第七章第3节 创新实验——影响铁磁铁磁性强弱的因素 教案 教科版物理九年级上学期

教科版初中物理九年级上册第七章第三节创新实验———影 响铁磁铁磁性强弱的因素 一 、使用教材 本次实验教学说课的内容选自教育科学-出卷网-初中物理九年级上册第七章《磁与电》中 的第三节《电磁铁》。 二、实验器材 在这部分内容的实验教学说课过程中，使用了如下实验器材： (1)演示实验器材 10V学生电源、数字演示电表(电流档)、滑动变阻器、开关、导线、水平转动支架、 激光笔、支撑板、匝数不同的线圈、粗细不同的铁芯、磁铁、橡皮筋、刻度板(分度值1cm), 如图1所示。 (2)学生分组实验器材 电池、导线、铁芯、铁屑、钳子，如图2所示。 图1演示实验器材 图2学生分组实验器材 三、实验创新要点 在这部分内容中，重点和难点是通过实验探究得到影响电磁铁磁性强弱的因素，提高学 生的核心素养。因此本次实验教学说课的创新点主要体现如下： (1)、采用不同电源，不同铁芯。为了做成线圈匝数、铁芯粗细、电流大小不同的电磁铁， 引导学生自然而然的提出问题，作出假设，如图3所示。 (2)、采用转动支架、激光笔。为了将电磁铁磁性强弱转换成光斑移动，便于开展实验，如 图4所示。 (3)、采用磁铁。为了与电磁铁相互作用，使支架转动，便于开展实验，如图5所示。 (4)、采用橡皮筋。为了与支架相互作用，形成稳定连贯的光斑移动，便于观察磁性消失后 的现象，如图6所示。 (5)、采用刻度板。便于观察到明显的现象，便于光斑定位、快捷获取数据，如图7所示。 图3电源铁芯 图4支架激光笔 图 5 磁 铁 图6橡皮筋 图7刻度板 图8插入铁芯的不同深度 图9标注磁极的磁铁和刻度板 (6)、拓展一，可以探究插入铁芯的深度对电磁铁磁性强弱的影响，如图8所示。 (7)、拓展二，在磁铁和刻度板上标注磁极极性，可以直观判断电磁铁两端的极性，如图9 所示。 (8)、拓展三，在没有铁芯的情况下，简单模拟电流表和电压表的工作原理。 四、实验设计思路 本实验中，我们的目标是要将电磁铁的磁性强弱转换成直观的现象被实验者观察到。教 材上的方法是通过弹簧的形变程度来显现，而另一种改进方法是通过电磁铁吸引的大头针数 目来显现。然而，这些方法却不容易观察到磁性变化后的明显现象，给学生快捷收集数据和 总结规律带来困扰。因此本实验的设计思路主要是利用转换法和放大法实现直观的观察到电 磁铁的磁性强弱及其连续变化的现象，具体设计思路如下： (1)、将激光笔固定在一个可水平转动支架的前端，支架尾端固定在橡皮筋上并微微绷紧， 形成一个激光笔可转动一定角度范围的系统。 (2)、在支架尾端固定磁铁，可与电磁铁相互作用，使得激光笔可转动一个角度。 (3)、利用激光的射程，根据相似三角形原理，在支架尾部和头部转动同样的角度时，刻度 板距离激光笔发光点越远，则光斑在刻度板上移动的距离越大，观察到的实验现象越明显。 (4)、在刻度板上标记均匀刻度，更能具体的快捷的获取到实验数据。 (5)、当电磁铁的线圈匝数和铁芯粗细一定时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强。 (6)、当电磁铁的铁芯粗细和线圈通过的电流大小一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性 越强。 (7)、当电磁铁的线圈通过的电流大小和线圈匝数一定时，线圈里边的铁芯越粗，电磁铁的 磁性越强。 五、实验教学目标 根据《义务教育物理课程标准(2022版)》的思想及其要求，本部分内容的教学目标主 要是培养学生核心素养。具体设计如下： (一)、物理观念 经历科学探究和思维加工，进一步认识电对磁的作用关系，丰富电磁相互作用观念。 (二)、科学思维 经历本实验的科学探究，提高学生观察、质疑、分析、归纳、总结的思维能力；通过学 生找出影响电磁铁磁性强弱的因素，发展学生运用控制变量法、转换法、放大法解决抽象问 题的科学思维。 (三)、科学探究 经历本实验的科学探究 ... ...