探究电磁铁的磁性强弱（教学案例及反思）.doc

教学设计：探究电磁铁的磁性强弱
（教学案例及反思）
江西新余二中 李忠
[教学目标]
1．知识和技能
了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁，认识影响电磁铁磁性的因素。
2．过程和方法
经历探究影响电磁铁磁性强弱因素的过程，能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。
3．情感态度与价值观
具有“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识，养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的科学态度。
[教学器材]
干电池三节，大铁钉两枚，大钢钉一枚，铝筒一个，漆包线（1m和1.2m各一根）,小刀一把，电流表一只，大头针（或细铁屑）适量，缝衣棉线若干，开关、滑动变阻器一只。
[教学过程]
一． 引入：从生活走向物理
观看视频，画面上出现电磁铁搬运铁块的场景。看完的同学议一议，猜一猜。
师：你们看到了什么？
生：这是电磁铁……
师:你还想知道什么?
生甲:什么是电磁铁?我自己能否做一个?
生乙:电磁铁是怎样工作的?它为什么能吸引起成吨的钢铁?通过它的电流是多大?......
师:同学们对这么多的问题感兴趣,很好。这节课希望同学们能解决一些问题，同时也能产生许多新的问题。
教学感悟：联系学生的生活实际，引导学生提出问题并激发起学生学习的兴趣！体现“从生活走向物理”的课程理念。
二、制作电磁铁
阅读课本，知道什么是电磁铁、怎样制作电磁铁。依照课本的指导，自主选择器材。学生分组活动（ 提醒学生用小刀将两头的绝缘漆刮掉。）

生甲：用1m细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制60匝的线圈，再用棉线在漆包线表面缠绕一层，使漆包线不致松散，这样就制成了一个电磁铁。 ，用1．2m细漆包线在另一大铁钉上绕80匝制作了另一个电磁铁。
生乙：我们也制作了两个电磁铁，不同的是一个绕在铁钉上，另一个钢制的水泥钉。我们想看看它们有什么不同。
生丙：我们做了三个电磁铁，除了跟甲一样外，我们还在铝筒上绕了一个60匝的电磁铁。
师：手脚真够快的，是不是经常帮妈妈绕毛线？（生愉快地笑了。）
生丁：乙﹑丙两位同学看书不认真。绕在铁钉和铝筒上不能叫电磁铁。
生丙：书上说的不一定对！亚里士多德曾经说过“我爱老师，我更爱真理。我们想研究一下，同样是金属，铝筒究竟可不可以。（同学们给了他热烈的掌声。）
三．探究电磁铁的磁性强弱
1． 猜想
师：“电磁铁能吸住多重的东西”，也就是电磁铁的磁性的大小。那么，电磁铁的磁性大小究竟跟哪些因素有关呢？各个小组讨论一下，然后把你们的观点告诉大家。
甲组：跟通过漆包线的电流、它两端的电压以及漆包线的电阻有关。
乙组：还应当与线圈匝数多少有关。
丙组：我们认为甲组的观点有些重复，根据欧姆定律，电压和电阻的共同作用就是电流，所以，我们的观点是：通过漆包线的电流大小和线圈匝数的多少会影响电磁铁磁性的大小。
师：大家的猜想都有道理，相比之下，丙组的猜想比甲组更合理一些。
丁组：电磁铁磁性的大小跟铁芯的粗细有关，越粗磁性越强。
师（有些惊讶）：你们的这个猜想的确与众不同，坦率地讲，我也说不清楚铁芯的粗细是否对电磁铁的磁性有影响。给的器材里2枚大铁钉也是一般粗，不过，课后，我们一起来研究。谢谢你们，能提出这么好的猜想来，让老师也大开眼界。
教学感悟：教师鼓励学生大胆猜想，把课堂的时间和空间留给学生，学生的主体地位得以充分体现！教师真实地在学生面前暴露自己的无知（甚至有意识地表现自己的无知），与学生一起探讨问题，使学生去除对教师的神秘感和权威感，主动承担起探究的责任。
2．方案
电流、匝数都影响电磁铁的磁性，各组讨论，解决以下问题：
（1） 采取何种步骤？（A.保持匝数不变,电磁铁磁性与电流的关系;B.保持电流不变,电磁铁磁性与匝数的关系.）
（2） 用什么方法来反映电磁铁磁性的强弱?(学生:用吸引铁屑的多少,用吸引大头针的多少)
（3） 用什么方法来改变通过电磁铁的电流?(学生:增减电池的个数;或用滑动变阻器.)
在研究“保持电流不变，磁性与匝数的关系”实验中，甲组依照这样一个方案进行探索（如图）。我们把它贴在黑板上，让大家展开讨论。
甲组解释说：将两个电磁铁分别接在相同的两节干电池上，通过它们的电流是相同的，就可以研究“保持电流不变，磁性与匝数不变的关系”。
制作
1m的漆包线做成50匝的电磁铁，1．2m的漆包线作成的80匝的电磁铁

设计

分别将两个电磁铁接在同一个电源上，设计简单、思路明朗

记录
线圈的匝数（匝）
50
80
吸引的图钉（个）
5
9
结论
“电流一定时，匝数越多电磁铁的磁性就越强”
师：同学们来评价他们的方案。
生甲：这个方案步骤简单，操作方便。
生乙：这个方案不可行。甲组认为电磁铁两端的电压相同，电流就相同，事实上这两个电磁铁的电阻是不同的（漆包线分别为1m和1．2m）。如果用这个方案，结果是不可信的。
师：乙生的评价很中肯。同学们要在讨论中尝试评估他人的方案，有从评估中吸取经验教训的意识，从而改进探究方案。
教学感悟：“探究！合作！发展！”的新理念在这里撒下了种子。
3、收集实验数据（略）
各个组在经历和15分钟的探索后，得出“磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；通过电磁铁的电流越大，磁铁的磁性越强；电磁铁线圈的匝数越多。，磁性越强”的结论。可以看出，同学们还有很多想法渴望得到交流。
4、交流和评价
师：在经历和体验了快乐的探究后，你有哪些收获？
生甲：我知道电磁铁的构造。
生乙：我知道了怎样控制电磁铁的磁性大小。
生丙：我又一次品尝到了运用控制变量法来探究问题的快乐。
生丁：我们解决了一些问题，可又有了一些新发现，这让我很兴奋。（教师和学生都开心地笑了。）
师：都有哪些新发现？
生甲：我们发现用钢芯也可以吸引大头针，不同的是，断电后它仍然有磁性，这样反而不方便。
生乙：我们用铝铜代替铁钉，发现它不能吸起大头针，说明电磁铁只能用铁芯来做。关于这一点，我相信认识深刻的只有我们组。（生笑）
师：为什么？
生乙：听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学的会。（掌声一片。）
师：说的好。我们都要将这种“动手实践，亲历体验”的学习方法发扬光大。
生丙：老师，我还有一些不明白的问题。
师：请告诉同学们。
生丙：滑动变阻器是不是电磁铁？
话音刚落，学生们就开始争论，有说是的，有说不是的。
师：“听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会”，你们去研究吧。（生会意地点点头。）
于是大家观察研究，首先看到的线圈内部是瓷的，然后撒一些细铁屑发现它没有被变阻器的线圈所吸引，就这些现象大家讨论后有以下几种看法。
生甲:变阻器不是电磁铁，因为它内部不是铁芯而是瓷芯。
生乙：电流通过它只有热效应，不会有磁效应。
生丙：不对！电流周围肯定存在磁场，它会不会采用特殊绕法，使磁性正好抵消，所以它对外不显磁性。
师（非常激动）：同学们的研究和推理极具想象力，你们的创新能力让老师钦佩！尽管我们还不知道它究竟是怎么回事，可这种敢于质疑、勇于创新的精神会使我们终身受益。
教学感悟：给学生一个冲突，让他们自己去讨论：给学生一个空间，让他们自己往前走。这里没有标准的答案，但会留下合作探索的足迹。
五．从物理走向社会
再看录象，听听钢铁厂技术员介绍有关电磁铁的一些数据。例如：电磁铁的工作电流为300A，能吸起3t废铁等等。
课后要求学生访问下列网点，了解电磁铁的种类以及工作环境，写一篇调查报告“电磁铁在生活中的应用”。

教学反思：
1. 本节课通过让学生观看“钢铁厂里电磁铁在工作”的录象引入课题，贴近学生的生活，有效地激发了学生的学习兴趣。课的最后让学生走入社会了解电磁铁在生活生产中的应用，让学生感受到学习物理不仅有趣，而且还有用！这也充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念！
2. 本节课大部分时间都交给学生自行探究，充分地让学生享受探究过程，很好的体现了学生的主体地位。同时教师的引导作用也恰到好处：教师并不追求探究的各个环节面面俱到，而是根据本节课的特点重点抓住“猜想”和“实验设计”这两个环节深入挖掘。并重点渗透“控制变量法”，启发学生对实验方案进行合理性、可行性分析，收到良好的教学效果。
3. 由于本节课我最主要的设计思想是“把课堂还给学生”，因此，课堂内容的进展速度未能按我的教学设计向前推进，而是看学生们的活动情况来决定。所以课堂的时间上有一点延时了。
2012．12．9