初中物理教案九年级重力教学设计(共9篇)
初中物理教案九年级重力教学设计 篇1
初中物理教案九年级:《重力》教学设计(2)
(3000字)
初中物理教案九年级:《重力》教学设计(2)2007-09-29 13:47 2007-06-14 12:07 【教学目标】
1.知识与技能
①知道什么叫重力,了解重力产生的原因;
②知道重力的方向以及重垂线的应用;
③理解重力的大小与质量的关系。
2.过程与方法
①通过学生探究实验得出影响重力的因素; ②通过“实验分析”强化理解重力方向及重心。
3.情感态度与价值观
①培养学生乐于探究自然现象,物理规律的兴趣,提高学生辩证的分析物理知识的意识;
②培养学生的交流意识与团队协作精神。
【重点与难点】
重点:重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向。
难点:重力的大小与质量的关系及重垂线的应用。
【教学媒体和教学技术选用】
本次教学需要实物教具、实验器材和多媒体课件的辅助。
实物教具:重物、重垂线。
实验器材:弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。
实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中
得到应用,它们的使用可以更好的激发学生兴趣,引起学生的好奇,为学生提供了良好的学习氛围,和充足的实验器材,使学生的学习资源更为丰富。
【教学方法】
探究法、引导发现法、阅读指导法、直观演示法和讲解法。
引导发现法属于启发式教学,本课将通过教师的引导、启发、使学生积极参与,主动探索和发现物理规律。直观演示法就是:通过插图、实验、模型、投影、多媒体课件等直观教学手段,使物理情景具体化、形象化,有利于激发学生的学习兴趣,促使知识由具体感知向抽象思维的转化。这两种教学方法配合使用,加上指导学生阅读和教师精确的讲解,严密的推理,将达到教学方法的优化组合。
【教学评价方式】(1)通过观察实验,关注学生在观察操作、现象等活动中的主动参与程度与合作交流意识,及时给与鼓励、强化、指导和矫正。
(2)通过实验探究“重力的大小和质量的关系”,给学生机会,在自然放松的状态下,将思维充分发散,揭示了学生的逻辑思维能力和过程,并反馈了班级学生的实验探究能力。知识与技能的掌握情况,使老师可以及时诊断学情,调查教学。
【教学和活动过程】
一、教学准备阶段
1.课前根据本节课需要自制了一系列重物落地的动画演示多媒体课件,在引入新课时激发学生的探究热情。
2.需要对学生分组,前后桌4人一组,每组包括能力不同的学生,设组长1名,中心发言人1名,其他人可适时补充,组长主要肩负引领和鼓舞同学学习积极性之责。
二、具体教学过程
(一)复习旧知识,引入新课
首先以提问的方式复习力的概念,弹簧测力计的使用方法、力的三要素和力的示意图,为学好本节新课做好必要的知识准备。
然后,利用课本50页“想想做做”,让学生做“模拟引力”实验。再利
用“苹果落地”及“一系列重物落地”的多媒体动画引入新课。
(说明:1.让学生通过实验先感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用,拉进了学生跟所学知识的距离。2.由于学生日常生活中有很多重力现象的体验,并且在小学时就知道牛顿发现万有引力的故事,因此他们对插图所展示的物理情景是很熟悉的,知道重物的落地是由于重物的吸引,即重力的作用。所以这样引入新课很自然,体现了物理知识是来源于生活的。)
(二)进行新课
1.重力的概念及产生原因。
引入新课后,指导学生阅读课文中“重力”的概念,分析重力产生的原因和施力物体,使学生理解重力的概念。
(说明:方法简单明了,并有助于提高学生自学能力。)
2.探究“重力的大小与质量的关系”
利用实验探究的方法完成这部分知识的教学。实验方法是:先用弹簧测力计分别测出质量为100克、200克、300克的钩码分别受到的重力,填入书中表格,然后算出每次测得的重力与质量的比值,使学生自己“发现”,在误差允许的范围内,物体的重力与质量成正比,其比值是一个定值为9.8牛/千克,由此得出G=mg这个计算重力大小的公式。
并将数据整理画出图像。(正比例函数图像,利用事物投影展示。)此实验的关键是:①要选精确度较高的弹簧秤。②要正确使用弹簧秤。(说明:利用学生探究来完成这部分知识的教学,好处有两个:一是使学生有机会参与课堂教学,自主地进行物理规律的探究,体现自主性原则;二是再次练习使用弹簧测力计测量力的大小,提高学生的动手能力。)
3.重力的方向
这也是本节课的一个重点内容。教学实先做演示实验:用细线把物体悬挂起来,静止时让学生观察细线的方向是否竖直?然后剪断细线,同时让学生观察:物体在重力作用下沿什么方向下落?这样又一次让学生自己去“发现”:重力的方向是竖直向下的。
这个知识有一个重要的应用──重垂线,它是建筑工人砌墙时用来校准墙壁是否竖直的。由于学生缺乏这方面的感性认识,在理解上有一定的难度,所以教学时要先易到难,先要求学生观察图12.2-6,再让一位学生利用重垂线
进行操作,其他同学分析其工作原理。当学生理解了这一现象后提问:如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平?需要什么辅助器材?这是学生较难理解的地方,为了突破这一难点,教师要引导学生回忆测量人体身高的办法,并通过一些动作适当提示,最后在学生充分发表见解的基础上归纳:重垂线其实是应用了重力的方向,然后再解决水平问题。想想议议:看图12.2-7思考地球上几个地方的苹果都可以向“下”落,但从地球外面看,几个苹果下落的方向显然不同。那么,我们所说的“下”指的是什么方向?
(说明:这一部分的教学,充分体现了学生为主体的教学理念,遵循了由易到难,层层深入的方法。重垂线、水平仪是重力方向的重要应用,对它们的学习,也体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。)
4.重力的作用点──重心
这个内容比较抽象,为了帮助学生建立这个物理模型,可以先做一个小实验(找刻度尺的重心),然后告诉学生,刻度尺上与手指接触的位置就是重力的作用点,叫做重心。重心做的位置不仅跟物体的形状有关,而且还和材料是否均匀有关。向学生展示圆形薄板等质地均匀、外形规则的物体,指出其重心就在它的几何中心上(演示),并在黑板上画出这两种形状的物体图形,标出重心位置,做出重力的示意图。通过这样的教学处理,学生便对重心的概念有了一个具体的感知,知道物体受到的重力可以看作集中在一点上;利用这个重心的平衡特点,还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心。
(说明:利用实验帮助学生建立了“重心”这个较难理解的物理模型,并应用于实际,起到了事半功倍的效果。)
5.布置作业
动手动脑学物理1—5题。
【教学反思】
1.在教学过程中,加强学法指导是当前教学方法改革的一个重要课题。本节课重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验,初步掌握研究常见力的方法。通过实例分析,提高学生引用知识解决问题的能力,养成良好的学习习惯。
2.由于九年级学生刚接触到力,对利用力的知识来研究常见力,所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学,并获得了成功。
3.通过实验探究,锻炼了学生的动手实验能力,提高了综合思维能力。荐初二物理《浮力》教学案例(5000荐荐初初二中物物理
教理
案教
学
案物
态例
变
字)
化
荐初中物理教学设计和反思(3000字)荐初中物理教学案例《密度》(800字)
初中物理教案九年级重力教学设计 篇2
关键词:初中物理,重力概念,三要素
现行苏科版《科学》教材对重力作如下定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。定义给出了重力的施力物体, 也讲明了重力的性质, 当属引力的范畴。但没有直接体现力的三要素, 初中物理教师在教学中可对重力的“三要素”作适当的物理思维拓展与概念理解的关键点拨, 以使学生学习高中物理中的相关知识时有一个扎实的基础。
一、重力的“三要素”之一:重力的作用点
从定义可知, 构成物体的所有物质都应受到重力作用, 物体的任何一个组成部分都受重力作用。而在画重力示意图的过程中, 却常用一个点代替整个物体, 把物体各部分所受到的重力作用都归于这一点上, 这就是“重心”的概念, 这其中体现了等效替代的思想, 用一个点代替整个物体。教学过程中应提示学生注意以下三点: (1) 区分重心与几何中心。只有质量分布均匀, 形状规则的物体这两者才是重合的, 否则是不可能重合的, 也就是说, 重心与几何中心对同一物体来说是两个不同的概念。 (2) 重心可以不在物体上, 如“一个弯成90°的铁棒”, 重心的位置并不在铁棒上。 (3) 当物理的形状发生改变时, 重心的位置会随物体形状的改变而发生改变, 可以通过“两次悬挂法”来寻找重心位置。只有当物体形状对分析研究问题没有影响时才可以用质点来代替整个物体。
二、重力的“三要素”之二:重力的大小
对于重力的大小, 教材给出了如下解释:物体重力的大小等于质量与g的乘积, 即F=mg, 其中g则定义为物体重量与质量的比值, 限于学生知识基础, 教材并没有给出明确说明。而作为教师应做到高屋建瓴, 引领学生从重力的定义出发来分析理解这一问题。
牛顿于17世纪80年代提出了万有引力定律, 据此可知地表各处所受万有引力大小均应相同。而重力与万有引力的差别在于:考虑了地球的自转。重力是引力与物体转动离心力的合力, 当地球自转时, 物体随地球转动时, 受到一个离心力的作用, 其大小可用公式fn=mω2r表示。离心力和物体所处纬度有关 (见图1) 。借助平行四边形法则可知, 纬度越高, 离心力越小, 重力越大, 即g越大。另外还可从万有引力定律看出:随着高度的增加, 因万有引力的减小也会导致物体所受的重力的减小, 即g的取值也和离地高度有关。
三、重力的“三要素”之三:重力的方向
对于重力的方向, 日常教学中强调最多的是“竖直向下”, 而非压力中的垂直向下。从图1中可以发现:对于正球体的地球, 万有引力方向是竖直向下, 重力的方向绝非竖直向下, 与引力方向有一夹角。只有当物体处于两极点时, 两个方向才重合。牛顿在提出万有引力定律的同时就已指明:由于绕轴自转, 地球不可能是正球体, 而只能是一个两极压缩, 赤道隆起, 像桔子一样的扁球体, 如图2所示, 地球即为三轴椭球体, 其中a>b, a为赤道半径, b为地心到极点距离。地球的半径随纬度的增加而变短, 赤道的半径最长, 极半径最短。这样就很好解释重力的方向问题:万有引力方向指向地心, 重力方向竖直向下 (亦可理解为垂直于地面向下) , 两者方向不重叠, 有夹角。一般初中物理中不需要考虑地球的自转效应, 就直接把地球看成正球体, 把重力与万有引力等同, 其方向直接指向地心, 可直接表述为竖直向下。
这些知识虽然并不一定要直接对学生讲授, 但它对促进学生思维能力的发展, 培养学生发现问题、分析问题和自主解决问题的能力很重要。教师必须做到心中有数, 不可忽视。力的“三要素”是力的基本属性, 在讲授力知识时应当强调力的三要素, 不能因为对“三要素”的具体展开比较深, 不能为初中学生所理解而忽略。力的三要素是力的内在规律性的表现, 如果不对重力的三要素作适当的拓展教学, 就容易造成重力定义的无内涵的教条宣讲, 学生实际上对重力的概念一无所获。所以, 紧紧把握力的三要素, 在适当的时机, 用适当的方式进行知识的拓展很有必要。笔者认为, 教师可以抓住以下几种机会进行补充:一是设计一些课堂师生互动的情景, 如有学生提出相关问题时, 教师应敏锐地发现学生新生成的问题, 引导学生展开讨论, 即使化费一点课时, 也是很值得的。二是教师直接提出问题, 组织学生开展探究性学习, 运用多媒体课件演示重力的三要素, 启发学生思考。三是作为物理学科课外活动的研究性课题提出, 组织一些学有余力的学生通过实验, 验证重力的三要素。只有这样, 才能把物理新课程理念落到实处, 才能真正激发学生学习物理知识的兴趣, 实现知识、能力和情感的三维教学目标, 才能在教学拓展、教学探究的过程中实现师生共同成长。
参考文献
浅析九年级物理实验教学 篇3
关键词:九年级物理;实验教学;教学问题
随着新课改的提出,大家越来越重视物理与生活的联系,中考的形式也越来越灵活,更加注重学生的实践动手能力。此时,实验的重要作用就显现出来。实验不仅可以培养学生的观察能力,巩固所学知识,还能培养学生的动手操作能力,激发学生的学习兴趣,有助于学生开拓创新,树立正确的世界观和价值观。但是,我国的物理教学也存在着不容忽视的问题。接下来,笔者针对目前物理实验教学存在的问题和物理教师应注重的几点方法提出了自己的看法。
一、物理实验教学中存在的问题
1、教师对实验教学认识不足,观念落后。在目前的物理实验教学过程中,多数教师还存在着老旧的思想观念,认为实验教学对学生的作用不大,不仅不能提高学习成绩,还会耽误课堂时间,对实验教学这一环节相当草率,采取放任自由,不闻不问的态度,甚至传播错误的实验教学观念。这样的状况导致学生的态度也发生了根本性的转变,由一开始的兴致勃勃变成了敷衍了事,学生渐渐地失去了学习的主动性,丧失动手意识,不仅不利于学生的学习水平,更甚者会对学生以后的发展产生不利影响。
2、学生的动手能力相对较弱,对实验没有形成正确的认识。大多数学生起初对实验教学这一环节是非常好奇的,这容易引起他们的兴趣,在课堂上积极主动,自己动手操作。但是由于学生普遍的动手能力较弱,再加上部分学生没有良好的实验习惯,不能遵守教师提出的实验规则,有时会损坏实验器材,导致状况百出,影响实验教学进度。还有的同学从根本上不重视实验,认为实验没有用处,对实验也不感兴趣,不会主动去操作仪器,而且实验课在在总课时中比例偏小,学生的动手机会更少,也对实验教学产生了不利影响。
3、实验器材老旧,教学条件匮乏。目前,很多学校的实验器材还是以前的老版,并且配套不完全。由于学校资金和不受重视等多方面的原因,物理实验教学所需要的器材缺乏,教学设施条件差,导致教师和学生无法完成全套的的实验,教师无法教授,学生也无法动手进行探索。尤其是有些农村偏远地区的中学,根本沒有实验器材,他们无法开设实验课程,学生的动手操作能力可想而知。
二、物理教师在物理实验中应注重的实验方法
1、提高教师对实验教学的重视程度,提高实验教学技能。教师应该从自己做起,根据新课改提出的新观念,及时更新自己的教学观念,提高自身重视实验的意识,努力提高自己的实验专业技能,可以通过培训或自学、交流的方式来增强自身的综合素质。另外,教师应不断创新实验教学的方法,在教学过程的实践中,通过总结自己的进步与不足,总结学生的学习情况,来对自己的教学方法进行及时的調整。总之,在物理实验教学过程中,教师必须把实验内容作为基础,使学生良好的实验习惯作为目标,认真贯彻新课程理念,在和学生一起动手的过程中共同进步。
2、增加学生动手实验机会,帮助学生形成正确的实验观念。首先,在物理实验的教学过程中,教师应该多为学生创造机会,使学生学会在动手操作中自我总结,培养主动学习的习惯,积极思考问题,并自己动手解决问题。其次,教师应该传输给学生正确的观念,使其真正明白物理实验在教学中的重要性,从根本上去重视实验过程,教师自己也应该以身作则,在实验过程中积极引导学生完成实验,给学生一个积极的榜样。最后,教师应该在实验操作前明确本次实验的教学目标,在此基础上鼓励学生积极创新,激发学生的动手兴趣,来提高学生的动手操作能力。
3、增加实验器材,改善实验设施的条件。首先,学校应该在此事上高度重视,关注实验情况,及时采购实验设施设备,改善学校的实验条件。另外,学校应该完善各项制度,建立健全的针对实验教学采取的资金投入制度,拨出一定的资金并落实到位,不断增强执行效率,来确保实验教学的顺利展开。另外,学校应该对教师的情况作出相应的应对方法。例如,学校可以针对教师的能力不一问题,定期举办专门的教师培训,真正提高教师在实验教学方面的教学能力,而不是流于形式。
三、结语
总而言之,实验教学在整个物理课堂教学中占有非常重要的地位,对提高学生的物理学习水平、养成良好的学习习惯,培养主动意识与动手能力也有着至关重要的作用。因此,教师应该不断更新教学观念,提高自身的专业素养,不断开拓创新,为学生提供更多的实验机会,使学生养成良好的实验习惯,从而提高物理实验教学的有效性。
参考文献
[1] 刘晓奎.初中物理实验教学浅析[J].新课程(教育学术).2010(02).
[2] 崔国玲,皇甫思宇.对新课标下物理实验教学的思考[J].中国教育技术装备.2010(08).
初中九年级物理实验教案有哪些 篇4
【学习目标】
1.知道摩擦起电现象;知道物体带电的性质;
2.知道自然界存在两种电荷;知道电荷间的相互作用规律;
3.知道验电器的构造、原理;知道电荷量及其单位;
4.会使用验电器检验物体是否带电。
5.知道摩擦起电及物体是否显电性的原因。
【学习重、难点】
重点:两种电荷及电荷间的相互作用规律;
难点:两种电荷的推导
【学习过程】
一、课前预习
1.自然界只有 种电荷。
2.被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 ,被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫 。
3.电荷间的相互作用:同种电荷 ,异种电荷 。
4.电荷量: 叫电荷量,简称电荷。其单位是 ,简称 ,符 号 。
5.善于导电的物体叫 ;如: 、人体、大地、酸碱盐溶液。
6.不善于导电的物体叫 ,如: 、玻璃、塑料等。
二、课内探究
探究点一:电荷
1、阅读课本32页至33页内容,请自主完成下列问题。
思考:当空气干燥时用塑料梳子梳头发,为什么头发会随梳子“飘”起来;如果我们身上穿了化纤衣服,衣服会粘在皮肤上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么?
小结:摩擦过的物体具有了吸引 的性质,我们就说物体带了电,或说物体带了 。习惯上我们把带了电的物体叫做 。
用摩擦的方法使物体带电叫 。
用带电体接触不带电的物体,使不带电的物体带电叫做接触起电。两物体带同种电荷。
用带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带电叫做感应起电。两物体带异种电荷。
2、认真观察15.1-1并阅读33页内容,完成有关问题:
①经摩擦过的玻 璃棒、橡胶棒 (能或不能)吸引轻小物体。
②自然界只有 种电荷:
被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 ,可用“+”表示。
被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫 ,可用“-”表示。
③电荷间的相互作用:同种电荷 __ ,异种电荷 ___ 。
3、电荷量: 叫电荷量,简称电荷,用Q表示。
单位是 ,简称 ,符 号 。
4、检验物体是否带电的方法
⑴、利用带电体的性质来判断即带电物体都有 _________ 的性质。
例1:如果一个带电体吸引一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电?
例2:如果一个带电体排斥一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电?
⑵、用专门的检验仪器。
5、验电器:观察课本33页图15.1-2,结合课本的有关内容,,让我们一起了解一种新的仪器——验电器。
(1)验电器的原理是 ;
(2)验电器的用途是 ;
(3)验电器的构造有 。
探究点二 原子及其结构
1、原子的结构 元电荷
认真阅读元电荷部分,完成下 列问题:
(1)原子由 和 组成, 位于原子的中心, 带正电, 带负电。
(2)人们把最小的电荷叫做 ______ ,常用符号 表示e= 。
(3)在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上 ,所以整个原子呈中性,对外不带电。
2、摩擦起电的原因
(1)在通常情况下,原子呈中性,由原子组成的物体也呈中性。
(2)不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
(3)两个不同物体相互摩擦时,原子核束缚电子本领弱的物体,它的一些电子就会转移到另一个物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带等量的负电。
(4)注意:“摩擦起电的原因是电荷从一个物体转移到另一个物体上,并不是摩擦创造了电荷。”
探究点三 导体与绝缘体
1、电荷在导体中定向移动演示实验:
取两个验电器A和B。用金属杆把A和B连接起来,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,可以看到A和B的金属箔都张开了。
改用橡胶棒把A和B连接起来,重做上面实验,可以看到只有验电器A的金属箔张开,而B仍然闭合。
2、实验现象说明:电荷在金属杆中定向移动。
(1)容易导电的物体叫 ;如: 、人体、大地、酸碱盐溶液;
(2)不容易导电的物体叫 ,如: 、、等;
(3)金属导电靠的是 ,酸、碱、盐的水溶液导电是靠 。
注意:导体与绝缘体之间没有绝对的界限。
三、我的收获:
四、当堂检测:
1、用毛皮摩擦过的橡胶棒 去靠近用丝线悬挂的轻质小球,小球被吸引,那么小球可能带 电,也有可能 。
2、用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,塑料梳子就会带电。这种使梳子带电的方式叫 。将带电的梳子靠近自来水龙头放出的细水流时,就会观察到 。
3、当带电体接触原来不带电的金属球时,就有一部分 转移到验电器的两片金属箔片上,这两片金属箔由于带 电荷互相 而张开。从金属箔的张开可以断定,跟金属球接触的物体是带电的。
4、验电器主要是由(A)金属杆 (B)金属球 (C)金属箔 (D)玻璃外壳等四个部分构成。其中 是导体; 是绝缘体。
5、电线的芯线是用金属来做的,因为金属是 ;电线芯线的外面包上一层橡胶或塑料,因为橡胶或塑料是 。
6、导体容易导电是因为导体中存在大量的 ;绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内的电荷几乎都被束缚在 的范围内,不能 。
7、下列物质属于导体还是绝缘体?(导体后面打“√”,绝缘体后面打“〇”)
①空气 ②煤油 ③稀硫酸
④人体 ⑤陶瓷 ⑥塑料
⑦水银 ⑧干纸 ⑨大地
8、玻璃棒和绸子相互摩擦时, ____ 上的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到 __ 上,因此玻璃棒因 __ 了电子而带上 电荷。
五、课后练习:
1、物理学中把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为_____电荷;电荷间的相互作用规律是__________________________________________________。
2、纺织厂里有一道工序叫做“梳棉”,只有将杂乱无章的棉絮梳理成顺直的棉絮条后,才可用于纺线。梳棉车间必须保持一定的_______程度(填“潮湿”或“干燥”),以防止因_____________而造成的不便和危害。
3、电脑使用一段时间后,散热风扇上会粘很多灰尘,这是因为扇叶在转动时与空气摩擦带上了_______,可以_______轻小物体的缘故。验电器是根据__________的原理制成的。
4、在学完摩擦起电后,小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的通草球,发现通草球被吸引,则通草球________带电;若通草球被排斥,则通草球__________带电。(均选填“可能”“一定”或“一定不”)
5、丝绸摩擦过的玻璃棒带__________电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中______________电子,若把它和不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,如图甲所示,原因是_______________。若将另一带电小球与验电器金属球接触,发现箔片闭合, 如图乙所示,则此带电小球带______电。
( )6、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球时,产生了互相吸引的现象,则该小球
A.可能带负电,也可能不带电 B.一定带正电
C.可能带正电,也可能不带电 D.一定带负电
( )7、用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是负电荷。下列说法中正确的是
A.梳子得到了一些电子 B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核 D.摩擦创造了电荷
( )8、有A、B、C、三个带电小球,已知B排斥A,B吸引C,则把A和C靠近时,将
A.互相吸引 B.互相排斥 C.没有作用 D.以上三种情况都有可能
( )9、在研究静电现象的实验中,发现两个轻小物体相互吸引,则下列判断中最合理的是
A.两个物体一定带有异种电荷
B.两个物体一定带有同种电荷
C.肯定一个物体带电,另一个物体不带电
D.可能一个物体带电,另一个物体不带电
( )10、一个物体带负电的原因是
A.该物体中只有电子 B.该物体没有质子
C.该物体得到了电子 D.该物体得到了质子
( )11、丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电,下列说法正确的是
A.玻璃棒中的原子核束缚电子的本领弱,失去了电子
B.丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上
C.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上
D.玻璃棒上的一些电子消失了
( )12、用手拿一铜棒和丝绸摩擦,则铜棒上
A.带正电 B.带负电 C.带正电或带负电不能确定 D.不带电
( )13、当带正电的验电器的金属球接地时,金属箔就闭合,这是因为
A.金属箔中电子转移到大地 B.金属箔中质子转移到大地
C.大地上的原子转移到金属箔上 D.大地上的电子转移到金属箔上
( )14、下列四组物质属于导体的一组是
A.人、大地、油 B.金属、电木、橡胶
C.石墨、大地、盐水 D.玻璃、纯水、陶瓷
( )15、导体容易导电是由
A.导体中存在大量的自由电子 B.导体中存在大量的自由离子
八年级物理重力教案 篇5
重力的概念比较复杂,而且比较抽象.由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识,而且有些认识是不科学的,例如有的学生认为重力是物体自己施加的,这样给教学造成一定的困难.因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行.
(1)从观察入手,手中的物体离开手以后竖直下落,而且速度越来越快;向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢,升高到一定高度改变运动方向向下降落.
(2)分析思考,物体下落速度越来越快,向上抛出的物体速度越来越慢,物体升高到一定高度改变运动方向,都是物体的运动状态发生了改变,由于力可以改变物体的运动状态,说明物体受到了力的作用.
(3)物体下降时速度越来越快,向上抛出时越来越慢,升高到一定高度改变了运动方向,说明物体受到了向下的力.
(4)有受力物体必然有施力物体,这个施力物体就是地球,是由于地球的吸引而使物体受到了力.由此得出重力的概念.
2.重力的方向竖直向下
关于重力的方向,在学生中易出现两个错误说法:一是把竖直向下说成垂直向下,或者误认为与接触面垂直.由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识,因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的,为了解决上述学生中的问题,建议在教学中采取以下方法.
(1)认真观察物体自由下落的方向,悬挂物体的线自由下垂的方向,然后向学生明确,这个方向被人们称为竖直方向,所以重力的方向竖直向下.
(2)从数学知识可以知道,垂直是两条线、两个平面,或者是线与平面之间的位置关系,但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直,因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的.
3.重心
重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时,它的重心位置相对物体来说也是确定的,并不随物体放置的位置改变而改变.但如果形状发生了变化,其重心位置一般也将发生改变,如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化.
分布均匀,形状规则的物体其重心在其几何中心,如球形,正方体,圆柱体等.
重心的位置不一定都在物体上,例如一个圆环其重心就不在环上,而在圆心上.
对于不规则的物体,其重心可以采用悬挂法来确定.
师生互动活动设计
1.观察手中的物体离开手后自由下落,向上抛出的物体速度越来越慢最后改变方向自由下落,通过分析这些现象得出重力的概念.
2.通过实验得出重力与质量的关系
3.通过观察、分析、讨论认识重力的方向是竖直向下的.
4.小实验,确定重心的位置.
课时安排 1课时
教具学具准备 重垂线、弹簧秤、钩码
教学设计示例
(一)导入 新课
实验一:教师将小球放在手中,松开手,请同学们观察松开手以后小球如何运动?它的运动状态变了没有?为什么会发生这些现象?
教师进行实验,反复几次,然后请同学回答上述问题.
小球下落,它的速度越来越快,它的运动状态发生了变化.由于力可以改变物体的运动状态,可见小球受到了力的作用.
在教师的引导下,由学生回答出“力的方向是向下的.”
实验二:教师向上抛出一个小球,请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况.
教师进行实验,反复几次,请同学叙述观察到的现象.
提问:为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢,为什么小球会改变运动方向?
在学生回答的基础上指出:以上现象都说明小球受到了一个向下的力,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用.抛出小球以后、小球向上运动,速度越来越慢.上升到一定高度改变运动方向,向下运动,而且速度越来越快.产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力.这个力我们叫它重力.
(二)新课教学
1.重力的方向
老师:放在讲桌上的粉笔盒、板擦,同学们课桌上放的书、铅笔盒,以及桌子、椅子,包括我们自己在内受不受重力?
[学生]都受到重力.
[老师]重力的施力物体是谁?
[学生]是地球.
[老师]在地面附近有没有不受重力的物体?
[学生]没有.
[老师]请同学们看一下,在铁架台的横杆上用线挂着几个物体,有重锤、有砝码.悬挂物体的线自由下垂的方向,刚才我们看到的小球自由落下的方向,一致不一致?
[学生]这些方向都是一样的.
我们把这个方向叫竖直向下,所以重力的方向是竖直向下的.
2.重力的大小
日常生活经验告诉我们,重力是有大小的,这里有两个金属球,一个大一个小,我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下.
请一位同学到前边来拿起金属球.
[老师]这两个金属球哪个质量大?
[学生]大金属球.
[老师]根据你日常生活中的经验,哪个金属球的重力大?
[学生]大球.
[老师]金属球的重力和它的质量是什么关系?
[学生]质量越大的金属球,它的重力也越大.
[老师]回答的很对,但这只是一个定性的结论,下面我们定量的研究这个问题.在研究这个问题之前我们先要明确一下,物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量,(把大小两个金属球用胶条固定两根小线,并挂在两个弹簧秤上)大金属球弹簧秤示数大,挂小金属球的弹簧秤示数小,弹簧秤的读数就等于物体的重力.我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码,请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力,并计算出重力跟质量的比值,把测量值和计算结果填在教材P96的表格中.下面开始实验.
实验过程中教师在同学中巡视,进行指导,了解实验情况,实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值,将学生测得的值写在黑板上.由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差,计算出的比值不会正好等于9.8N/kg.应要求学生实事求是的说出自己的测量值,教师引导学生分析数值不准确的原因.
大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们,质量增大几倍,重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比,它们的比值是9.8N/kg,如果用G表示重力,m表示质量,g表示9.8N/kg,那么重力与质量的关系可以写成如下表达式 .
请同学考虑一下g=9.8N/kg,它的物理意义是什么?
质量是1kg的物体,受到的重力是9.8N.(这个结论如果学生一时说不出,教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导)
利用这个公式,我们可以已知质量计算出物体的重力,也可以已知重力求出物体的质
量.但计算中要注意质量的单位用千克,计算出重力的单位是牛.下面请同学们计算一下,质量是450g的物体重力是多少?
学生练习,教师巡视,练习结束后请学生说出计算过程,教师将学生回答内容写在黑板上,最后形成正确解题过程的板书.
例题 质量是450g的物体受到的重力是多少?
已知
求 G=?
解
答 物体受到的重力是4.41N.
4.重心
请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动.
学生进行小实验,实验结束后教师提问.
是不是随便怎么放,直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动.
不是,对每一样东西总是有一个固定的位置.
这个实验告诉我们,物体受到的重力可以看成集中在一个点上,如果这个点正好在手指中间的位置,物体就可以不掉下来,这点是重力在物体上的作用点,我们叫它重心.
老师:刚才实验中同学们是否注意到,直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同,没注意的同学可以再试一下.
[学生]直尺重心的位置正好在中间的位置,钢笔、圆珠笔就不在中间.
[老师]同学们观察的很好,这说明物体重心的位置与物体的形状,材料是否均匀有关.
外形规则,密度均匀的物体的重心就在它的几何中心,如球心、圆心、正方形对角线的交点.
现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板,大家能不能想一个办法,迅速、准确的找到它重心的位置.
组织学生讨论,最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律,利用几何中两条
直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置.
(三)总结、扩展
初中物理教案九年级重力教学设计 篇6
题:§11—5密度与社会生活 教学目标
1.知识与技能
(1)知道密度与社会生活的联系,知道密度知识的应用。(2)正确理解密度是物质的一种特性,能运用密度鉴别物质。
2.过程与方法:
(1)通过学习知道温度对密度的影响,知道密度知识对生产和生活的重要作用。(2)学会运动密度知识分析和解决问题的方法。3.情感态度与价值观:
通过介绍密度知识的实际应用,让学生认识理论与实际的密切联系,熏陶理论联系实际的良好学风。
重点:运用密度知识鉴别物质和解决实际问题 难点:运用密度知识鉴别物质和解决实际问题 课时安排:2课时
教具、学具:4千克的铅球、水桶、体重计、纸风车、酒精灯、细线、圆底烧瓶、水槽。
教学过程
一、引入新课
密度是物质的基本属性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。在解决不同的实际问题时,密度知识是如何应用的。
二、新课教学
1.密度与物质鉴别
讨论的问题如下:出示学生体育课上用的4kg的铅球,问学生:你如何判断,这种铅球是否用铅制成的?请说出你的办法来.(先分别测量出铅
球的质量和体积,再利用密度公式求出它的密度,判断它是否是铅组成的。)提问:如何利用家里能找到的器材,测出测量出铅球的质量和体积呢? 用体重计测出铅球的质量,可以用水桶做排水器材测出铅球排开水的质量,即可算出铅球的体积。
实验:
计算:
总结:用密度鉴别物质问题,如果我们计算出某一物体密度和密度表中某一物质密度相同,我们只能说可能是这种物质,如果前边例题中你不知道是铜球,这样用计算出的密度值
一分析就会错误地认为是铁球.而且从密度表中可以看到花岗石的密度在 之间,如果一块花岗石密度恰好是,我们能说它是铝吗?显然不能.所以在用密度进行物质鉴别时往往还要配合利用物质的其他特性,比如颜色、硬度等等.更科学的鉴别物质的方法,应采用化学分析或光谱分析,鉴别组成它的化学元素成分.
同种物质的密度一般是不变的,如一瓶水用去一半,剩下一半水的质量是原来的二分之一,但密度不变。
问题:同种物质的密度一定不变吗?如果某物体的质量不变,而它的体积改变了呢? 实验:气体的热胀冷缩实验
介绍实验装置:圆底烧瓶上用带有注有一小段红墨水的玻璃管的橡皮塞密闭空气。先后放入热水和冷水中,观察。
现象:烧瓶放在热水中时,红墨水向外移动,说明瓶内气体受热体积膨胀了。而放在冷水中时,红墨水向里移动,说明瓶内气体遇冷体积收缩了。
同学们回家可做类似实验:两个吹胀的气球分别放在冰箱的冷藏室和炉火附近。观察现象。上面的实验说明最物质的密度与温度有关。
2.密度与温度
自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关形成的 做风形成的实验:教材P21
空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来从而形成了风。
思考:教材P24 根据气体的密度随温度变化而变化的现象,试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。
暖气周围的空气受热体积膨胀,密度变小而上升,靠近窗户的冷空气密度大,下沉到暖气周围,又受热上升,利用这种冷热空气的对流,可以使整个屋子暖和起来。
人们很早就利用风力了,例如:利用风力来取水,灌溉、磨面,推动帆船、滑翔机等,近代大规模应用风力,主要在发电上。
温度可以改变物质的密度。固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。
设问:难道所有的物质都有热胀冷缩的性质吗?
水的凝固点是0℃,北方的寒冷冬天,气温在0℃以下,湖面结成了冰,行人可以在湖面上行走。湖底还有鱼存活吗?
300多年前,人类就已知道水在4摄氏度时密度最大这一现象。在冰湖中作的测试表明,表面冻结的湖里,冰面以下的水体中密度从上至下递增(这是当然的事了,重在下,轻在上),温度也是由上至下递增,从表层水体的0℃至底层水体的4℃。正是因为这个特性,湖里的鱼类能够在严寒的冬天躲在底层水体中,不至于被冻成冰块。
水在0—4℃之间,是热缩冷胀,在4℃以上是热胀冷缩。
水的反膨胀现象,给人们带来了好处,江河湖面的水结冰时,因为冰的体积膨胀,密度比水小,总是浮在水面上;而水到了4℃,密度最大,总是沉在下面。这样,冰块就成了一层天然的防寒屏障,使江河湖海不至于一冻到底,使大量的水下生物得以生存。
水的反常膨胀,给人类生活也带来不方便。北方的冬天,放在户外的自来水管将冻裂。所以对自来水管的保护显得尤其重要。
三.小结
四.巩固练习
相应完成《导学案:10.3 密度》
五.布置分组作业
六.板书设计:
初中物理教案九年级重力教学设计 篇7
电功率
教学目标
一、知识与技能
1.知道电功率的定义、物理意义、单位。
2.初步理解电功率的公式,理解电功率和电压,电流的关系,并能进行简单计算。
3.能理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
二、过程与方法
通过实验让学生体会额定功率与实际功率的区别,培养学生的观察能力。
三、情感、态度与价值观
1.通过观察用电器上的铭牌让学生体会物理与生产、生活的紧密联系。
2.通过实验探究额定功率与实际功率,培养学生尊重事实、探求真理的科学态度。
教学重难点
教学重点
正确建立电功率、额定功率的概念。
教学难点
理解额定功率与实际功率的区别。
教学过程
教学准备
多媒体(课件)
新课引入
为什么调节台灯的旋钮,可以改变灯的亮暗?是哪个物理量决定灯泡的亮暗呢?
今天这节课我们来学习一个新的物理量——电功率。
电流通过电扇的电动机5秒,做功20焦,电流通过洗衣机的电动机10秒,做功100焦,哪个做功多?哪个做功快?
回忆力学中:用功率表示物体做功快慢,功率是表示物体在单位时间内完成的功。
在电学中:用电功率表示电流做功快慢,电功率是表示电流在单位时间内完成的功
新课讲解
电功率的意义及定义
(1)物理意义:描述电流做功快慢的物理量。
(2)定义:电流在单位时间内完成的电功。
(3)根据电功率的定义可以得出它的定义式:P
=W/t=UIt/t=UI
明确定义式中各符号所代表的物理量、单位(符号)
W
——电功(等于用电器消耗的电能)——焦耳(J)
t
——所用时间——秒(s)
U
——用电器用电器两端电压-----伏特(V)
I——用电器中的电流——安培(A)
(4)电功率的单位:瓦特(W),1瓦=
1焦/秒=1伏安,常用单位有:千瓦(kW),1kW=1000W
(5)瓦特的含义:电流在1秒内做的功是5焦耳
了解小常识
当实际电压比额定电压低时,用电器消耗功率低,不能正常工作。
当实际电压比额定电压高时,长期使用会影响用电器寿命,还可能烧坏用电器。
当用电器两端实际电压不等于额定电压时,电流、电阻、电功率哪个物理量没变?
教学反思
高中物理重力势能教案设计 篇8
本节教材首先提出重力势能的基本定义,指出物体由于被举高而具有的能为重力势能,接着引出在物体被举高的过程中,伴随着重力做功,然后通过分析重力做功与路径无关的特点,推导得出重力势能的表达式。最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识,以便完善和加深学生对重力势能的理解。
新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系,从而引出重力势能。而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中生动实例的定性分析以后,引入重力做功,给出重力势能的表达形式,让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。提升了学生对物理知识的兴趣,锻炼了学生的物理思维能力。
学生分析:
高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上,抽象的逻辑思维的建立还需要时间。所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。
重力势能是学生在初中已经接触过的,但当时只停留在定性的分析上。新课应注意对知识从定性到定量的转化。
教学目标分析:
知识目标
理解重力势能的概念,会用重力势能的表达式计算。
会推导重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
知道重力势能的相对性。
技能目标
根据功能关系,推导出重力势能的表达式
学会从功能关系上解释和分析物理现象。
情感目标
渗透从对生活中有关物理现象的解释,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。渗透社会公德教育,让学生认识到高空抛物的危害。
教学重点:
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点
重力做功与路径无关及重力势能的相对性。
教具准备:
Ppt课件,装沙的小桶,大小质量各异的3个小球
教学过程设计
步骤 教师活动 学生活动 设计目的 新课引入 情景引入:
故事引入:在荒芜的海岛上,饥饿的小猴捡到了一个核桃,请同学们帮小猴想想,要怎样才能把核桃打开。
情景引入:纷飞的雪花一直是大家的最爱。我们爱它的白爱它的软,但是有时就是这看似温柔柔软的皑皑白雪却给我们带来灭顶之灾。——这就是雪崩。(出示幻灯片图片)
提问:为什么漂亮柔软的雪具有如此大的破坏力呢?是因为它具有潜在的能量,一有机会它就会把能量释放出来。我们把这种能量叫做重力势能。
定义:地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量,我们把这种能量叫做重力势能。?用EP表示。
学生可能的答案:用石头砸开;把核桃摔开等。 让学生从生活实际中感受重力势能的存在,以及这种能量的普遍存在。 新课教学 重力做功
提问:我们知道物体由于被举高而具有的能叫重力势能。那么重力势能的大小与哪些因素有关呢?也就是什么样的物体具有较大的重力势能呢?大家可以根据自己的生活实际,大胆的做出猜测,并说说你的理由。
实验定性验证:(教师演示)
将大小相同,装有相同水的瓶子从不同高度下落,使其穿过蒙有不同数量报纸的空桶,观察两个瓶子能穿透的报纸的数量。
将大小相同,装有不同水的瓶子从相同高度下落,使其穿进蒙有不同数量报纸的空桶,观察两个瓶子能穿透的报纸的数量。
师:那么我们可不可以通过重力做功来寻找一下重力势能的具体表达式呢?请同学们计算一下三种情况下重力所做的功。
质量5kg的物体自由下落10米
质量5kg的物体从高10米倾角30度的斜面滑到斜面底端
质量为5kg的物体从高10米的不规则斜面下滑到底端
师:同学们观察上面三种情况下重力所做的功,发现他们有什么共同点和什么不同点吗?
师:通过上述的计算,我们可以得到这样一个结论:
物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而与物体运动路径无关。
即:WG=mgh1—mgh2
重力势能
从上式大家可以看出,mgh这样一个物理量它即与重力mg有关,又与物体所处的位置h有关,并且mgh随高度的增加而增大,随质量的增加而增大,符合我们对重力势能的猜测。因此,我们把物理量mgh叫做物体的重力势能,常用Ep表示,即
Ep=mgh
1、重力做功与重力势能的变化 WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2
重力做功WG
(正、负)
重力势能Ep
(增加、减少)
重力做功和重力势能变化的关系
物体上升
负
增加
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
物体下落
正
减少
重力做的功等于重力势能的减少
2.重力势能的相对性
师:请同学们讨论一下,将质量是2kg的小球放在2楼的地面上,该球的重力势能是多少?一直g取10米每二次方秒,每层楼高3米。
师:大家得到的答案不同,主要原因是大家选择的高度起点不同,也就是我们所说的参考平面不同。
从大家的计算可以看出,如果不选择参考平面,重力势能的值也是不确定的。所以选择参考平面应该是我们确定重力势能的第一步。
确定重力势能的方法:
选择参考平面——高度为0的面,也即重力势能为0的面。
在参考平面上方的物体高度为正值,重力势能也是正值;
在参考平面下方的物体高度为负值,重力势能也是负值。+、-表示重力势能的大小。
参考平面的选取是任意的,一般从研究问题的方便出发来选择,很多时候我们选地面为参考平面。
例题:如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m.请按要求填写下表.(g=9.8m/s )
参考平面
初中物理教案九年级重力教学设计 篇9
从指南针到磁浮列车 教学内容:
本单元包括《磁是什么》、《电流的磁场》和《科学探究:电动机为什么会转动》三节课的内容。单元目标: 知识与技能:
(1)知道一些基本的磁现象,知道“磁化”和“去磁”的简单方法,了解磁性的广泛应用。
(2)认识磁场,知道磁感线是形象地表示磁场的一种方法。(3)知道电流的磁效应。
(4)知道导线周围存在磁场,通电螺线管外部的磁场分布跟条形磁铁的磁场相似。
(5)了解通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。
(6)了解直流电动机的结构和工作原理。过程和方法:
(1)通过实验探究活动,认识磁体、磁场的基本性质。
(2)通过用铁屑显示永磁体的磁场分布,学习用磁感线表示磁场的方法。
(3)通过观察体验电流周围存在磁场,初步了解电和磁之间的联系。(4)通过实验探究通电螺线管外部磁场的分布规律及磁场方向。
(5)经历探究“通电导线在磁场中受到力”的过程,让学生在探究中发现问题,并有根据的猜想,运用控制变量的方法设计实验验证自己的猜想,最终得出实验结论。情感态度与价值观:
(1)通过了解磁体在实际中的应用和我国古代对磁学的伟大贡献,体会物理知识的摘要作用,培养学生对科学的兴趣,增强学生的民族自豪感和振兴中华的责任感。
(2)通过认识电流周围可以产生磁场,体会不同自然现象之间存在的相互联系,养成乐于探究自然奥秘的习惯。
(3)通过探究“电动机为什么会转动”,了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步体会物理来源于生活,又服务于生活,提高学生学习物理的兴趣。教材分析: 1.本章概述
本章主要内容是磁体、磁极、磁感线等概念,探究通电螺线管外部磁场的方向及通电导线在磁场中受力方向跟哪些因素有关,了解直流电动机的结构和工作原理。
小学自然课已经学过关于永磁体的磁现象,学生平常大多摆弄过吸铁石,对磁现象并不陌生。在磁的发现和利用上,我们的祖先曾有杰出贡献,可以借此进行爱国主义教育。但磁场、磁感线、电流的磁场等概念却都是全新的、抽象的知识。其中,磁场和磁感线是电磁学中的重要概念之一,是以后学习电磁感应、磁感应强度等电磁学知识的基
础。不过,我们这里的主要目标是确认磁场的存在,认识磁感线是用来描述磁场方向及其分布情况的方法,不涉及磁感线疏密、直线电流周围磁感线的形状等问题。对于直线电流的磁场,只让学生了解电流的磁场与电流密切相关,知道磁场方向与电流方向有关,究竟直线电流的磁场方向与电流方向有怎样的关系,教材没有涉及;而对于通电螺线管的磁场,既要求知道磁场与电流密切相关,还要求学生知道通电螺线管磁场方向与电流方向有关。第三节课“科学探究:电动机为什么会转动”,主要是让学生通过实验探究认识到通电导体在磁场中会受到力(安培力)的作用,初步的感受安培力的存在,知道安培力的方向与电流方向和磁场方向有关,为学生进入高中进一步学习安培力打下良好的基础。学生在感受、认识安培力的基础上,通过了解电动机工作原理,能够让学生体会到从物理知识转化成实际技术还需付出艰辛和劳动。
本章教材总的编排思路大体是:以电和磁的联系为线索,以实验和科学探究为主要手段,展示了磁场、电流的磁效应及其应用、通电导体在磁场中受力运动的原理及应用(电动机)等内容。全章科学内容和科学探究相互呼应,相得益彰。教材16.1节在复习物质的磁性的基础上,认识磁体、磁极,并通过用铁屑和小磁针显示磁力作用的强弱、方向以及大致状况的实验活动,引出“磁场”的概念和“磁感线”描述磁场的方法,为探究电流的磁场打下必备基础。奥斯特的发现揭示了电和磁的联系,教材16.2节先通过奥斯特实验了解通电直导线周围的磁场,接着研究了通电螺线管周围的磁场和通电螺线管的极性。
16.3节是在学生学习了磁现象、通过奥斯特实验初步认识了电与磁联系的基础上,进一步探究电流的磁场与磁体的磁场之间的相互作用,是更深层次的探究电与磁的联系的过程。
本章教学重点:磁场是贯穿电磁现象始终的一个重要概念,用磁感线来形象化的表示磁场是一种重要的科学研究方法。电流产生的磁场、通电螺线管产生的磁场、通电导体在磁场中受力运动等内容,即包含科学研究方法,又是重要的科学探究过程,因而是本章的重点。本章教学难点:磁场、磁感线和电流的磁场非常抽象,是本章的难点之一。教学中应注意把书本上抽象的知识与生活中的具体现象联系起来,通过转换的方法,化抽象为具体,化无形为有形,丰富学生的想象能力,这是突破这些难点的有效途径。电动机能够持续转动的原因既有理论方面的抽象又有技术方面的难点因而也是难点。利用教具或动画直观展示线圈中电流方向与受力转动情况,是突破这一难点的重要方法。2.编写特点
本章教材在编写上有以下特点:
(1)注重联系社会实际和学生生活。每节课内容编排,都是首先通过图片展示本节课所学知识在生产、生活中的应用实例,一方面有利于激发学生的学习兴趣;另一方面,从学生熟悉的事物入手,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。进而把物理教学与科学技术的发展和社会进步联系起来,引导学生关注科技发展的前沿,帮助他们树立正确的科学观,培养他们振兴中华、将科学服务人
类的使命感和责任感。
(2)突出实验和探究。与传统教材相比,新教材考虑到了学生“喜欢实验和探究”的特点,设计了大量学生活动,注重知识形成的过程,注意让学生通过观察、实验等实践活动来主动地建构知识体系。本章的主要探究实验有三个:“磁体周围有什么”、“通电螺线管的磁场”、“通电导体在磁场中受力运动”,使学生更多地经历科学探究的过程;迷你实验室中也有三个小实验,给学生提供了较多的活动体验的机会。这些活动,需要的器材简单,贴近学生的生活,从而使物理知识与生活和社会联系起来,对学生形成、理解物理概念和规律,有很好的促进作用。3.课时安排
本章共3节,建议全章教学用5课时,其中新授课每节4课时,复习总结1课时。教学策略: 第一节
磁是什么
本节课是本章的第一节,可以利用学生熟悉的磁现象,或者准备一些有趣的小实验,直接引入章标题,然后通过人类认识磁现象是从永磁体开始的这一事实,进入第一节课的学习。
充分利用学生在生活和小学科学课中有关“磁现象”的认识和知识储备,不但有利于学生顺利完成活动1和活动2中的探究实验,还能够引发学生的认知冲突,促进学生的深层次思考和探究,加深对磁体性质、磁化等知识的认识和理解。
磁场是一个很抽象的概念,初中只要求学生初步认识磁场的存在,即知道磁体周围存在磁场即可。通过“磁场中某一固定点对小磁针的北极(或南极)的作用力有确定的方向,而在磁场的不同点,小磁针北极受力方向不同”的事实,认识到磁场是有方向的。所以本节课从磁场的基本性质——对放入其中的磁体产生磁力的作用来认识、感受磁场,把抽象的问题具体化、形象化,符合初中学生的认知规律。因而做好课本图16-5的几个实验是突破难点的关键。1.
关于磁体的基本概念、性质的教学。
课前可以在网上收集“司南”、磁悬浮列车、α-磁谱仪、极光等一些源于古代、现代、自然、科技的图片或视频,制成多媒体课件,上课时播放,激发学生的学习兴趣,引出课题。
学生在小学科学课上对于磁体、磁极间的相互作用有了初步的了解,因而本节课在引入课题后,可以启发学生回忆思考:对于磁体你已经了解哪些方面的知识?待学生回忆后,教师简单点评,然后指出:“为更全面的认识磁现象,请同学们做下面的实验(图16-
2、16-3)。”学生做完实验后,再让学生对回忆的知识进行纠正和补充,学生的印象会更深。
对于图16-
2、16-3的实验,由于实验比较简单,可以把它改成开放性的自主探究实验。课前为每一小组准备课本图16-
2、16-3中的器材,为了使实验效果更明显,小组的实验器材还可以再增加两辆力学小车(铝制或木制),一个条形磁铁,或给两个中间系线的条形磁铁,以让学生方便地研究磁极间的相互作用。
实验活动以后,让学生汇报得到的结论。由于该活动实验器材较多,过程开放性(自主性)较强,为了充分发挥开放性探究活动的作用,让不同层次的学生都能够都有较高水平的收获,在得出课本上的基本结论后,可以启发提问:实验中,同学们还有没有其他的发现?还有哪些问题?从而促进学生深层次的思考,把探究活动推向深入。善于钻研的学生还可能发现磁化现象,磁体指南北的性质等,提出诸如:磁体为什么总是指南北?为什么磁铁能够吸引锯条、回形针等,而不能够吸引铜、铝导线?如果学生不能发现或提出上述问题,老师可以提问:磁铁吸引回形针时,回形针之间能否互相吸引?是否所有的金属都能够被磁铁吸引?从而引出磁化和去磁。对于去磁,学生的生活经验不足,老师可从逆向思维的角度引导学生:既然原来没有磁性的物质可以获得磁性,那么具有磁性的物质在某些情况下是否也会失去磁性呢?引出去磁的概念,然后演示用“加热”和“敲击”的方法去磁。
最后可以引导学生从磁化的角度解释磁铁吸铁而不能吸铜、铝的原因。
2.关于磁场、磁感应线的教学:
首先可以通过实验演示“不直接接触的两磁体之间也能够发生相互作用”,从而提出问题:磁体间不需要直接接触,为什么也能发生相互作用呢?引出磁场的概念。
在学生了解到磁场“看不见、摸不着”之后,启发学生类比认识“流动的空气”的方法,寻找显示这种“看不见、摸不着”的磁场的方法。
空气流动大家不能直接感知,但我们通过观察空气流动对树叶等物体的作用,根据“树叶动”的事实就可以间接知道空气在流动,同样,我们可以通过观察磁场对其它磁体的作用来间接地认识磁场,然后让学生观察图16-6的实验。通过该实验,可以让学生认识到:磁场有方向;磁场中不同位置,磁场方向不同。做图16-6的实验以前,建议增加一个演示实验:用磁针“探测”磁场及方向。在桌面上放置一个条形或蹄形磁铁,将同一大磁针分别放在磁铁周围不同位置,也可以同时将多个相同的大磁针放在磁体周围不同位置,让学生观察大磁针静止后的指向。通过这个实验,学生不但加深了对“磁场有方向”的认识,而且知道磁场方向可以通过磁针的方向来显示。
做完上述实验后,进一步引导学生思考:为了显示磁场中更多点的磁场的方向,应该有更多的磁针。为此,在实验时可以用很细的铁屑(放在磁场中被磁化成一个个小磁针)代替大磁针显示磁场方向及分布情况。然后演示图16-5中的(a)(b)(c)(d)四个实验,为增大可见度,建议用投影仪演示。
做完实验,提出问题:实验过程中,往玻璃板上撒铁屑后,为什么要轻轻敲击玻璃?磁体周围的铁屑或磁针有规律的排列,是受什么力作用的结果?没有磁场,它们的排列能有这样的规律吗?让学生明确:铁屑或磁针排列情况直观反映了磁场分别情况。
接着启发学生思考:用摆磁针或撒铁屑的方法显示、描述磁场有什么缺点?引出下一个段标的教学。
对于磁感应线教学,可以引导学生用带箭头的曲线代替磁针或铁屑试
着画出图16-
5、中的磁场分布情况。学生在画图过程中,一方面体会条形磁铁和蹄形磁铁磁场的分布规律,同时认识磁感线在实际上并不存在,是人们为了形象地描述磁场而采用的一种方法。
为了帮助学生利用磁感线正确描述磁场,在磁感线教学中应指出以下三点:(1)磁感线实际上是不存在的,它只是用来形象地表示磁场地一种方法,一种模拟磁场的“模型”。(2)磁感线上的箭头表示磁场的方向:从磁体北极到南极(在磁场外部)。(3)磁感线不只是画出的那几条,磁场也不是只在一个平面内,而是分布在磁体周围的这个空间。
3.关于地磁场的教学,只要求学生通过阅读“信息窗”的内容,认识到地球可看作一个如课本图16-4的大磁体,它的周围存在磁场。地磁的南北极与地理的南北极刚好相反,教学时,可以将这部分知识制成多媒体课件,以帮助学生想象地球表面磁场的分布情况。也可以让学生结合地磁场的知识尝试解释磁体为什么总是指向南北方向。最后也可以补充一些有关磁偏角和沈括知识,激发学生的民族自豪感。第二节
电流的磁场
本节课的主要内容有:通过奥斯特实验认识电流的磁效应,知道通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关;观察通电螺线管周围铁屑的分布情况,确认通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似;通过实验探究通电螺线管磁极的性质与电流方向的关系,在此基础上介绍右手螺旋定则。
本节课首先通过奥斯特实验,让学生体验到通电直导线周围存在磁
场,初步认识电现象和磁现象之间存在联系,然后更进一步通过实验探究电流产生的磁场方向与电流方向的关系,确信电流的磁场与电流密切相关,加深对“电流可以产生磁场”的认识。随后,将“通电直导线”拓展到“螺线管(曲线)”,在介绍什么是螺线管后,通过实验让学生观察通电螺线管周围的磁场分布情况,认识到电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似,通电螺线管也有两个磁极。那么,通电螺线管的磁极与什么因素有关?于是安排一个探究实验,要求学生通过探究活动,“发现”通电螺线管磁极性质与电流方向有关,并寻找磁极极性与电流方向的具体关系。在学生对这种具体关系有一定的感性认识,想描述而又无法准确形象描述的时候,学习右手螺旋定则。电流的磁场既是对前面磁场概念的深化和拓展,又是后面学习电磁铁的基础,更是进一步学习各种电磁现象的重要基础。学生在这里首次接触、思考磁现象和电现象之间的联系,对此普遍缺少生活经验,感性认识不多。因而教学中,应该尽可能采用实验和适当的直观教具做好演示,创造条件让学生自己动手实验,经历探究过程,获得丰富的感性体验,进而确信电流周围存在磁场,形成对电流周围磁场尤其是通电螺线管外部磁场的形象化认识。1.奥斯特实验
引入课题后,可以提出问题:大家都知道磁铁周围存在磁场,只有磁体能够产生磁场吗?然后出示奥斯特实验所需器材,向学生演示没有磁铁,利用电流也可以产生磁场,从而引入新课。还可以先引导学生思考电现象和磁现象相似的性质,如带电体能吸引轻小物体,磁铁能
吸引铁磁性物质;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。然后指出:早在奥斯特之前的很多科学家也注意到了这样的事实,并提出了猜想:既然电现象和磁现象之间有这么多的共同点,那么这两种现象之间也可可能存在某种联系。为找到这种联系,很多科学家做出了不懈的探索,都没有成功,直到1820年4月,丹麦物理学家奥斯特通过实验证明了这种联系的存在,第一次揭示了电和磁的联系,下面我们就沿着伟人的脚步,经历这个探索的过程,感受这一伟大发现的意义和价值。然后介绍实验的实验器材,引导学生通过实验,观察体验通电直导线的磁场。用这种方式教学,既能够激发学生学习和探索的兴趣,又能够很好地渗透情感态度价值观教育。
该演示实验目的是让学生感知由电可以生磁。由于该实验所需器材简单,教师最好把该实验改成学生自主探究型实验,让学生自己动手操作,经历探究过程,教学效果会更好。事先给每一个小组准备好所需器材:磁针、电源、开关、导线。上课时引入新课后,先让学生根据所给的器材,结合课本图16-8,启发学生思考以下问题制定实验方案。⑴实验中怎样显示磁场?⑵怎样才能使实验效果更好一些,打算把磁针放在磁场的上方还是下方?⑶实验时通电时间不要过长,这样要求的目的是什么?⑷磁场有方向,电流也有方向,二者之间可能存在怎样的关系?在实验过程中,如果有学生提出闭合开关时电路处于短路状态的问题,教师可以告知这是为了获得较大的电流,使实验效果更明显。为了保护电源,实验时通电时间不宜过长,只要看出磁针转动
即可切断电路。
如果条件实在不足,可以通过投影仪展示演示实验,以增加可视效果。做实验时要启发学生观察,导线下的磁针在什么情况下会偏转,学生根据实验现象:导线中有电流通过时,磁针偏转,没电流通过时磁针不动,能够认识到:引起磁针偏转的磁场是由电流产生的,从而得出“电流能够产生磁场”或者“通电导体周围存在磁场”的结论。为了把探究活动引向深入,可以启发性的提出问题并让学生猜想:磁场有方向,电流也有方向,电流产生的磁场方向与电流方向是否有关呢?怎样通过实验探究这一问题呢?让学生设计实验的方法。学生说出实验方法后,可以让学生上讲台自己演示实验过程,让其他同学观察现象,总结结论。通过学生参与来活跃气氛,增强实验效果。在学生进行实验并通过分析比较观察到的现象得出结论后,老师可以引导学生总结,并指出奥斯特实验的意义在于,第一次通过实验揭示了电现象和磁现象不是各自孤立,而是有密切联系的。这一发现极大的激发了各国科学家探索电磁本质的热情,有力地推动了电磁学的深入研究。
2.通电螺线管的磁场
建议在这里增加一个学生探究活动,起承上启下的作用。一方面丰富学生的感性体验,加深对电流产生磁场的认识,另一方面也能自然引出通电螺线管的磁场。
通电直导线周围存在磁场,如果将导线弯曲成螺线管,通电后其周围是否也会产生磁场呢?如果有磁场,与通电直导线的磁场是否相同?
介绍通电螺线管后,为了帮助学生了解螺线管的两种不同的绕线方法,可以先让学生用导线在铅笔等一些物体上练习绕线,并画出相应的绕线方法。为下一步以画图的方式,记录“探究通电螺线管与电流方向之间的关系”的实验结果,进而总结、归纳右手螺旋定则做好铺垫。
然后,让学生分组完成活动课本图16-
9、16-10所示的实验。如果器材不够分组实验,也可由教师演示,用投影或实物展示台投射到大屏幕上,让学生通过观察直观感知通电螺线管磁场的特点,并启发学生对比条形磁铁的磁场,得出“通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁外部的磁场分布相似”的结论,认识到通电螺线管的两端相当于条形磁铁的南北极。
启发学生从“通电螺线管的磁场是由电流产生的”这一事实入手,猜想通电螺线管的磁极是否跟电流方向有关?引出下一个探究活动。以上两个实验的目的是:要学生通过自主动手探究,寻找并总结通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,培养学生的空间想象能力和表达叙述能力。为归纳、总结右手螺旋定则提供感性体验。
为了启发学生通过对比、分析、归纳出右手螺旋定则,并从中体会探索物理规律的方法。在探究开始时,教师可以提出一些启发性问题,以促进学生深层次地思考。比如:螺线管有两种绕线方法,螺线管和电源相接有两种接法,那么螺线管绕法不同或者与电源正负极接法不同,螺线管的磁极是否相同?请同学们在探究过程中注意这些问题,并将实验结果以画图的方式记录下来。
图15-4
探究实验结束以后,教师要鼓励学生,根据观察到的实验现象和记录,把自己的探究结果用语言描述出来,引导学生确认:决定通电螺线管极性的因素是电流的方向。然后在此基础上介绍右手螺旋定则,使学生感性认识进一步深化,上升到理论的高度。
最后指导学生阅读课本上右手螺旋定则的内容,并指出右手螺旋定则中的规定是人为的,是为了便于人们判断和记忆,学生也可以根据自己理解的方式去表达,只要能够揭示出通电螺线管磁极极性与电流方向之间的关系即可。如可用以下几种方法判定:(1)用左手也可以判断,只是与用右手螺旋定则判断的结果相反(2)正对着螺线管的一端观察,如果电流是沿顺时针方向流动,则靠近你的这一段是通电螺线管的北极,远离你的那一端是南极;如果电流是沿逆时针方向流动,则螺线管磁极性质刚好相反。(3)蚂蚁沿着电流方向爬,说:“N极就在我的左边”。(4)猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下,说:“如果电流沿着我的右臂所指的方向,N极就在我的前方。如右图所示。图15-4
图15-4
为了进一步熟悉右手螺旋定则,老师可以出示不同绕线法的螺线管,训练学生用手比画判断电流方向和磁场方向,也可以通过画图的方式进行练习。
由于初中学生识图和空间想象能力较差,可能给这部分学习带来困难,教师应加强指导。课标对右手螺旋定则未作要求,教材虽已介绍,教学中对学生要求不能太高,简单了解即可,以免增加学生负担。对于通电螺线管内部的磁场和磁感线不做要求,建议不讲。科学探究:电动机为什么会转动
本节课是学生在已经学习了简单的磁现象,了解了奥斯特实验首次将电与磁联系起来的基础上,进一步探究电流的磁场与磁体的磁场之间的相互作用。是更深层次的探究电与磁的联系的过程。而对于整个中学阶段,本节又是学生高中学习安培力的基础,让学生在初中阶段初步的感受安培力的存在,及安培力的方向与电流方向和磁场方向有关,为学生进入高中进一步学习安培力打下良好的基础。
初中二年级这个阶段的学生的思维能力属于经验性的逻辑思维,很大程度仍需要以具体的形象的经验材料来理解抽象的问题。学生对电动机的认识也大多是感性认识,还有太多的疑问,教师可由此入手,培养学生有根据猜想的能力,引导他们科学探究,最终揭示电动机的奥秘。
1.探究电动机转动的原因(1)猜想电动机转动的原因
本节课前可以先让学生搜集一些小的(如玩具上的)电动机,并把其中的一些拆开观察其结构。上课时,通过生活中常见的用电器引入课
题后,首先让学生通过实验,亲自体验电动机模型通电转动的过程,然后让学生出示拆开的各种各样的电动机,让全体同学共同观察电动机的组成部分(必要时可以实物投影或展示拆开的一些电动机的图片),引导学生寻找电动机结构的共同特点:主要有线圈和磁铁组成。然后启发引导学生提出猜想:电动机主要有线圈和磁体组成。线圈在通电后转动,说明线圈在通电后受到力的作用,这个作用力是怎样产生的呢?由于电动机中都有磁体,因此猜测这种力的产生跟磁场有关;同时考虑到只有通电时,即线圈中有电流时电动机才会转动,因而猜测这种力还可能跟通入线圈中的电流有关。至此,学生关于电动机转动的原因学生通常会有以下猜想:
猜想1:电流(通电线圈)在磁场中受到力的作用。猜想2:磁场对电流(通电线圈)产生力的作用。
猜想3:电动机中磁体的磁场与线圈中电流的磁场存在相互作用„„ 学生提出猜想以后,可以引导学生用“简化”的思想和控制变量的方法设计实验。
(2)探究磁场对通电导体的作用
引导学生将复杂问题简单化,将线圈转换成直导线验证自己的猜想。启发学生思考:本实验的目的是:观察通电导体在磁场中是否受力,受力方向跟哪些因素有关。因而,可以用导线、开关、电源等组成一个电路,然后把一部分导线作为研究的对象,观察这部分导线在磁场中的受力情况。在探究受力方向跟电流方向、磁场方向的关系时,可用控制变量的方法分两步去做:
一、保持磁场方向不变,改变电流方
向,观察导线受力方向;
二、保持电流方向不变,改变磁场方向,观察导线受力方向。
可以让学生自己组装实验器材,将粗铜丝用细铜丝悬挂起来可以在蹄形磁铁的磁场中自由摆动。很好的验证自己的猜想,(这个装置比书上的装置更容易组装,实验现象也非常的明显。学生在分组讨论组装仪器的过程中,也培养了他们小组交流分工合作的能力,同时也锻炼了他们想办法解决问题的能力)最后引导学生分析现象得出结论。2.
电动机怎样转动
首先,可以通过课件演示通电线圈不能持续转动的原因,引导学生思考如何让它持续转动?
然后,让学生观察课本图16-21(a)(b)(c)(d),并阅读相关内容,认识到通电线圈的两段导体在磁场中受到两个相反方向的力的作用而转动,如课本图16-21(a)所示。当线圈转至平衡位置(线圈平面和磁感线垂直)时,两电刷跟两个半环间绝缘部分接触,线圈中无电流,线圈不受力的作用,如课本图16-21(b)所示。但线圈由于惯性会继续转动,从而越过平衡位置,此时,两电刷和半环交换接触,使线圈中的电流方向改变,线圈中的导体受磁场力的方向也改变,因而可以继续转动,所以线圈能够不停地转动,如课本图16-21(c)所示。在平衡位置改变线圈中的电流方向的元件是两个金属半环,通常把那两个金属半环称作换向器。
最后,可以向学生展示按照“迷你实验室”中要求制作的简易电动机
模型,重点让学生观察思考图16-22(a)中线圈两端的漆包线分别被刮去了半边,以加深学生对线圈转动过程的理解。备课素材:
1.我国古代“磁学”方面的成就
我国是用文字记载磁现象最早的国家之一,指南针的发明和应用是我国人民对人类所作出的巨大贡献。在公元前3世纪的《吕氏春秋》中就有“磁石召铁”的记载。到战国时期,出现了用天然磁石琢制的“司南”这是一种最初形式的指南针。它的样子像一只勺子,底部圆滑,可以在平滑的底盘上自由旋转,当它静止时勺柄指的就是南方。在制造司南以前,先要知道磁石的极性,琢造时磁石受震动很容易失去磁性,因而成品率很低,北宋出现了利用人工磁化的方法制成的指南鱼和指南针。指南鱼的制法如下:用薄铁片裁成鱼形,置放在炭火中烧红,首尾对准地磁场的方向,然后迅速用水将它冷却即成。指南针是用天然磁石摩擦钢针而成的。这些磁化物体的方法,完全符合科学原理。在欧洲使用同样的磁化方法比我们要完四百多年。北宋初年还发现了磁偏角、磁倾角的问题,到了南宋,已经把磁偏角因地而异的情况明确地记载在书籍上。我国古代对磁学的认识很早,因此应用也很广泛,尤其是在航海方面,更是开创了新的途径。2. 磁针的跳动,使奥斯特激动得摔了一跤
奥斯特受康德哲学思想的影响,一直坚信电和磁之间一定有某种关系,电一定可以转化为磁。当务之急是怎样找到实现这种转化的条件。奥斯特仔细地审查了库仑的论断,发现库仑研究的对象全是静电和静
磁,确实不可能转化。他猜测,非静电、非静磁可能是转化的条件,应该把注意力集中到电流和磁体有没有相互作用的课题上去。他决心用实验来进行探索。
1819年上半年到1820年下半年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又做了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源的瞬间,发现磁针跳动了一下。这一跳,使有心的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小,而且不很规则,这一跳并没有引起听众注意。以后,奥斯特花了三个月,作了许多次实验,发现磁针在电流周围都会偏转。在导线的上方和导线的下方,磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性物质,比如木头、玻璃、水、松香等,不会影响磁针的偏转。1820年7月21日,奥斯特写成《论磁针的电流撞击实验》的论文,正式向学术界宣告发现了电流磁效应。3. 科幻中电磁铁路
电磁铁在科幻领域的应用也不少,有人设想了一种电磁铁路:车厢像潜水艇一样,在抽出了空气的铜管里运行,且车厢在运动的时候不与管壁接触,而由电磁铁的力量把它维持在空中。为此,沿管的路途上面每隔一定的距离需设置一个极强大的电磁铁,这些电磁铁吸引着在管里运动的铁制车厢,不让它掉下来。磁铁的力量使管里奔驰着的铁制车厢总是留在管的“天花板”和“地板”之间,不让它接触任何一方。这个始终被电磁铁抓着的车厢,就沿着一条波状线在真空的管子里奔驰,没有摩擦等阻力,就像宇宙空间里的行星一样。吸引铁块的磁场的强弱由电流的大小和线圈匝数控制。4.不能成功的设计
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