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第二十章电与磁1．了解简单的磁现象，知道磁极间的相互作用，了解磁化．2．知道磁体周围存在磁场；知道磁在日常生活、工业生产和科研中的重要应用．3．知道存在地磁场．4．认识电流的磁效应，初步了解电与磁之间的联系．5．知道通电导体周围存在磁场，会根据安培定则判断通电螺线管的磁极或电流方向．6．知道电磁铁的特性和工作原理；了解影响电磁铁磁性强弱的因素．7．了解电磁继电器的结构和工作原理．8．了解磁场对通电导线的作用；了解直流电动机的结构和工作原理．9．知道电磁感应现象，知道发电机的原理．本章主要讲述磁现象、电流的磁场、电磁铁及其应用、电动机、电磁感应现象及其应用．本章从生活中常见的磁现象出发，介绍磁的一些基本知识，通过活动感知特殊的物质“磁场”的存在．在已有电学知识的基础上，探究“电生磁”和“磁生电”的关系，本章知识在技术上有着广泛的应用，“电动机”“发电机”“电磁继电器”等工具对现代社会有着深远的影响．本章学习过程中需掌握十六个主要概念、一条规律、一个定则、一个性质、一个规定、两个基本特点、六个基本原理、三个探究实验．十六个主要概念：磁性、磁极、磁化、磁体、磁场、磁感线、地磁场、磁偏角、电流的磁效应、电磁铁、电磁继电器、换向器、线圈平衡位置、电磁感应现象、交流电、直流电；一条规律：磁极间相互作用规律；一个定则：安培定则；一个性质：磁体具有指向性．一个规定；磁极方向的规定．两个基本特点；通电螺线管磁场的特点、电磁铁的特点，六个基本原理：电磁铁工作原理、电磁继电器工作原理，磁场对通电导线的作用原理、电动机工作原理、电动机制作原理、发电机制作原理；三个探究实验：通电螺线管的磁场是什么样的，研究电磁铁、什么情况下磁可以生电．学生前面已经学习了电学的相关知识，为本章学习电流的磁效应，探究“电生磁”与“磁生电”的关系奠定了基础．磁现象是很普遍的现象，学生在小学科学课上已有了初步的认识．电动机、发电机的有关知识与学生日常生活比较贴近，这让学生有了较强的探究欲望，但由于本章的理论性强、专用术语多，加之日常生活中只对其有表面的粗浅认识，给学生的学习带来一定的困难，尤其是关于磁场、地磁场、磁感线及电动机、发电机的工作原理等知识比较抽象，更是学生学习的难点．1．本章的物理概念、规律较多，学生不易理解，最好在教学过程中都让学生通过亲自动手实验概括得出，让学生亲身体验和感悟．并让学生自己通过实验、观察、归纳概括出规律．2．本章知识在技术上有着广泛的应用，电动机、发电机、电磁继电器等工具对现代社会有着深远的影响，因此在讲授本章知识时，应多加联系．3．本章在知识深度要求上虽然难度有所下降，但多数知识比较抽象难懂，应让学生注意概念的理解，充分发挥想象力．第1节磁现象磁场知识与技能1．知道磁体、磁极的概念；2．知道磁极间的相互作用规律；3．知道用磁化的方法可以使一些物体获得磁性以及生活中的一些磁化现象．4．知道磁体周围存在磁场，知道地球周围有磁场以及地磁场的的南北极．过程与方法通过参与科学探究活动，观察磁体间的相互作用，从而感知磁场的存在．情感、态度与价值观通过了解我国古代对磁的研究所取得的成就，进一步提高学生学习物理的兴趣．重点1．知道磁极间的相互作用规律．2．知道磁场的存在．难点如何认识磁场的存在．教师：条形磁体、蹄形磁体、大头针、铁钉、多媒体；学生：条形磁体、铜片、铁片、玻璃片、镍片、铝片、大头针、铁钉．教师活动学生活动设计意图一、情境引入播放图文资料：历史上的磁现象1．《晋书·马隆传》记载了这样一个故事：三世纪时，智勇双全的马隆在一次战役中，将敌军引至一条狭窄的山谷中，身穿铁甲的敌军个个都被吸住，动弹不得，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常．敌军以为马的兵是神兵，故而大败．2．在加拿大东海岸，有一个神奇而令人生畏的世百尔岛，是由一种大青石构成的，来往的船只只要一靠近它，不但指南针失灵，而且船还下沉并向大青石撞去，造成触礁沉没．学习了今天这一课，我们就会明白其中的原因了．观看、思考．利用故事引起学生的兴趣.二、新课教学(一)简单的磁现象1．磁体讲述：有一种物体，具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，我们把这种物体叫做磁体．学生实验：试试你桌面上的哪些物体能被磁铁吸引提出问题：你现在能够解释前面的现象了吗？2．磁极提问：磁铁的不同部位，对铁的吸引力是一样的吗？怎样用实验来验证？你是用什么方法来比较磁铁的磁性强弱？简单介绍实验器材和实验课题，引导学生进行实验，根据实验结果简要概括出磁现象的一些基本概念：①探究磁体不同部位的磁性听讲．实验．学生回答．回答：①不一样②看磁铁各个部位吸引大头针或铁屑的多少③能够吸引的大头针越多，磁性越强实验，教师引导得出结论：①磁体两端的磁性最强，叫磁大部分学生在生活中已经知道磁体能吸引铁，故教师直接给出其定义．亲身体会，增强兴趣．学以致用，让学生体会到成功的喜悦，使学生掌握科学探究的方法．形成转换法的思想．实验都十分简单，但是学生能够亲身体验探索归纳的过程，有利于提高学生的动手能力和归纳能力．强弱②磁体的指南性③磁极间的相互作用课堂练习1．用一根铁钉靠近小磁针的N极，它们相互吸引，由此可判断()A．铁钉有磁性B．铁钉无磁性C．铁钉可能有磁性，可能无磁性D．条件不足，无法判断2．钢条靠近磁针的某个磁极时，发现该磁极被排斥，则这钢条()A．一定具有磁性B．一定没有磁性C．可能有磁性也可能没有磁性D．条件不足，无法判断3．有两根外形一样的钢棒，甲靠近乙的中间有吸引力，而乙靠近甲的中间则没有吸引力，试判断哪根钢棒有磁性，哪根没有磁性？(二)磁化1．一边做演示实验，一边提问学生：(1)用普通的铁钉靠近大头针，能否吸起大头针？(2)用磁体向同一方向摩擦铁钉，靠近大头针，看到什么现象？(3)介绍这种现象叫做磁化．极．②自由转动的磁体静止时指南的一极叫“南极”，指北的一极叫“北极”．③磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名互相吸引．回答．学生在老师的引导下，观察实验，回答问题，体会磁化现象．及时巩固所学知识．通过实验演示，让学生对磁化现象有直观地认识教师活动学生活动设计意图2.引导学生根据现象得出结论后，分组做磁化实验，掌握用磁体磁化铁钉的技巧．3．介绍其他磁化的方法、软磁体和生活中应用到磁化的例子：磁带，IC卡等．4．简单介绍磁化的利与弊，让学生根据自己的认识继续补充说明磁化的利与弊．我们已经知道，磁体具有指南北的性质，现在请你们判断：教室的哪个方向是南？演示：教师把磁针放在讲台上，磁针立即发生了偏转，不再指南北了，在学生惊诧目光的注视下，教师把讲台上的报纸揭开，发现讲台上有一个大磁铁．提出问题：磁针在刚才的那个空间里能够指南北，到了磁铁周围的空间就不再指南北了，那么磁铁周围的空间与其他空间有什么不同呢？介绍：在磁铁周围的空间存在着一种物质，这种物质能够使磁针偏转，这种物质叫做磁场．(三)磁场及磁感线1．引导学生思考是谁施加力的？根据学生的回答，用课件辅助介绍磁场的存在，利用空气的流动、电流使电灯发光的形象对比，让学生理解磁场的客观存在性和磁场对小磁针有力的作用．2．演示实验：把条形磁体靠近(不接触)原来静止的小磁针．提问：发现什么问题？继续演示：把更多的小磁针摆在磁体周围，观察现象．总结：磁场具有方向性，小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向．3．演示实验：把条形磁体放在铁屑板上，让学生观察铁屑图案，并绘出图案．展示不同小组的作品，提供交流的平台．最终给出标准的答用磁体磁化铁钉的方法不唯一，可以让学生自己尝试，找出一些磁化的方法．磁化在生活中的应用，学生应该有所了解，让学生踊跃发言．观察．回答。观察，思考。学生思考，并尝试回答出有力的存在等。学生提出可能有隐形的物质．学生发言：小磁针发生偏转后，最终会停下来．学生发言：位置不同，小磁针的指向不同．学生根据看到的图案，发挥想象力把图案描绘出来，并进行交流，选出最合理和最形象的．学生陷入激烈的讨论．学生回答：从N极出发回到S极等．思考．学生阅读课本并回答：1．与条形磁体相似2．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．3．沈括．学生动手实验，加深对磁化的理解和应用．让学生把所学知识与实际生活相联系，激发对磁知识的求知欲．通过精心设计的实验，在提高学生的学习兴趣的同时，也有利于学生体会抽象的磁场的存在．不要求学生得出正确的答案．运用类比法，说明看不见，摸不着的东西也是可以认识的．给学生充分的空间去思考和想象，让学生深刻体会在思考和实践中收获的愉悦．学生辩论的过程中，能形成正确的观点．及时地反馈练习，加深学生对磁感线方向的理解．自然地引入地磁场的内容．培养学生经过阅读，提取有效信息的能力．案．结合学生的体会，引出磁感线的概念和特点．提出问题：磁感线存在吗？强调：磁感线是假想的曲线．用课件展示不同形状磁体的磁感线图案提出问题：观察各种磁体周围的磁感线，你能发现什么规律？问题导引：磁针受力转动是磁场作用的结果，那么磁针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？(四)地磁场你能说出地球的南磁极在哪里吗？引出地磁场的概念后，安排学生阅读课本相应内容后回答以下问题：1．地磁场的形状与什么相似？2．地磁场的方向与地理的南北极位置有什么关系？3．我国最早提出地磁场存在的科学家是谁？三、小结作业1．请学生谈谈本节课的收获2．布置作业学生发言，总结本节课新学的内容一、磁现象1．磁体；2．磁极(南极、北极)；3．磁体的指向性；4．磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引)二、磁化：使原来没有磁性的物体具有磁性的过程三、磁场及磁感线1．物质性：客观存在的一种物质2．方向性：小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向．3．强弱性：越靠近磁极的地方磁场越强．4．磁感线：为形象描述磁场而引入的．四、地磁场1．与条形磁体的磁场相似．2．与地理两极并不重合磁体和磁感线1．对磁体的进一步认识a．磁体的中间部分磁性很弱，几乎没有磁性．b．磁体的磁极是成对出现的，不存在只有一个磁极的磁体，把一个磁体从中间锯断后将成为两个新的磁体，每个磁体仍有两个磁极，锯断处两端出现的是异名磁极．c．磁体按磁体形状分：可分为条形磁体、针形磁体、蹄形磁体；按磁体来源可分为天然磁体(铁矿石)、人造磁体；按磁性的保持时间可分为硬磁体(永磁体)、软磁体(极易失磁)．2．使已磁化的钢针“去磁”的方法：a．不断敲击已磁化的钢针．b．将其放在火焰上加热．3．理解磁化应注意的两个问题：a．任何磁极靠近没有磁性的铁或钢制物体时总是互相吸引，这说明了被磁化的物体与使它磁化的磁极靠近的那一端一定是异名磁极；b．不是所有的物体都会被磁化，例如磁铁不能吸引铜、铝、玻璃、陶瓷等，说明这些物体不能被磁化，不是磁性材料．4．理解磁感线时应注意的问题：a．磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊的物质，而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在于磁场中的真实曲线．b．磁感线是有方向的，曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向．C．磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱．磁体两极处磁感线最密，表示其两极处磁场最强．d．磁感线是闭合的曲线．即磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来，回到磁体的S极；在磁体的内部，都是从磁体的S极指向磁体的N极．e．磁体周围磁感线的分布是立体的，而不是平面的．f．空间中任何两条磁感线绝对不会相交，因为磁场中任一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，该点就有了两个磁场方向，这是不可能的．第2节电生磁知识与技能1．认识电流的磁效应．2．知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似．3．会用安培定则判断通电螺线管的极性跟电流的关系．过程与方法1．观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电与磁之间有某种联系．2．探究通电螺线管外部磁场的方向．情感、态度与价值观通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然的奥秘．重点通过奥斯特实验认识电流的磁效应．难点通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系．导线、学生电源、开关、螺线管、小磁针、实验卡．教师活动