研究影响电磁铁磁性强弱的因素.doc

§4—3研究影响电磁铁磁性强弱的因素

【教材分析】
电磁铁的应用广泛，但是学生知其不多，了解决定电磁铁磁性强弱的因素是学以致用的体现。但是本节的教学意图并不在于传授知识，而是继续培养学生科学猜想的意识和方法，科学猜想并不是盲目地猜，而是建立在已有事实、现象基础之上，根据一定的科学原理、运用一定的科学方法进行的一种科学活动。在课堂上让学生自主探究，设计方案，分组实验检验猜想获得结论。
【教学目标】
⒈知道影响电磁铁磁性强弱的主要因素。
⒉体验科学探究的全过程。
⒊进一步练习使用控制变量法设计实验方案。
【教学重点】
学会运用一定的科学方法进行科学探究。
【教学难点】
实验方案中变量的控制设计。
【教学准备】
电磁铁、电源、滑动变阻器、电流表、小灯珠、大头针等。
【教学过程】
引人
复习：电磁铁的概念。
设问：电铃是利用了电磁铁的原理设计，响度不同的电铃铃声的强弱由什么决定？（电磁铁的磁性强，铃声响，反之弱）有什么办法改变铃声的强弱呢？为了解决这个问题，我们要先了解影响电磁铁磁性强弱的因素（板书课题）
探究活动
1、提出问题：影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？
2、分组讨论建立假设，学生发表见解，教师组织学生补充修正。
①是否有铁芯：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多。
②铁芯的大小、形状、材料：大铁芯看作是多个小铁芯组合而成，磁化后，每个小铁芯都产生一个磁场，多个磁场合在一起，电磁铁的磁性增强。
③电流的大小：电磁铁是电产生磁，断开电流，电磁铁就没有磁性，电流越大，磁性越强。
④线圈的匝数多少：通电后，每匝线圈都产生磁，线圈的匝数越多，磁性越强。
⑤线圈的横截面积大小：线圈的横截面积越大，相当于多个电磁铁并列排放，电磁铁的磁性将增强。
⑥线圈匝数分布的疏密：线圈匝数分布密，磁性集中，电磁铁的磁性将增强。
……
由于时间和条件的限制，我们只研究其中的①③④
3、设计方案
⑴科学方法：考虑到有多个因素影响电磁铁磁性强弱，我们应该采用什么科学方法去研究？——控制变量法。
⑵其中的①④两个实验容易完成，主要讨论③
如何判断电磁铁磁性的强弱：吸引大头针的数目越多，磁性越强；吸引铁屑质量越多，磁性越强；将铁块挂在弹簧秤下，整个装置下放电磁铁，磁性越强，则铁块越被吸引，弹簧秤的读数越大；将弹簧秤换做橡皮筋，根据橡皮筋的长度变化判断；……
B、如何改变通过电磁铁线圈的电流大小：改变电源的大小；用滑动变阻器改变电流。
C、如何判断通过电磁铁线圈的电流大小：电流表测量；观察串联的小灯珠的亮度的变化；判断滑动变阻器的有效电阻部分引起的电流变化。
D、实验电路图：

E、设计表格
电流0.3A0.6A1A吸引大头针的数目电磁铁磁性的强弱F、上面的实验方案也可以利用完成“是否有铁芯”“线圈的匝数多少”对电磁铁磁性强弱的影响，在实验中要注意改变一个因素，其他变量保持不变，充分体现控制变量法，还可以设计类似的表格完成实验记录。由于是定性实验，所以“吸引大头针的数目”的表述可以用“多、少”，再推出“电磁铁磁性的强弱”。
4、学生通过实验检验假设得出结论：电磁铁线圈的匝数越多，通过线圈的电流越强，线圈的磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。

知识拓展
提问：电磁铁磁性的强弱可以被控制，那么电磁铁的磁极能否被改变？
讨论得出结论：电流的方向改变则电磁铁的磁极就改变。
课堂小结
1、让学生谈谈收获，包括掌握知识方面，还有科学方法的获得。
2、解决课前提出的问题“有什么办法改变电铃铃声的强弱”？

教学反思：
这节课是一节探究课，我们安排学生动手分组实验，对培养学生的探究兴趣是有很大的帮助的，也提高学生实际动手能力，更何况是利用学生的常见的物体，（铁钉，干电池等）
本节课安排一课时，重点在实验的设计，特别是电流大小对磁性的影响，要注意学生的不同设计方案的比较，从而得出一个最佳方案。
这节课中，在实验上还可能会存在着铁钉的吸引数目无法区分的情况，要求学生客观的分析原因所在。