北京課改版九上《探究影響電磁鐵磁性強弱的因素》word教案

1、名師精編 優(yōu)秀教案探究影響電磁鐵磁性強弱的因素一、問題的提出在物理課上,老師在講完磁體之后,對大家說：“ 是不是只有磁體才能吸引鐵塊？”,過了一會, 老師拿出一個教具給大家做了一個試驗,這個裝置不通電時不能吸引鐵塊,一通電就可以吸引鐵塊；老師告知大家這個裝置叫做電磁鐵,并問大家是否見過這樣類似的裝置；同學(xué)們非常積極地就說開了：有的說在別人修洗衣機(jī)時見到過；有的說在別人修漏電愛護(hù)器時見到過； 仍有的同學(xué)說在電視節(jié)目中見到過,而且那個電磁鐵的磁性很大,可以把幾十噸的鐵塊一下子就能吸引起來；接著老師又拿出一個自制的電磁鐵,并說明白一下纏繞的方法,然后又給大家提出了一個問題：電磁鐵的磁性強弱究竟和什么

2、因素有關(guān),請同學(xué)們通過試驗探究一下？并要求大家自愿組成小組,最終寫出探究報告在一周之后上交；二、 假設(shè)的形成與陳述接到了問題之后, 我們第一成立了探究小組,然后對老師提出的問題進(jìn)行了猜想和估計；我們認(rèn)為： 既然電磁鐵是通電的,就應(yīng)當(dāng)電流越大,它的磁性越強（可以從吸引大頭針的數(shù)量來表達(dá)）；電磁鐵是由一圈圈的漆包線組成的,就應(yīng)當(dāng)是圈數(shù)越多磁性越強；磁性強弱可能與線圈的匝數(shù)、 電流的大小兩個因素有關(guān)；要看其中的一個因素是否能夠影響電磁鐵的磁性,就要對另一個因素加以限制,；最終我們得出了這樣的兩個爭論假設(shè)：假設(shè) 1：在電磁鐵線圈的圈數(shù)肯定情條件下,假如通過電磁鐵的電流越大,就電磁鐵的 磁性就越強；假設(shè)

3、 2：在通過電磁鐵的電流肯定條件下,假如電磁鐵線圈的圈數(shù)越多,就電磁鐵的磁 性就越強；三、試驗設(shè)計 在試驗中,我們對爭論假設(shè)中的變量進(jìn)行識別,確定了自變量、掌握變量、因變量；依據(jù)自變量測量的需要挑選了試驗儀器并設(shè)計了試驗的步驟,依據(jù)自變量、掌握變量 和因變量的內(nèi)容以及試驗中要測量的次數(shù)設(shè)計出了試驗記錄表格；（一） 識別變量,并對變量進(jìn)行操作定義依據(jù)本試驗的假設(shè)1 可以確定自變量為電流的大小, ,因變量為電磁鐵的磁性強弱, 電磁鐵線圈的圈數(shù)為掌握的變量；依據(jù)本試驗的假設(shè) 2 可以確定自變量為電磁鐵線圈的圈數(shù),因變量為電磁鐵的磁性強弱,掌握的變量電流的大??； 電磁鐵磁性強弱可以定義為吸引大頭 針的

4、多少； 在試驗過程中, 一個自變量被進(jìn)行試驗時, 另一個自變量 就是被掌握的變量；（見表 1）表 1控 制 變 量自 變 量因 變 量電磁鐵線圈的圈數(shù)名師精編優(yōu)秀教案電流電流電磁鐵線圈的圈數(shù)電磁鐵磁性（吸引大頭針的數(shù)量）（二） 挑選掌握技術(shù) 通過怎樣的試驗來檢驗以上猜想呢？同學(xué)們經(jīng)過爭論,認(rèn)為應(yīng)當(dāng)利用掌握 變量法,分 別掌握線圈匝數(shù)、電流；即：（1）保持線圈匝數(shù)肯定,轉(zhuǎn)變通電電流的大小,測量電磁鐵的 磁性強弱；（2）保持電流肯定, 轉(zhuǎn)變線圈的匝數(shù), 測量電磁鐵的磁性強弱；為此,需要解決三個問題： 怎樣測量電磁鐵磁性的強弱、怎樣改變和測量通過電磁鐵線圈的電流、怎樣轉(zhuǎn)變電磁鐵線圈的匝數(shù)； 同學(xué)們爭

5、論明白決這三個問題的各種可能方法,最終確立下了一個試驗方案方案；試驗的難點就是轉(zhuǎn)變電磁鐵線圈的匝數(shù)的問題,為明白決這個,我們打算制作一個多抽頭的線圈；（三）確定試驗所需的材料和設(shè)備,設(shè)計試驗步驟 材料和設(shè)備需要的試驗器材如下：漆包線（ =1.1mm L=10m ）塑料管 （ =20mm L=100m m ）鐵芯（ =14mm L=120m m） 干電池（1 號 2 節(jié)）、開關(guān)、滑動變阻器（20 2A ）、電流表 J0407 型、導(dǎo)線、如干大頭針、鐵架臺；第一要用這種規(guī)格的漆包線作制一個八抽頭的電磁鐵（ 120 匝 每 20 匝抽出一個接線端） ,選取這樣直徑的漆包線和 塑 料 管 纏 繞 起

6、來 比 較 方 便 , 實 驗 操 作 時 可 見 度 較 大 且 簡 便圖 1 易行；制作多抽頭就是為了轉(zhuǎn)變線圈中的匝數(shù)而設(shè)計的；選用滑動變阻器就是為了轉(zhuǎn)變電路中的電流,電流表就是為了測量電路中的電流大小,其余器件就不必介紹了；試驗步驟：為了檢驗假設(shè) 1 和 2 的真?zhèn)涡?我們分別設(shè)計了兩個試驗步驟；在設(shè)計的試驗步驟中,包括有為了試驗的實施而預(yù)備的電路連接的步驟；轉(zhuǎn)變自變量、 測量因變量所進(jìn)行的操作步驟,試驗過程中應(yīng)記錄的步驟；為處理試驗數(shù)據(jù)而進(jìn)行的圖像擬合等；步驟 1：.按圖 1 所示實物電路圖連接實物,打開開關(guān),將變阻器滑片放在最大位置；.試觸開關(guān),檢驗電路連接是否正確；.閉合開關(guān),調(diào)劑

7、滑動變阻器、觀看電流表,用電磁鐵去吸引大頭針；名師精編 優(yōu)秀教案.登記電流表的示數(shù)和大頭針的數(shù)目,并將結(jié)果記錄在表中；.轉(zhuǎn)變電流,重復(fù)步驟 步驟 2：.轉(zhuǎn)變電磁鐵接線匝數(shù),4 和 5,并將結(jié)果記錄在表中；調(diào)劑滑動變阻器、 保持電流值肯定, 用電磁鐵去吸引大頭針；.登記電流表的示數(shù)和大頭針的數(shù)目,并將結(jié)果記錄在表中；.重復(fù)步驟 7 和 8,并將結(jié)果記錄在表中；.將試驗記錄用 excel 做出圖像；.整理試驗儀器,完成試驗報告,（三） 設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表在設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格時,我們把掌握變量固定在表格的右上方,自變量的記錄放在表格中的第一層, 因變量的記錄放在表格中的其次層,以表達(dá)出它們之間的因果關(guān)系,

8、為了觀看它們變化的規(guī)律性在橫向上采納了多組測量記錄的方式；在一個試驗記錄設(shè)計表格中就要體現(xiàn)出自變量、因變量每次記錄的結(jié)果；見表 2、表 3 所示；表 2 電磁鐵磁性與電流的關(guān)系 線圈匝數(shù) 匝電 流（A ）電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)表 3 電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系電流A匝 數(shù)電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)四、試驗實施依據(jù)所設(shè)計的試驗步驟進(jìn)行試驗實施,并做好試驗記錄試驗實施試驗數(shù)據(jù)記錄表 4 電磁鐵磁性與電流的關(guān)系40 0 4 線圈匝數(shù)160 匝10 電流（A ）02 06 08 電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)1 4 22 48 66 表 5 電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系60 80 100 電流1A匝數(shù)20 120

9、140 160 電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)名師精編7 優(yōu)秀教案15 31 38 45 56 1 12 五、分析結(jié)論從表 4 可以看出：當(dāng)電磁鐵線圈匝數(shù)不變、電流逐步增大時,電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)是同步增大的；從表 5 可以看出： 在電流相同的情形下、電磁鐵線圈的匝數(shù)增加時,電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)是同步增大的；由此可以得到： 電磁鐵的磁性強弱和電磁鐵線圈的匝數(shù)、通過電磁鐵線圈的電流有關(guān),電磁鐵線圈的匝數(shù)越多、電流越大,磁性越強；六、溝通結(jié)論試驗終止后, 各個小組把試驗過程和結(jié)果寫成試驗報告,并溝通爭論了不同方案的優(yōu)缺點；在試驗的假設(shè)和變量的識別上基本相同,在磁性的操作性定義、操作步驟有所不同,有的采

10、納的是吸引鐵沙稱其質(zhì)量的方法,在轉(zhuǎn)變匝數(shù)的方法中有的小組是采納先繞好再逐步解開數(shù)匝數(shù)的方法；全部的這些方法都活躍了我們的思想、開闊了我們思維；評析：影響電磁鐵磁性強弱的因素的探究方案取材于教材,是一個完整的探究案例,探究方案設(shè)計全面, 器材有些是同學(xué)可以親自動手制作的,有些是中學(xué)試驗室具備的,故具有可操作性,自制多抽頭電磁鐵是本試驗中的一個特色；探究過程中的假設(shè)確立、變量分析、試驗設(shè)計科學(xué)合理,具有可重復(fù)性；回憶以上探究過程,我們認(rèn)為有四方面是特殊重要的：自制一個多抽頭的線圈是試驗進(jìn)行的必備基礎(chǔ), 是材料預(yù)備較為困難的,沒有現(xiàn)成的漆包線可從廢舊的鎮(zhèn)流器、變壓器中拆出來； 當(dāng)轉(zhuǎn)變線圈匝數(shù)的時候,

11、要的確做到了線圈中電流保持不變,由于線圈的電阻很小因而在轉(zhuǎn)變線圈匝數(shù)時,電流變化很小需要細(xì)心調(diào)劑；在吸引大頭針時,盒子內(nèi)放置的大頭針的量和電磁鐵鐵芯露出的多少也是要留意的,本試驗中采納吸引大頭針的方法是否科學(xué)仍有待做于進(jìn)一步的爭論；在試驗假設(shè)的建立、各種變量的確定、器材的挑選、試驗的設(shè)計等方面中留意時刻表達(dá)出科學(xué)探究的規(guī)律性和嚴(yán)謹(jǐn)性的意識是非常重要的；從本案例中我們也可以看出,影響因變量的自變量可能不只一個,因而在進(jìn)行變量的確立時, 第一要保證自變量和因變量的一一對應(yīng)關(guān)系,此自變量確立后,其它關(guān)系中顯現(xiàn)的自變量在此時就成為被掌握的變量；而操作性定義的使用就是為了清晰而簡潔的將所要測量的事物詳細(xì)化, 以便于其他人準(zhǔn)確地使用同樣的程序和