科学教材分析概要.ppt

1、电和磁,本章的知识结构,应用,本章的特点 （1）基础性（理论性） 磁场的概念、磁感线模型、电流产生磁场、磁场对电流的作用力、电磁感应现象等基础理论或概念,2）应用性（实用性） 磁化、地磁场、电磁铁及其应用、电动机、 发电机、家庭电路及安全用电常识,与原教材的比较：,1、电磁场：,2、电磁铁的应用,3安排了两个探究,4、断路器,本章的重点和难点,教学重点是：磁场和磁感线、奥斯特实验、电磁铁、电磁感应、家庭电路。 教学难点是：磁场概念和磁感线、电磁铁的应用、电磁感应、直流电动机与交流发电机的工作原理、家庭电路。总的来讲本章难度较大。,三、课时安排,第一节指南针为什么能指南北,教学重难点及课时安排,

2、教学重点：磁极间相互作用规律；磁场的概念,教学难点：磁场；磁感线,课时安排：课时,部分教学建议,世界上最早的指南工具“司南”,活动A,大头针 木头 塑料 铝块 镍币 铜块 小磁针 铁棒 橡皮 钢锯片,能被磁铁吸引的物质是：_。,磁铁能吸引铁制物质，能微弱地吸引镍币,铁屑散在白纸上，有什么特点？ 让条形磁铁接近铁屑， 你发现了什么？ 由此，你可以得出什么结论呢？,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。,活动B,用磁铁的一极靠近小磁针,活动C,吸引,排斥,排斥,吸引,实验现象,你得出了什么结论？ 磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。,讨论

3、,如果磁体被分割成两段或几段后， 每一段磁体上是否仍然有N极和S极？,如图所示，铁屑盒的上方有一根铁棒，把一根条形磁铁靠近铁棒的上方，发现_。如果把条形磁铁拿开，又发现_。,活动D,磁场概念的建立,木,观察,静止时指向,指向变化,指向变化,指向变化说明小磁针受力作用， 这力是磁体直接作用小磁针吗？,那么这个力是怎样传递的（若答空气再做隔纸实验）,知道,磁体间的相互作用力是通过磁场传递的,如何形象表示磁体周围空间各点的磁场方向和强弱？,在一块玻璃板上均匀撤一些铁屑，然后把玻璃板放在条形磁体上，观察铁屑的分布有什么变化轻敲玻璃板，观察铁屑的分布有什么变化,活动,磁感线,a它是描述磁场的假想曲线 b

4、从北极出来回到南极 c磁场中某点有确定的磁场方向（即为该点的磁感线方向） d磁感线密磁场强，相反则弱,实验中的细铁屑：细纯干匀,e 磁感线不相交,磁场分布的空间概念,a注意提醒学生观察磁极附近的细铁屑（竖立的）,C 实验改进,马蹄形磁铁的磁场,条形磁铁的磁场,地磁场,鸽子是人们喜爱的一种鸟类。大家都知道信鸽具有卓越的航行本领.她能从2 000KM以外的地方飞回家里。实验证明，如果把一块小磁铁绑在鸽子身上，它就会惊慌失措，立即失去定向的能力：而把铜板绑在鸽子身上，却看不出对它有什么影响。当发生强烈磁暴的时候，或者飞到强大 无线电发射台附近，鸽子也会失去定向的能力。这些事实充分说明了，鸽子是靠地磁

5、场来导航的。,沈括在他晚年所著的梦溪笔谈中写到：“常微偏角，不全南也”。是最早准确的描述了磁偏角这一现象.比西方发现这一现象早了四百多年.,第二节电生磁,教学重难点及课时安排,教学重点：通电导体周围存在磁场且 磁场方向与电流方向有 关；影响电磁铁磁性强弱 因素 教学难点：通电导体周围存在磁场； 安培定则判定磁场方向及 电流方向；控制变量法进 行实验方案 课时安排：2课时,奥斯特实验,奥斯特实验 注意：器材和放置！,奥斯特实验,活动A,奥斯特实验,a 在做实验前应先给学生提供一个重要证据,大磁针指向什么？（地磁方向） 用一根磁铁极靠近大磁针极， 大磁针偏转原因（由于存在另一个磁场） 若取走磁铁将

6、恢复指向,b 直导线平行于小磁针,让直导线垂直穿过有机玻璃,再通电,轻敲玻璃,观 铁屑分布情况.,通电直导线周围的磁场模拟,活动B-通电螺线管的实验,通电螺线管的实验,通电螺线管的磁场分布实验模拟,结论：跟条形磁铁的磁场分布一样,判定方法:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极,器材：（四人一组）两个相同的大铁钉、漆包线、电池组、 滑动变阻器、电流表、弹簧、铁块、刻度尺、 铁架台、大头针 教学过程： 学生制作电磁铁并接入电路。 画出刚才连接的电路的电路图。 各组分别汇报所吸大头针的枚数。 探究活动,探究影响通电螺线管磁性强弱的因素,提出问题,通电螺

7、线管磁性强弱跟哪些因素有关？,猜想与 假设,可能与电流大小、线圈匝数、电磁铁长度、粗细、有无铁芯有关,怎样判断电磁铁磁性强弱？（吸引大头针个数或比较弹簧的伸长长度）,设计实验,进行实验 得出结论,、探究过程及结论。、选出代表，班内交流。 、传阅探究记录。、征求意见，弥补不足。,采用方法：控制变量法、间接测量法。,影响通电螺线管磁性强弱的因素,探究,铁芯,线圈 匝数,电流,大头针数 或伸长长度,刻度尺,如图1所示，左边M是一小铁球，N是一指针， O是指针的转轴、K是刻度盘，右边是带中间 抽头的螺线管，A、B是两个端点的接线柱， C是其中间抽头的接线柱，D是一铁芯。,1如图2连接电路。 2闭合电键

8、指针偏转，断开电键指针恢复原位。 3闭合电路，在螺线管中插入铁心D，指针的偏 转角度变大. 4移动滑动变阻器的滑片使电路中电流增大， 观察到指针的偏转角度也增大。 5记住某一情况时指针的位置和此时的电流 大小，把C点的接线更换到B点，移动滑片，使 电流保持不变，看到指针偏转的角度也变大了。,第三节电磁铁的应用,教学重难点及课时安排,教学重点：电磁铁;电磁继电器 教学难点：电磁铁应用 课时安排：1课时,电磁铁：,优点：,带铁芯的通电螺线管。,2 磁性的强弱可以控制即电流大时磁性强,3 磁 强的方向可以控制，即电 流方向改变时，磁场方向改变。,1.磁性的有无可以控制,即断开时电流时电磁铁无磁性,电

9、磁铁的应用,磁悬浮列车,工作原理：列车轨道上强电磁铁的磁极与列车上的电磁铁的磁极是同名磁极，相互推斥，使用权列车悬浮，没有磨擦，减少阻力，增加运行速度。,磁悬浮列车是怎样运行的,磁悬浮列车是利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。排斥力使列车悬起来，吸引力让列车开动。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁，铁路底部安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与车厢的电磁体极性总保持相同，两者“同名磁极相斥”，排斥力使列车悬浮起来。,磁悬浮列车是怎样运行的,与常规的动力来自于机车头的火车不同，磁悬浮列车的动力来自于轨道。轨道两侧装有电磁体，它与列车上的磁铁相互作用。 列车行驶时，车头的磁铁（N极）被轨道上靠前

10、一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥结果是前面“拉”，后面“推”，使列车前进。,信息的磁记录：记录声音、文字、图象等信息的磁带的一面都涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个小磁体，通过磁头把磁粉磁化，把信息记录在磁带上。,第四节 电动机,教学目标： 1、通过实验观察搞清通电导线在磁场 中将受到磁场力的作用，知道通电 导体在磁场中受力方向与电流方 向，以及磁感线方向有关系。 2、通过演示实验，知道矩形线圈在磁 场中的转动情况 3、了解直流电动机的构造和工作原 理，理解换向器的作用 重点难点：直流电动机的工作原理,活动,通电线圈在磁场里转动,实验,电动机故障的重要原因

11、,接触不好,摩擦太大,电流太小,卡壳,刚好在平衡位置,第5节 磁生电 教学目标： 1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件 2、说出电磁感应现象中的能量的转化 3、通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素 4、知道感应电流方向跟什么因素有关 5、知道交流发电机的工作原理 6、知道交流电和直流电的区别，知道大型交流发 电机的组成。知道我国交流电的周期和频率 重点难点：电磁感应、交流发电机,电磁感应现象实验,换用多匝方形线圈效果明显,线圈在磁场中一条边框向左（或向右）移动一段距离 后要停顿一下（等指针回到零），再开始向反方向移 动，观察电流表指针偏转方向,上下移动过程中适当放慢些，蹄形磁铁两极间区

12、域内 的磁场并不是理想的匀强磁场，切割速度小，产生感 应电流小到不易察觉，选用灵敏电流表。,活动,电磁感应现象的实验设计,提出问题,猜想与假设,挑选想用器材进行组合，介绍器材，说出作用,怎样才知是否生电了？,确定主要器材：蹄形磁铁，方形线框,导体在磁场中运动一定会产生感应电流吗？,为什么导体在磁场中静止或上下运动无电流？,学生继续实验进一步探索,磁感线当作小麦，部分导体看作镰刀，要想得到小麦 镰刀怎么运动？导体在磁场中运动叫什么？,交流与合作,演示一下你们怎样发电？,概括：提出问题猜想实验再提问再猜想再实验,N,S,调换磁极,导线位置,N上线左,N,S,调换磁极,导线位置,N上线右,无！,无！

13、,无！,有！,有！,1.导线切割的速度,3.永磁体的强度,4.切割导线的条数,5.切割导线的有效长度,感应电流的大小与那些因素有关？,2.导线切割的速度方向,研究方法：控制变量法,探究,发电机,第六节家庭用电,教学重难点：保险丝的作用和选用原则； 断路器的作用和工作原理。,教学目标：了解家庭电路的组成 知道测电笔的结构和使用方法 知道保险丝的作用，会选用保险丝 知道断路器的作用和工作原理 知道三孔插座、三脚插头的连接和作用,教学建议,电能表 接线：、3进； 2、4出 表盘技术参数：标定电流,熔断器 原理：电流热效应 接火线的原因,电能表,火 线,零 线,连接方法：串联,火线 零线,某同学家里由于用电不当，经常烧保险丝，一气之下，他找了一根铁丝（或铜丝）代替保险丝接上结果这“保险丝”真的没有烧坏，你觉得他这样做妥当吗？为什么？设计实验说明,不行，因为铁丝、铜丝在电流过大时不熔 断，起不到保险的作用。（该行为千万不 能试!）,不能用铜丝、铁丝代替的原因,断路器 作用 连接方法 原理：双金属片膨胀系数不同,测电笔