第十六章从指南针到磁悬浮列车.doc

课题：第十六章 从指南针到磁悬浮列车
任课教师：

8

一、 教材分析：
1． 教材内容：
（1）简单的磁现象，磁现象的探究历史，磁场，磁化，地磁场。
（2）电流的磁场，电流磁场的方向。
（3）磁场对电流的作用，通电线圈在磁场中转动，电动机的构造与原理（换向器、电刷的作用）。

2． 课程标准：
（1）通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向。
（2）通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系。

3． 教学目标：
认知目标：
（1）知道磁现象，知道磁极，知道磁极的相互作用，知道磁场、磁感线，知道磁化，知道地球是个大磁体。
（2）知道电流会激发产生磁场，电流磁场的分布与电流的分布有关系，了解通电螺线管外部的磁场的分布及其方向的判断方法。
（3）了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场的方向都有关系。知道通电线框在磁场中受力会发生转动，了解直流电动机的构造、原理及特点。
（4）知道直流电动机工作时能量的转化。
能力目标：
（1）会使用磁感线来描述条形磁体、通电螺线管的磁场。
（2）会使用小磁针来判别南北方向。
（3）会利用小磁针来探究通电螺母管的磁场。
情感目标：
（1）通过了解古代中国人对磁现象的研究及贡献，了解中华民族对文明的伟大贡献，增强自尊心与自信心。
（2）通过了解奥斯特发现电流磁场的过程，了解科学探究过程的艰辛与科学家对事业的执着与对事物入微仔细的观察，对事物变化的认真态度，是重大科学发现的基础，也是其个人成功的关键。培养对周围事物的科学态度。
（3）通过了解电动机的原理、特点，了解电动机在各个方面的应用，了解电能利用对社会进步的巨大作用。
（4）通过学习奥斯特发现电流磁场，学习直流电动机中“换向器”的采用，培养学生的创造意识与创新精神。
4． 教学重点：
（1）磁的基本知识：磁极、磁极间的相互作用、磁场、磁化、磁感线、地磁场
（2）通电螺线管的磁场
（3）磁场对电流的作用
5． 教学难点：
（1）磁场、磁感线
（2）磁场对通电线框的作用、直流电动机的原理
二、 教学内容

第一节 磁是什么

（一）教学设计：
1．教法设计：通过演示实验使学生认识磁现象、磁极、磁极间的相互作用（要经过演绎推理得出规律）。通过演示实验与分析解说，说明磁极间的相互作用是通过磁场进行的，每个磁体在其周围都会激发产生磁场，说明磁场的特点就是对磁极有力的作用。通过演示实验与分析解说，说明利用磁感线这个工具，可以形象地描述磁场的分布、特征。通过介绍古代中国人通过研究磁现象作出的伟大发明——指南针。
2．学法指导： 归纳分析观察的现象，从而得出对自然现象的基本认识，并利用这个认识进一步利用自然现象，改善我们的生活。这是科学研究的一个重要方法。学习本课时的内容，就要从归纳分析现象这一基本方法入手。自然现象有的是很抽象的，要善于利用一些工具、方法来形象描述这些现象，帮助我们更方便、更容易地研究这些现象。这是研究物理乃至研究社会现象的一种方法，通过学习运用“磁感线”描述磁场，不仅要学会有关磁感线的知识与方法，更重要的是要善于将这种思想方法运用到其他方面。
（二）教学用具：
1． 条形磁铁、马蹄形磁铁、小磁针、细铁屑、小铁钉、软盘、录音磁带、录像带、磁卡、磁性车票、磁场演示器、铁架台。
（三）教学内容
1． 认识磁体：具有吸引铁、钴、镍等物质的特性的物体，称为磁体（注意与带电体区别）。
2．认识磁极：磁体上磁性最强的部分。
3．二种磁极：水平悬挂的磁体总是指南北，指北的磁极称北极，用N表示；指南的磁极称为南极，用S表示。
4．磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极间互相吸引。
5．磁场：磁体在其周围激发产生磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场进行的。磁场的特点是对磁场中的磁极都有力的作用。磁场的方向：小磁针N极在磁场中受力的方向。磁场的分布：有强有弱，在磁极周围最强。
6．磁感线：在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与小磁针N极在该点受力的方向一致。磁感线的方向表示了磁场的方向，磁感线的疏密表示的磁场的强弱。磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。
7．磁化原来没有磁性的物体，在磁场中变得有磁性。
8．硬磁性材料与软磁性材料
9．磁记录：磁盘、磁带、磁卡等
10．地磁场：地球是个大磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。地球周围存在着的磁场称地磁场。指南针能指南北，正是利用小磁针在地磁场中表示了地磁场的方向。
11.磁偏角：由于地磁两极与地理两极并不重合，在地球上的许多地方，磁针所指方向与真正南北方向会一个角度的偏差，这个角度就叫磁偏角。磁偏角可以用来修正用磁针测量的方向，可以用来探寻矿藏，可以用来监视预报地震。
（四）布置作业
1．《创新优化》

第二节 电流的磁场

（一）教学设计：
1．教法设计：（1）通过演示实验，引导学生观察、分析现象并得出电流会激发产生磁场的结论。（2）通过演示与作图分析，引导学生得出电流磁场的方向与电流的方向有关的结论。（3）指导学生利用上课时尝到的方法——用小磁针探究磁场的分布来探究通电螺线管的磁场方向，并得出通电螺线管外部磁场的分布与条形磁铁的磁场相同、磁场的方向与电流方向、螺线管的绕向有关的结论。（4）帮助学生总结实验观察的结果，得出判断通电螺线管磁场方向的方法——安培定则。
2．学法指导：（1）要善于利用上课时学到的用小磁针判断磁场的分布、方向的方法，进行探究，了解通电螺线管的磁场。（2）奥斯特发现电流磁场的过程看似属于偶然，但他之所以会发现，跟他原来对电流磁场的不懈研究有关，还与他对未知现象的执着探寻的精神有关。这二方面，是使他成为伟大科学家的重要原因，也是我们要学习，并将运用到生活、学习中。
（二）教学用具：
1．螺线管、小磁针、螺线管磁场演示器、电池组。
（三）教学内容
1．通电导线周围存在磁场，称为电流的磁场。
2．首先发现电流的磁场是丹麦科学家奥斯特。
3．电流的磁场的方向与电流方向有关。
4．通电螺线管外部磁场的分布与条形磁体相同。
5．通电螺线管的磁场方向可以用“安培定则”来判断。
6．通电螺线管的磁场的强弱与电流的大小有关，与线圈的匝数有关。在通电螺线管中插入铁芯，可使磁场大大增强。
7．插入铁芯的螺线管叫电磁铁。电磁铁的磁场的强弱、方向、有无可以很方便的控制。
9．电磁铁的应用：电磁起重机、电控门、电动机发电机的磁体。
10．电铃、电磁继电器都是利用电磁铁制成的。
（四）布置作业
1．《课本》
2．《创新优化》

第三节 电动机为什么会转

（一）教学设计：
1．教法设计：（1）通过演示实验指导学生观察分析，得出通电导线在磁场中会受到力的作用、力的方向与电流方向及磁场方向有关的结论。（2）通过演示实验指导学生观察分析，得出通电线框在磁场中受力发生转动的结论。（3）有画图分析的方法，使学生认识通电线框在磁场中最多只能转动半圈，要使线圈继续转动下去，必须在线圈转过平衡位置时及时改变线框中的电流方向。介绍“换向器”。（4）指导学生观察直流电动机模型，了解直流电动机的构造与工作原理。（5）通过指导学生观察直流电动机演示模型的工作，了解直流电动机的特点。
2．学法指导：（1）要善于观察实验对象发生的变化，最重要的是抓住对象的状态与原来对比有什么改变，哪些改变才是真正由于实验的因素引起的。（2）对观察的结果要分析对比，从中发现与实验因素间的因果关系及变化的规律。（3）学会在实验、实践中发现工作方法、仪器工具性能的不足，并设法改善这些不足，“缺点列举法”是创造与创新的一个重要的出发点。“换向器”的发明正是对线框不能连续转动的一种改进。
（二）教学用具：
1．马蹄形磁铁、小磁针、矩形线框、铁架台、电池组、直流电动机模型
（三）教学内容
1．通电导线在磁场中会受到力的作用。力的方向与电流方向、磁场方向有关。
2．通电线圈在磁场中受力会发生转动。
3．要使通电线圈在磁场中连续转动下去，必须在线圈转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向。这可以通过安装“换向器”来实现。
4．直流电动机
5．直流电动机的特点：转动方向与电流方向及磁极方向有关。转动速度与负载及电机两端电压的高低有关。控制方便。
6．直流电动机工作时能量的转化：电能转化为机械能。
7.扬声器的工作原理：利用通电线圈在磁场中受力运动带动纸盆振动、发声。
（四）布置作业
1．《课本》
2．《创新优化》

教学反思
磁现象这一章，在传统初中物理教学观念中，一直是当作非重点来对待的。但近年来随着提倡素质教育，在历年的期末考试、中考中却不乏这一章的题目。只是受传统教学观念的影响，这些考试的试题主要体现三个方面：磁极的相互作用（主要是逻辑分析）、安培定则的运用、电磁铁与电磁继电器。《课程标准》中，这几个方面都被弱化了。如何理解这种变化，是正确安排教学、处理教材的要求。本人认为，《课程标准》对知识的要求是明显比以往要来得低，但在学生科学探究精神、创新精神的培养即是大大加强。本章许多内容是培养学生的这两种精神好材料，所以，要通过教学活动来培养学生这两种精神。因此，应该是重过程体验而轻结论。为了达到这个要求，要强调学生的主动参与。必须提供学生动手实践的机会。由于实验仪器的缺乏，本章几乎所有的实验都是演示实验，在一定程度上影响了教学效果。加上本人自身受传统教学理念的影响太深，在实际教学过程中，常常不自觉地回到过去的要求上去。使得对知识掌握的重视程度超过了《课程标准》的要求，而学生在过程与方法、情感态度与价值观的培养却有所忽视。这方面的问题必须在期末总复习中加以纠正。