滬粵版九年級物理下冊第十六章16．3探究電磁鐵的磁性教案

教案：滬粵版九年級物理下冊第十六章16．3探究電磁鐵的磁性一、教學(xué)內(nèi)容1.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱的關(guān)系。2.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。3.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與鐵芯的關(guān)系。二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，理解電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、鐵芯之間的關(guān)系。2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用控制變量法進(jìn)行科學(xué)探究的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：如何引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。2.教學(xué)重點(diǎn)：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、鐵芯之間的關(guān)系。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：電源、電磁鐵、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線、鐵釘、滑動變阻器等。2.學(xué)具：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)記錄表格等。五、教學(xué)過程1.實(shí)踐情景引入：讓學(xué)生觀察教師用電磁鐵吸引鐵釘?shù)膶?shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考電磁鐵的磁性是如何產(chǎn)生的。2.知識講解：講解電磁鐵的原理，引導(dǎo)學(xué)生理解電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、鐵芯之間的關(guān)系。3.實(shí)驗(yàn)探究：讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄電磁鐵吸引鐵釘?shù)那闆r，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。4.例題講解：出示一些有關(guān)電磁鐵的例題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行解答。5.隨堂練習(xí)：讓學(xué)生完成一些有關(guān)電磁鐵的練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識。7.布置作業(yè)：讓學(xué)生課后運(yùn)用所學(xué)知識設(shè)計(jì)一個簡單的電磁鐵應(yīng)用實(shí)例，并寫成實(shí)驗(yàn)報告。六、板書設(shè)計(jì)1.電流強(qiáng)弱2.線圈匝數(shù)3.鐵芯七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)題目：設(shè)計(jì)一個簡單的電磁鐵應(yīng)用實(shí)例。實(shí)驗(yàn)要求：（1）說明應(yīng)用實(shí)例的原理。（2）列出所需器材。（3）描述實(shí)驗(yàn)步驟。（4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.答案：（略）八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生了解了電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、鐵芯之間的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能夠積極參與，課堂氣氛活躍。但在知識點(diǎn)講解方面，可能存在講解不夠深入的問題，需要在今后的教學(xué)中加以改進(jìn)。2.拓展延伸：讓學(xué)生思考電磁鐵在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如電磁鐵如何應(yīng)用于電磁起重機(jī)、電磁繼電器等設(shè)備。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用在本節(jié)課的教學(xué)過程中，學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)探究來了解電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、鐵芯之間的關(guān)系。在這個過程中，運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究是至關(guān)重要的。因此，如何引導(dǎo)學(xué)生正確地運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。一、控制變量法的原理控制變量法是科學(xué)研究中常用的一種實(shí)驗(yàn)方法，其基本原理是將多變量問題轉(zhuǎn)化為多個單變量問題，通過對每個單變量進(jìn)行控制，單獨(dú)觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，從而分析各個變量之間的關(guān)系。二、控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用1.電流強(qiáng)弱對電磁鐵磁性的影響為了研究電流強(qiáng)弱對電磁鐵磁性的影響，我們可以保持線圈匝數(shù)和鐵芯不變，只改變通過線圈的電流大小。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將電磁鐵、電流表、滑動變阻器等器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表顯示一定的電流值，記錄下電磁鐵吸引鐵釘?shù)那闆r。（3）多次改變電流值，每次記錄電磁鐵吸引鐵釘?shù)那闆r。（4）分析電流強(qiáng)弱與電磁鐵磁性的關(guān)系。2.線圈匝數(shù)對電磁鐵磁性的影響為了研究線圈匝數(shù)對電磁鐵磁性的影響，我們可以保持電流強(qiáng)弱和鐵芯不變，只改變線圈的匝數(shù)。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將不同匝數(shù)的線圈分別連接到電路中。（2）保持電流表顯示一定的電流值，記錄下每個線圈吸引鐵釘?shù)那闆r。（3）分析線圈匝數(shù)與電磁鐵磁性的關(guān)系。3.鐵芯對電磁鐵磁性的影響為了研究鐵芯對電磁鐵磁性的影響，我們可以保持電流強(qiáng)弱和線圈匝數(shù)不變，只改變鐵芯的有無。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將帶有鐵芯的電磁鐵連接到電路中。（2）保持電流表顯示一定的電流值，記錄下電磁鐵吸引鐵釘?shù)那闆r。（3）將鐵芯取出，再次記錄電磁鐵吸引鐵釘?shù)那闆r。（4）分析鐵芯對電磁鐵磁性的影響。三、控制變量法的注意事項(xiàng)1.明確變量：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時，要明確哪個變量是自變量，哪個變量是因變量，以及哪些變量是無關(guān)變量。2.合理控制變量：在實(shí)驗(yàn)過程中，要確保只有一個變量發(fā)生改變，其他變量保持不變。這可以通過物理方法（如開關(guān)、滑動變阻器等）或數(shù)學(xué)方法（如計(jì)算、估算等）來實(shí)現(xiàn)。3.觀察和記錄：在實(shí)驗(yàn)過程中，要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這有助于分析變量之間的關(guān)系。4.重復(fù)實(shí)驗(yàn)：為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并取平均值。繼續(xù)：控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用一、控制變量法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時，控制變量法的核心是確保只有一個變量在每次實(shí)驗(yàn)中發(fā)生變化，而其他所有可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量都保持不變。這種方法有助于學(xué)生清晰地觀察到每個變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獨(dú)立影響。1.單一變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在研究電流強(qiáng)弱對電磁鐵磁性的影響時，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該確保線圈匝數(shù)和鐵芯保持不變。這樣，學(xué)生就可以通過改變電流大小來觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)哪芰Φ淖兓?。同樣，?dāng)研究線圈匝數(shù)或鐵芯的影響時，也應(yīng)保持其他變量不變。2.對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在對照實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以設(shè)置一個基準(zhǔn)條件，即所有變量都保持在一個特定的值上，然后只改變一個變量來觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。例如，學(xué)生可以先保持電流和線圈匝數(shù)不變，只改變鐵芯的有無，來觀察鐵芯對電磁鐵磁性的影響。二、控制變量法的實(shí)踐應(yīng)用在實(shí)際操作中，學(xué)生可能會遇到一些困難，如如何精確控制電流大小、如何確保線圈匝數(shù)和鐵芯不會無意中發(fā)生變化等。這些問題需要教師在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行詳細(xì)的講解和示范，以確保學(xué)生能夠正確地應(yīng)用控制變量法。1.精確控制電流使用滑動變阻器可以方便地調(diào)節(jié)電路中的電流大小。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生如何使用滑動變阻器來精確控制電流，以及如何記錄電流的大小。2.確保變量不變在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)使用固定的線圈、鐵芯和電源，以避免無意中改變實(shí)驗(yàn)變量。教師可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)器材，并指導(dǎo)學(xué)生如何正確地連接和斷開電路，以防止變量的不必要變化。三、控制變量法的教學(xué)策略1.實(shí)例講解教師可以通過講解一些經(jīng)典的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁鐵磁性強(qiáng)弱的研究等，來說明控制變量法的應(yīng)用。2.小組討論將學(xué)生分成小組，讓他們在實(shí)驗(yàn)前討論