的第一层, 因变量的记录放在表格中的其次层,以表达出它们之间的因果关系,

8、为了观看它们变化的规律性在横向上采纳了多组测量记录的方式；在一个试验记录设计表格中就要体现出自变量、因变量每次记录的结果；见表 2、表 3 所示；表 2 电磁铁磁性与电流的关系 线圈匝数 匝电 流（A ）电磁铁吸引大头针的个数表 3 电磁铁磁性与线圈匝数的关系电流A匝 数电磁铁吸引大头针的个数四、试验实施依据所设计的试验步骤进行试验实施,并做好试验记录试验实施试验数据记录表 4 电磁铁磁性与电流的关系40 0 4 线圈匝数160 匝10 电流（A ）02 06 08 电磁铁吸引大头针的个数1 4 22 48 66 表 5 电磁铁磁性与线圈匝数的关系60 80 100 电流1A匝数20 120

9、140 160 电磁铁吸引大头针的个数名师精编7 优秀教案15 31 38 45 56 1 12 五、分析结论从表 4 可以看出：当电磁铁线圈匝数不变、电流逐步增大时,电磁铁吸引大头针的个数是同步增大的；从表 5 可以看出： 在电流相同的情形下、电磁铁线圈的匝数增加时,电磁铁吸引大头针的个数是同步增大的；由此可以得到： 电磁铁的磁性强弱和电磁铁线圈的匝数、通过电磁铁线圈的电流有关,电磁铁线圈的匝数越多、电流越大,磁性越强；六、沟通结论试验终止后, 各个小组把试验过程和结果写成试验报告,并沟通争论了不同方案的优缺点；在试验的假设和变量的识别上基本相同,在磁性的操作性定义、操作步骤有所不同,有的采

10、纳的是吸引铁沙称其质量的方法,在转变匝数的方法中有的小组是采纳先绕好再逐步解开数匝数的方法；全部的这些方法都活跃了我们的思想、开阔了我们思维；评析：影响电磁铁磁性强弱的因素的探究方案取材于教材,是一个完整的探究案例,探究方案设计全面, 器材有些是同学可以亲自动手制作的,有些是中学试验室具备的,故具有可操作性,自制多抽头电磁铁是本试验中的一个特色；探究过程中的假设确立、变量分析、试验设计科学合理,具有可重复性；回忆以上探究过程,我们认为有四方面是特殊重要的：自制一个多抽头的线圈是试验进行的必备基础, 是材料预备较为困难的,没有现成的漆包线可从废旧的镇流器、变压器中拆出来； 当转变线圈匝数的时候,

11、要的确做到了线圈中电流保持不变,由于线圈的电阻很小因而在转变线圈匝数时,电流变化很小需要细心调剂；在吸引大头针时,盒子内放置的大头针的量和电磁铁铁芯露出的多少也是要留意的,本试验中采纳吸引大头针的方法是否科学仍有待做于进一步的争论；在试验假设的建立、各种变量的确定、器材的挑选、试验的设计等方面中留意时刻表达出科学探究的规律性和严谨性的意识是非常重要的；从本案例中我们也可以看出,影响因变量的自变量可能不只一个,因而在进行变量的确立时, 第一要保证自变量和因变量的一一对应关系,此自变量确立后,其它关系中显现的自变量在此时就成为被掌握的变量；而操作性定义的使用就是为了清晰而简洁的将所要测量的事物详细化, 以便于其他人准确地使用同样的程序和