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【物理素材】电磁转换【四】  

2014-07-06 06:49:06|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】电磁转换【四】

【物理素材】电磁转换【四】





电生磁




《电生磁》课标要求





从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

 

通过实验,了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。





《电生磁》课标解读
     南京市秦淮区教师进修学校 丁玉祥






本条目涉及课程标准中一级主题“运动和相互作用”中“电和磁”的内容。“运动和相互作用”是课程标准中科学内容的三大主题之一。本条目课程内容涉及认知性目标和体验性目标。具体说明如下:

 

“通过实验,了解电流周围存在磁场。”“了解”属于认知性目标行为动词,从行为动词层次水平看,“了解”属于认知性目标中的“了解”层次水平。奥斯特实验是第一个把电与磁联系起来的实验,奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,并且磁场的方向与电流方向有关。在此实验中电流的磁场也是看不见、摸不着的,要通过磁场对小磁针的作用来认识它。当小磁针自由静止时,能指南北,把导线与小磁针平行放置,在通电之前,小磁针始终指南北,给导线通电,发现小磁针发生偏转,小磁针受到了力的作用,说明通电导线周围存在着磁场。再次实验,改变导线中的电流方向,发现小磁针偏转方向改变了,说明电流的磁场方向与电流方向有关。导线不能与小磁针垂直,否则导线周围的磁场方向可能与小磁针的指向一致,导致小磁针不偏转。

 

“探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。”“探究”属于体验性目标行为动词,从行为动词层次水平看,“探究”属于体验性目标中的“经历”层次水平。“了解”属于认知性目标行为动词,从行为动词层次水平看,“了解”属于认知性目标中的“了解”层次水平。本条课标要求包含两部分:实验探究通电螺线管外部磁场的方向;了解通电螺线管外部磁场的方向。本部分内容也是后面电磁铁内容的基础。通电导线周围的磁场较弱,把导线绕成螺线管可以增强电流的磁场,在探究通电螺线管的磁场分布时采用了与前面研究磁场类似的方法,通过小磁针来认识磁场的方向,通过铁屑来认识磁场的分布。通电螺线管的磁场分布与条形磁体的磁场相似,也有两个磁极,磁感线分布的形状也相似。改变通电螺线管中电流的方向,螺线管的磁极会发生改变;在电流方向不变时,改变螺线管的绕线方法,螺线管的磁极也会改变。利用安培定则可以判定通电螺线管的磁极,具体方法是利用右手握住螺线管,四个手指指向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。会利用安培定则判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。会用自己的语言和方法来描述判断螺线管的磁极的过程,了解螺线管中电流方向、螺线管的绕向与磁极间的关系。

 





《电生磁》重难点突破
     南京市秦淮区教师进修学校 丁玉祥





一、教学内容分析

 

本节内容包含三部分:电流的磁效应、通电螺线管的磁场、安培定则。电流的磁效应是电与磁的联系之一,电能转化成磁,它是后面要学的通电螺线管、电磁铁、电磁继电器的基础,所以通过奥斯特实验知道电流的磁效应是本节教学重点。在前面学习了磁体及磁场后,学生对于磁场的研究方法已经有了一定的了解,所以本节课中研究通电螺线管外部的磁场分面在方法上较容易,通电螺线管外部的磁场是后面电磁铁学习的基础,所以它也是本节教学重点之一。结合实验研究通电螺线管周围的磁场,总结实验现象,得出判定通电螺线管磁场的方法,把现象上升至规律,使判定变得更简便。

 

本节教学重点是通过实验知道电流的磁效应以及通电螺线管外部的磁场分布情况;难点是会运用安培定则,判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。

 

二、重难点突破

 

1通过实验知道电流的磁效应以及通电螺线管外部的磁场分布情况。

 

突破建议:

 

奥斯特实验是第一个把电与磁联系起来的实验,通过奥斯特实验分析总结得出通电导线周围存在磁场,并且磁场的方向与电流方向有关。在认识电流的磁效应时,利用了前面研究磁场的方法,借助于小磁针的偏转证明通电导线周围存在磁场,小磁针偏转方向的变化证明磁场方向的变化,在此实验中还要注意导线与小磁针的摆放情况,思考这样摆放的理由。研究通电螺线管外部的磁场分布的方法与前面研究永磁体周围存在分布方法相同,借助于通电螺线管对小磁针和铁屑的作用来研究。分析、总结实验得出通电螺线管周围的磁场分布,了解通电螺线管相当于一个条形磁体,可以通过改变电流方向来改变螺线管的磁极,螺线管磁性的有无可以通过电流的通断来控制。结合实验总结出判定通电螺线管磁极的方法──安培定则。

 

2会运用安培定则,判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。

 

突破建议:

 

安培定则是判定通电螺线管中的电流与磁极之间关系的法则,根据安培定则可以根据螺线管中电流方向判定磁极,反之也可以根据螺线管的磁极判定电流方向。安培定则是建立在实验的基础上,通过总结螺线管中电流与磁极的关系得出的一种方法。在教学中可以引导学生对不同绕线的螺线管,不同电流方向的螺线管的磁极进行总结,用自己的语言把它们的关系表达出来,这样做既容易被学生接受,又有利用于培养学生的归纳总结能力、语言表达能力,对学生运用规律解决问题具有很大的好处。同时也给学生以启发:在物理学中可通过人为规定,巧妙地把物理规律中各量之间的方向关系表达出来。







《电生磁》教材插图
















 

 

 

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