资源描述
《电流的磁效应》
一、设计说明
1.教材地位与作用：
本节课是《科学》（牛津上海版）七年级第一册第九章《电力与电信》的第三节“磁铁及电流的磁效应”。本章节主要围绕“电流”与“电信”两大主题展开。“磁铁及电流的磁效应”正好起着承上启下的作用。电与磁的关系学生之前很少了解，因此这节课显得很重要。
2、教材处理：《电力与电信》第三节“磁铁及电流的磁效应”主题教材安排了一课时。这个主题内容较多，因为在小学自然学科学生已经认识了一些简单的磁现象，六年级已经学过磁的一些性质，因此对磁现象这里只做复习和归纳。简易指南针的制作留在课后学习。而学生对电流的磁效应是完全陌生的，因此将重点放在电流的磁效应上，将课题确定为《电流的磁效应》。
3、学情分析：
在知识掌握上，七年级学生对电已经有了常识性的了解，也积累了一定的实验观察、操作等活动的经验，具有描述实验现象和初步的推测和判断的能力，因此本课探究电流的磁效应，探究增强电流磁效应的方法的实验设计及分析活动，学生经努力能够做到。
在思维角度上，七年级学生的思维在很大程度上还是依赖于事物的表象和以往的经验，缺乏抽象性，在教学过程中老师的引导和组织显得至关重要，所以本节课主要是以直观的现象引出猜测，引导学生作出科学的假设，切实的动手操作来判断假设的科学性。让学生经历科学探究，体验科学研究的乐趣。
4、教学策略：先通过“电磁起重机吸放物体”的情景来激发兴趣，引发电流和磁性关系的猜测，进一步引导学生作出假设，设计实验方案，验证假设的合理性，得出结论。通过分析通电直导线没有吸引铁屑是不是就说明“通电导线没有磁性”的分析，进一步激发学生的思维，探究增强电流磁效应的方法。通过学生猜测，收集资料等方法得到“将直导线绕成导线圈（螺线管）磁性增强了，在线圈中加入铁芯后，磁性更强。在此基础上设计并实验验证假设。
设计并进行“通电电磁铁的磁性增强了吗”的实验是本节课的难点。学生是否能运用控制变量的方法设计实验，这是个难点。考虑到班级里学生的能力不同，不是所有学生都能自己设计实验的，因此在设计教学中，先是全班讨论，再分组动手操作。在教学设计中是通过借助工作单来记录学生的思维痕迹和课堂活动轨迹，引导学生的探究过程，以此来突破难点。
在学生对电流的磁效应有了一定认识后，根据已学知识解释电磁吊车的工作原理，呼应创设的情景，同时也是对学生知识的应用能力的一个反馈。再分析生活中利用电流磁效应工作的例子，了解电流磁效应在实际生活中的应用情况。让学生体会科学来源于生活，科学服务于生活。
二、教学目标
1、通过 探究“电流能产生磁性吗”的活动，对实验现象进行比较，知道电流的磁效应，在活动过程中初步学会分析和质疑，培养不断探索的科学精神。
2、通过探究“通电螺线管、电磁铁的磁性增强了吗”的活动，学会运用控制变量维的方法设计实验方案，并通过实验验证假设，体验科学探究的一般过程，养成善于观察的科学素质和乐于探究的科学态度。
3、通过交流 “电流磁效应的应用”，了解电流磁效应在日常生活中的应用，增强知识联系实际的能力，体会科学来源于生活，科学服务于生活。
三、教学重点和难点
【重点】：观察并发现电流的磁效应；设计并进行“通电螺线管、电磁铁的磁性增强了吗”的实验。
【难点】：设计并进行“通电螺线管、电磁铁的磁性增强了吗”的实验。
四：教学准备：
活动一：电池、开关、灯泡、导线、小铁钉、小磁针（器材事先放在抽屉内）
活动一
探究电流与磁性的关系
活动二
如何增强电流的磁效应
五、教学内容组织【教学流程】：
电流与磁性有关系
电流的磁效应
情景
电磁起重机视频
通电电磁铁有磁性且磁性增强
活动三
交流电流磁效应的应用
总结
布置作业
电流磁效应的应用实例及工作原理
六：活动设计
活动一：电流与磁性的关系
活动目标：通过分析电流与磁性的关系，发现电流的磁效应。
学生的学习活动
教师的指导活动
观看电磁起重机视频
分析电磁起重机吸引金属，放下金属的原因
设计并实验验证电流能产生磁性。
引导学生发现电流与磁性的关系
引导学生猜测电流能产生磁性吗？
指导学生设计实验方案并开展实验探究。
活动二：增强电流磁效应的方法
活动目标：通过猜测、阅读资料等方法寻找增强电流磁效应的方法，并能设计实验验证假设，得出通电螺线管和电磁铁的磁效应增强了，通电电磁铁的磁效应最强。
学生的学习活动
教师的指导活动
讨论增强电流磁效应的方法
阅读资料和教材，发现螺线圈和电磁铁可以增强电流的磁效应。
设计实验探究通电电磁铁的磁性增强了吗？
分析实验现象，得出结论。
引导学生交流增强电流磁效应的方法。
准备阅读资料，指导学生认识电磁铁。
指导学生设计方案，验证通电电磁铁的磁性增强了。
引导学生分析实验现象，得出结论。
活动三：电流磁效应的应用
活动目标：通过分析电磁起重机的原理、交流生活中还有那些电磁效应的运用，学会学以致用，生活联系科学。体会科学从生活中来，服务生活的道理。
学生的学习活动
教师的指导活动
分析电磁起重机的原理
交流生活中还有哪些电流有关电流磁效应的运用。
引导学生发现分析电磁起重机的原理。
引导学生交流。
总结：科学来源于实践，服务我们的生活。
七、教学过程：
教学内容
师生教学过程
设计意图
一、 引入
师：首先请同学们看一个实验。
老师手里有一样未知物体，我现在把它靠近小磁针（铁钉），你观察到什么现象？
生：小磁针偏转了。
师：那你能根据这个现象猜测老师手里的是什么吗？
生：可能是磁铁。
师：还能用什么方法检验是不是磁铁？
生：靠近大头针，看是否吸引？
师：实验，吸引大头针。
师：你为什么这样猜测呢？
生：磁铁吸引铁等物质，使小磁针偏转。
师：那我们来揭晓答案。露出磁铁。
恭喜你猜对了。奖励。（掌声或物质？）
师：我们把磁铁能吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。
板书：贴表格：磁铁 吸引铁 有磁性
小磁针偏转
通过回忆磁性物质的性质，为进一步学习打下基础。
电流的磁效应
提出问题：
电流能产生磁性吗？
猜测并作出假设
奥斯特实验
结论：电流有磁效应
我们来看一个视频：电磁起重机。
生：观察。
师：你观察到了什么现象？
生：吸放金属。
师：你觉得金属吸放物体的原因是什么？
预设1生：和电流有关系。
师：你为什么这样认为呢？
预设2生：回答不出，引导：
【师：你觉得电磁起重机通电后能吸起铁等金属，是什么原因呢？
生：可能是产生了磁性。
师：为什么断电又不能吸引金属了呢？
生：磁性可能消失了。
师：通电和断电的区别在哪里呢？
生：一个有电流，一个没有电流通过。】
师：我们可以做出这样的猜测：通电电流产生了磁性。
那要让你来验证这个猜测的话，你会怎么做？
小组讨论：（引导：要产生电流的话要有什么器材？要有电池、导线）
交流：
组1：将电路连接起来，看能不能吸引铁等磁性物质……
组2：将电流连接起来，看能否使小磁针发生偏转。
师：可以做出这样的假设1:如果有电流产生了磁性的话，连接电路，通电导线附近就会吸起小的铁钉、铁屑。而没有通电的导线不会吸引。 假设2:如果电流产生了磁性的话，通电导线就会使小磁针发生偏转。没有通电的导线不会使小磁针偏转。
师：在大约200年前，很多科学家不断研究终于有了重大发现。请课前收集资料的同学交流奥斯特和奥斯特的发现。
生：交流。
师：在1820年的时候，丹麦物理学家奥斯特发现：通电的直导线可以使小磁针发生偏转，经过深入的研究，他把这种现象称为：电流的磁效应。
师：ppt图片，指导小磁针放置的位置，方向等。
下面我们就来重复奥斯特的实验。请学生展台演示：通电直导线使小磁针偏转的实验。
生：观看。
师：同学们观察到了什么现象？
生：小磁针发生了偏转。
师：小磁针发生偏转和那种现象类似？
生：磁铁靠近小磁针，也可以使小磁针发生偏转。
师：这个实验现象，可以得到什么结论。我们刚才提出的假设是否正确？
生：假设正确。小磁针发生了偏转，说明电流产生了磁性。
通过电磁起重机比较形象的视频引入。使学生对电磁现象有关直观的认识。
通过分析电磁起重机吸引金属的原因，引导学生对电流产生磁性的现象，进行猜测、设计实验开展探究实验。
通过分析、交流不同的实验现象，对自己的猜测进行验证和质疑，得出结论。
通过对猜测和实验证据的分析，学会利用证据来不支持自己的假设的时候，需要进一步的猜测和思考。
培养学生表达、收集资料的能力。
科学精神教育。
如何增强电流的磁效应？
电磁铁
小组讨论设计“如何证明通电电磁铁磁性增强”的实验方案
学生小组实验
交流并分析实验现象，得出结论
师：如果电流产生了磁性的话，通电后就会吸引铁屑吗？
如果要验证这个实验该如何做？
生：将大头针靠近通电导线。闭合开关，观察铁屑是否被吸引。
师：演示。
生：铁屑没有被吸引，
师：这是不是说明，电流没有产生磁性。
生：不一定，可能是电流的磁性太小了，吸引不起来。
师：那电磁起重机有这么强的磁性
师：有没有什么办法能增强电流产生的磁性呢？
生：增加电池数量。
生：增加导线长度
……
师：如果不改变电流，导线不变的情况下，还有没有其他的方法了呢？指导阅读教材68页。
师：老师从百度上输入想查询的“增强电流的磁效应”找到了这些资料。下面请同学们阅读、归纳。
生：在奥斯特发现电流的磁效应的第二年，英国科学家戴维就把导线绕成螺线管来研究电流的磁场，通过不断的尝试发现导线不变的情况下 绕成螺旋形可增强磁性。在通电螺线管的里面插入铁心，制成电磁铁，可以进一步增强磁性。
师：介绍。我们把导线绕城圈，制成螺线管，在中间插入铁钉制成电磁铁。
师：如何证明通电电磁铁有磁性且磁性增强了呢？
生：实验验证
师：如何实验验证呢？小组讨论。（PPT出示问题。）
生：看吸引的大头针的数量。
师：问题一：是否要进行一个对比实验，进行比较。
如何比较呢？
生：回答
师：问题二：选择那些实验器材？
绕在电磁铁上的导线长度和粗细，与对比的直导线的长度和粗细是否应该一致？两次对比实验用到的实验器材是否应该一样？
生：应该一样。
师：为什么除了导线绕成线圈，插入铁芯不一样外，其他条件要保持相同呢？
问题三：如何连接电路？
问题四：观察和记录哪些实验现象？
师：下面请同学们小组合作设计实验方案。（工作单活动
生：设计方案
交流方案，师生评价
师：请其他小组评价：他们小组的实验方案设计是否合理？
师：为什么要选择1.8米的直导线？
下面请同学们动手实验，观察实验结果是否和我们的假设一致。
生：实验。
生：交流：实验现象和结论。
师：从这个实验我们可以看到，通电电磁铁的磁性比通电螺线圈更强。
师：同学们今天进行了科学的尝试研究，事实上，科学家每次的发现都是无数次实验探究的结果。我们想一次研究就能得到准确的结论往往是不太可能，有兴趣的同学课后还可以通过查找资料，进一步的进行“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”。
通过质疑，进一步分析，提高学生辩证分析的科学思维意识。
通过介绍科学家的探究历程，培养学生知道科学研究必须是不断尝试的结果。
通过设计通电电磁铁磁性是否增强的实验方案，学习科学的探究方法。
通过对猜测和实验证据的分析，学会利用证据来支持自己的假设。
电流磁效应的应用
师：了解了电流磁效应，你能解释电磁起重吊车的原理吗？
生：解释。起重机由电磁铁组成。通电时，电磁铁有了磁性，能吸引铁等物质。断电时，电磁铁失去磁性，不再吸引铁等物质。
师：电流的磁效应在生活中还有哪些应用呢？
同学们把书翻到70页，认识电磁门铃的结构，并解释工作的原理。
生：阅读。
师：播放视频（光盘）
介绍电流的磁效应在生活中的应用。
通过解释生活中电流磁效应的应用，学会学以致用。科学研究最终是服务于社会的。
小结
说说你这节课的收获。
板书：
电流的磁效应
磁铁 使小磁针偏转 有磁性
通电导线 使小磁针偏转 有磁性
结论：通电导线有磁性。
通电电磁铁的磁性增强。
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