(探究通电螺线管的磁场是如何分布的)活动建议方案

(探究通电螺线管的场是如何布的？)动建方案【一】动流程框图【二】动过程2.1动一：绕出几种不的螺线？2.1.1动任务通过观察比较发现两种螺线管，并动手绕制两个绕向不同的螺线管。2.1.2动内容1.设置情景，提出探究问题：〔1〕教师出示电磁铁、继电器、变压器、镇流器等含有螺线管的用电器实物多媒体图片设置情景。〔2教师提出问题1你能绕出几种不同的螺线管？长度不同截面积不同疏密不同截面形状不同……可能有无数种。教师提出问题2：你能绕出几种绕向不同的螺线管？〔3〕学生小组讨论提出猜想。〔4〕教师指导：用一根导线试一试，螺线管有几种绕法？2.实验探究：〔1〕学生尝试着的绕一绕，体会不同的绕法；〔2〕交流对不同绕法的体会，阐述自己的探究结果。〔3〕教师用媒体资源中的动画、图片，通过动、植物的左旋和右旋生长，介绍生活中有两种旋转绕行方向。3.为进一步探究通电螺线管的磁场制作螺线管：〔1〕教师提供制作螺线管的材料，提出制作螺线管的要求：每个小组制作两个绕线方向不同的螺线管。〔2〕学生分组制作。螺线管作参考制作螺管制作材：直径约5cm玻璃管〔试管或直径合适的用透明塑料瓶，或硬纸卷〕直径的漆包线〔或绝缘导线〕，胶条，小刀。制作步：〔1〕用漆包线〔2mm粗〕在直径5cm的玻璃管也可以用上缠制匝数(30匝)、横截面积大小确定的螺线管。如下图。〔2〕用胶条将螺线管两端固定在玻璃管上；〔3用小刀刮去漆包线两端的绝缘漆。

〔4〕再绕制一个与第一个螺线管绕行方向不同的螺线管。提示：螺线管的直径可根据所使用的小磁针的尺度决定，要保证探究螺线管内磁场方向时，小磁针在螺线管内自由转动。如使用自制磁针作探究实验，螺线管的直径会大一些。〔3〕教师通过学习卡片介绍丹麦物理学家——奥斯特；学习卡奥斯特介汉斯·克里斯蒂安·奥斯特〔丹麦1777～1851丹麦物理学家。1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。1794年考入哥本哈根大学，1799年获博士学位。1801～1803去德、法等国访问，结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授，1815起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9在哥本哈根逝世。他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探索电与磁之间的联系1820年4月终于发现了电流对磁针的作用即电流的磁效应同年月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域──电磁学。他是一位热情洋溢重视科研和实验的教师，他说：“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者1824年倡议成立丹麦科学促进协会，创建了丹麦第一个物理实验室。1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”，以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS位制中的磁场强度单位。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”，奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。2.1.3动组织式小组合作学习。2.1.4动评价式

教师评价和学生自评互评相结合。2.1.5需学习源电磁继电器.jpg红色导线螺线管.jpg黑色导线螺线管.jpg两种不同绕向的螺线管对比.jpg罕见的左旋法螺.jpg右旋的海螺.jpg左旋蜗杆.jpg左旋和右旋的树干.jpg电磁继电器.jpg2.1.6需学习间1课时。

继电器线圈.jpg翻转后的红色导线螺线管.jpg翻转后的黑色导线螺线管.jpg螺丝钉螺纹旋转方向与螺钉前进方向.jpg蜗牛的右旋外壳.jpg左旋海螺.jpg右旋蜗杆.jpg旋转的台风云图〔1〕.jpg继电器线圈.jpg2.2动二比较通螺线管条形磁铁的同。2.2.1动任务通过实验探究通电螺线管外部及内部磁场方向。2.2.2动内容1.展示交流自制螺线管，提出探究问题：〔1〕各小组学生交流活动一的制作成果，展示自制的两个螺线管；〔2〕提出探究问题：①教师启发学生提出问题：针对你们的自制螺线管提出一个探究问题。②小组讨论，提出问题；③教师归纳学生提出的探究问题：探究通电螺线管的磁场是什么样的？④引导学生根据已有的知识给出答案电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似。教师：为什么说这两个磁场相似，而不说相同？学生小组讨论，教师引导学生提出自己的想法：学生可的想法通电螺线管外部有磁场，与条形磁铁周围的相同；螺线管通电时有磁性，断电时螺线管没有磁性，条形磁铁是永磁体；通电螺线管的磁极不是固定不变的，与条形磁铁不同；螺线管是中空的,通电螺线管内部可能也有磁场。〔3〕教师提出探究问题：请设计实验来说明通电螺线管的磁场与条形磁铁周围磁场的的异同？2、实验探究〔1〕教师指导：探究两个方面的问题。①探究通电螺线管的外部磁场实验证明通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。②探究通电的螺线管的磁极变化规律究哪些因素影响通电螺线管外部磁场的方向？〔2〕学生分组制定实验探究方案教师组织各组之间进行交流。〔3〕学生分组进行实验探究。

探究一：用实验证明通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。探究二：探究哪些因素影响通电螺线管外部磁场的方向？探究一验参考探究一用实验现象明通电线管的磁场条形磁的磁场相似实验器：条形磁铁一个，小磁针两个，螺线管、电池盒、开关、导线等。实验步：〔1〕在纸上并列画出条形磁铁和螺线管的示意图；〔2〕将小磁针摆放在条形磁铁的旁边；〔3〕连接螺线管电路，将小磁针摆放在螺线管周围与磁铁对应的位置，闭合开关观察小磁针的指向，与条形磁铁旁的磁针作比较。如磁针指向相反，可将磁铁摆放方向旋转180度，再观察；〔4〕将实验现象中小磁针的指向记录在示意图上；〔5〕重复步2—4，多次改变磁铁和螺线管旁小磁针的位置，观察、记录；〔6〕观察比较实验记录，得出结论。提示：给螺线管通电的时间要短暂，以免电流过大，通电时间过长损坏电池。探究二验参考探究哪因素影响通螺线管部磁场的方？实验器两个绕法不同的螺线管、电池组、开关、导线、小磁针。实验步〔1〕根据设计方案画好草图图1图2

图3图4〔2〕将1号螺线管按图1所示的通电方向接入电路；〔3〕小磁针置于螺线管一端，闭合开关，观察小磁针N极指向，在对应实验的图中记录螺线管中的电流方向及磁场方向；〔41号螺线管按图2所示的通电方向接入电路复步3〔5〕分别将2号螺线管按图图4所示的通电方向接入电路，重复步骤〔3〕；〔6〕分析四个图，归纳出结论。3.交流〔1〕各小组完成一份探究报告；〔2各组展示自己探究的结果描述通电螺线管的磁场分布极方向的特点；比较条形磁铁的磁场与通电螺线管磁场的异同。2.2.3动组织式小组合作学习。2.2.4动评价式教师评价和学生自评互评相结合。2.2.5需学习源探究通电螺线管外部磁场实验装置.jpg一种螺线管.jpg

自制螺线管.jpg探究通电螺线管外部磁场〔〕.jpg探究通电螺线管外部磁场〔2〕.jpg磁针排布的条形磁体的磁场分布jpg条形磁铁的磁场分布.jpg

磁体周围空间存在着磁场.jpg通电螺旋管有两种可能的电流方向通电螺旋管有两种可能的电流方向〔1〕.jpg〔2〕.jpg2.2.6需学习间1课时。2.3动三探究通螺线管部磁场的方。2.3.1动任务通过实验探究通电螺线管内部磁场方向。2.3.2动内容1.提出探究问题和猜想〔1〕教师由活动二引入，在比较通电螺线管与条形磁铁异同时，同时提出“螺线管是中空的,通电螺线管内部可能也有磁场”。教师提出问题电螺线管内部的磁场是什么样的？磁场的方向是怎样的？〔2〕学生思考并表达自己的猜想并说明猜想的根据。

教师提示学生用磁感线来描述自己对通电螺线管内部的磁场的猜想。学生可的猜想通电螺线管内磁场的磁感线是螺旋形的；通电螺线管内磁场的磁感线是直线的；通电螺线管内磁场的磁感线是多条平行的直线，和外部磁场的磁感线是连着的；通电螺线管内磁场的磁感线方向从N极到S；通电螺线管内磁场的磁感线方向从S极到N；…………2.教师提出探究活动任务：〔1〕请设计实验探究通电螺线管内磁场的磁感线分布形状及方向，用实验现象说明自己的猜想。〔2〕学生分组制定实验探究方案。①探究通电螺线管内部磁场的磁感线的分布；②探究通电螺线管内部的磁场方向。〔3〕教师组织各组之间进行交流。3、学生实验探究〔1〕学生分组进行实验探究。〔3〕教师巡回指导。探究实参考实验器：小磁针、螺线管、电池组、开关、导线。实验步：〔1将螺线管连入电路螺线管东西方向放置；〔2小磁针放入螺线管内部合开关，观察小磁针静止时N极的指向。〔3〕尝试画出螺线管内部的磁感线分布图。提示：使用匝数较少的螺线管，应在电路中连入滑动变阻器。接通电路后，假设小磁针发生偏转不明显，可移动滑动变阻器的滑片，增大电流。磁感线布图：

4.学生完成探究报告。5.交流探究成果：各小组在班级汇