《电和磁》(试教1)
教学目标:
1.科学概念:电流可以产生磁性。
2.过程与方法:做通电导线和通电线圈使指南针偏转的实验,并能够通过分析建立解释,得出通电导线、通电线圈与指南针偏转的内在关系。
3.情感、态度、价值观:体验科学史上发现电产生磁的过程,意识到留意观察、善于思考品质的重要,感悟到科学就在身边。
教学重点:通电后的导线能使指南针发生偏转;电流可以产生磁性。
教学难点:对通电导线使指南针发生偏转的现象通过分析做出解释。
教学准备:
第一组:1号电池、电池盒、小灯泡、灯座、开关、导线3根、指南针
第二组:长的绝缘导线。
教学过程与设计意图:
一、讨论影响指南针偏转的因素
1.不碰指南针你有办法使小磁针发生偏转吗?为什么它会影响指南针?
(根据学生的想法师演示验证)
2.归纳:磁铁和铁(补充镍、钴)能影响指南针,使它发生偏转。
二、通电导线和指南针
教师出示一根导线,你们觉得这跟导线会使磁针偏转吗?(教师演示)如果将这根导线接入到一个简单电路中能不能使磁针偏转呢?
1.介绍实验方法:首先要组装一个点亮小灯泡的基本电路,先试一试灯泡会不会亮,然后双手拿住长一些的导线拉直靠在指南针的上方,与磁针的方向一致。
观察: A.通电流之前,小磁针有没有变化?接通电流时指南针有没有变化?断开电流后又怎样了?
B.试试导线其他不同的放法,观察现象有什么不同?
2.生分组实验。
3.汇报:你们发现了什么现象?导线不同的放法,现象有什么不同?
4.小结:通电导线靠近指南针,小磁针发生了偏转现象。
三、分析小磁针偏转现象产生的原因
1.其实早在1820年丹麦科学家奥斯特已经在一次实验中发现了这个奇怪的现象,当时,奥斯特的脑子里就有了一个大问号,那么,你看到这一现象会提出什么问题?
2.理并指向关键问题“是什么原因使小磁针发生偏转的呢?”(分组讨论)
(预设:通电之前磁针没有偏转,而且导线是铝的,磁铁也不会吸引铝,所以磁针偏转不可能是导线的原因。实验桌上除了小磁针,没有其他磁铁了。)
3、那到底是什么原因使小磁针偏转呢?学生讨论。
4、汇报交流。(预设:电能转化成光和热,那么电转化成磁性有没有可能?板书:产生磁性)
四、如何使实验效果更明显
㈠ 利用短路使实验效果更明显
1.实验中小磁针的偏转角度很小,你有办法使实验效果更明显一些吗?
预设学生的想法:A.电池多用几节; B.加粗导线; C.去掉绝缘外皮;
D.多几根(电流方向一致)导线一起靠近等。
2.从多用几节电池引导到利用电路短路加强电流的方法,并讲解实验方法。
要点:拿掉小灯泡保留开关,做到一切准备好之后再通电,开关做到一触即放。
3.学生做利用短路使磁针偏转更明显的实验。
4.小结:加大电流能使实验效果更明显。
㈡ 利用线圈使实验效果更明显
我们还猜测哪些方法能使实验现象更明显呢?
1.把多根(电流方向一致)导线一起靠近指南针的方法,会不会磁针偏转更明显呢?有没有道理差不多,但做起来更简单的方法?
2.讲授绕线圈的方法与实验方法。(不使用短路的方法)
观察:A.在其他条件相同的情况下,线圈与一根导线相比哪个使磁针偏转更大?
B.试试线圈的各种放法,怎么放置小磁针偏转的角度最大?
(提示:上方下方、平放竖起、指南针套在线圈里面等)
3.学生实验。
4.组织汇报。
5.小结:线圈越多小磁针偏转角度越大。
五、获得结论,延伸产生新的问题
电流越大线圈越多现象也越明显,进一步肯定了磁针偏转与电流有关。但到底是通电导线周围产生了磁场,间接干扰了指南针使它发生偏转,还是电流直接作用于小磁针呢?有没有直接的证明方法?
1.我们最初了解的磁铁性质是什么?(能吸铁) 假如它真的吸起了铁,那么说明一定是产生了磁性,结果不言而喻,是不是?
2.通过演示实验下结论。
分两层演示:先直接用线圈吸大头针,发现吸不起;再加入铁钉吸起大头针。
3.小结:铁钉原来不会吸起大头针,但套在通电线圈中却吸起了大头针。从而确认通电导线周围肯定是产生了磁性。科学家经过反复的实验,也已经证明了在通电导线周围确实产生了磁场。
4.引导学生课外继续探究:
补充资料:奥斯特在发现这一现象后的3个月内进行了反复的实验和研究,做了数百次实验,取得了一系列新的进一步发现,原本这个不引人注意的小发现,引起了科学界的轰动。
同学们,你们有没有进一步研究的设想?或者有没有相关的问题?
5.用完了的废电池,是不是一点电都没有了呢?能用我们的线圈和指南针检测一下吗?
让学生说说检测的思路:磁针偏转说明废电池里还有电,磁针不偏转说明废电池里没有电,它们成了检测电流的检测器啦!(课外试一试)
板书设计:
电和磁
产生磁性
电流 磁针偏转