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- 2022九年级物理上册第一章分子动理论与内能1.2内能和热量教案新版教科版20220804110.docx--点击预览
- 2022九年级物理上册第一章分子动理论与内能1.3比热容教案新版教科版2022080418.docx--点击预览
- 2022九年级物理上册第七章磁与电7.1磁现象教案新版教科版20220804149.docx--点击预览
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- 2022九年级物理上册第二章改变世界的热机2.1热机教案新版教科版20220804167.docx--点击预览
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- 2022九年级物理上册第五章欧姆定律5.3等效电路教案新版教科版20220804116.docx--点击预览
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- 2022九年级物理上册第八章电磁相互作用及应用8.3电话和传感器教案新版教科版20220804171.docx--点击预览
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-1-1.1 分子动理论1.1 分子动理论教学目标教学目标【知识与能力】1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。4.知道分子之间存在相互作用力。【过程与方法】1.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2.通过演示实验使学生知道物体温度越高,分子热运动越剧烈。3.通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。【情感态度价值观】用演示实验激发学生对大千世界的兴趣,使学生了解可以认识直接感知的现象,也可以认识无法直接感知的事实。教学重难点教学重难点【教学重点】1.通过扩散现象说明分子在不停地运动。2.分子运动和温度有关。【教学难点】指导学生对演示实验的观察、分析、推理,用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。课前准备 课前准备 香皂,香水,用化学方法制取的二氧化氮气体,广口瓶两个,小玻璃板一块,十天、二十天、三十天的硫酸铜溶液与清水之间扩散的实验样本,红墨水,烧杯,胶头滴管,热水,弹簧测力计,真空贴钩,小刀,铅柱,钩码,铁架台,自制分子作用力与分子间距演示器。教学过程教学过程创设情景、引入新课创设情景、引入新课我们生活的物质世界中,充满着各种各样的物质。在远古时代,人们就猜想物质是由很多很小的微粒组成的。现代的科学技术已证实古人的猜想,表面上看起来连成一片的水,其实是由一个个的水分子组成。但是用我们肉眼是看不到的,分子体积很小。那我们怎么能知道分子是运动的还是静止的?我们可以用高倍的显微镜来观察,这确实是个方法。有没有其他方法呢,想一想,我们打开桌子上放的那瓶香水或打开那盒香皂,有什么感觉?我们很快就可以闻到香味。为什么我们能够能闻到香水或香皂的香味?是不是因为香水和香皂的气味跑到鼻子里。探究活动 1探究活动 1:在教室内喷洒香水,请同学们讨论香味是如何传播的?盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾,它们悬浮在空中吸食花蜜。花香是如何传播的呢?-2-其实不是气味跑到了我们的鼻子里,而是一些带有香味的分子,进入空气中,向各个方向散布开来。当它们到达我们的鼻子里时,我们就会闻到香味。新课进行时新课进行时一、物质的构成一、物质的构成1常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。2分子的大小:直径约为 10-10m。3分子间有空隙。二、分子热运动二、分子热运动1扩散现象:不同物质互相接触时,彼此进入对方的现象。探究活动 2探究活动 2:扩散现象(1)气体扩散实验(盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、玻璃片):在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,如图所示。抽掉玻璃板后,观察有什么变化发生?实验现象:一段时间后,两瓶气体彼此进入对方,颜色混合均匀,变为浅红棕色。实验结论:气体分子在不停运动。(2)液体扩散实验(烧杯 2 个、硫酸铜溶液、漏斗):在烧杯里装一半清水,将 CuSO4溶液注入清水中,放置 30 天后。观察现象。实验现象:一段时间后,硫酸铜溶液和水混合均匀。实验结论:液体分子在不停运动。(3)固体扩散实验实验现象:几年后电子显微镜下观察到的合金。实验结论:固体分子在不停运动。2气体、液体、固体都能发生扩散现象。一般情况下,固体之间的扩散最慢,气体之间的扩散最快。3扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,分子间有间隙。探究活动 3探究活动 3:-3-影响扩散快慢的因素(烧杯 2 个、红墨水、冷水、热水、滴管):在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯底注入红墨水。实验现象:热水杯的颜色先变得均匀。实验结论:温度越高、分子无规则运动越剧烈,扩散得越快。4影响扩散快慢的因素:温度。5分子无规则的运动叫分子的热运动。三、分子间的作用力三、分子间的作用力探究活动 4探究活动 4:分子间的作用力(1)分子间有引力:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铅就会结合起来,下面吊一个重物都不能把它们分开。实验现象:磨光的两铅柱紧压对接在一起,下面挂很重的物体也不能将它们分开。实验结论:分子间有引力。(2)分子间有斥力实验现象:针管里的气体压缩到一定程度后,很难再被压缩。实验结论:分子间有斥力。1分子间存在引力宏观表现:固体、液体能保持一定体积,不致散开。2分子间存在斥力宏观表现:固体、液体很难被压缩。类比长短不同的两根弹簧连着的两个小球,分析分子间作用力。分子间存在引力和斥力,如图所示。3引力和斥力之间的关系(1)分子间作用力与分子间距离(r)有关:r 平衡距离时,表现为斥力;r 平衡距离时,表现为引力;r 10 倍平衡距离时,作用力很微弱,可以忽略。-4-(2)引力和斥力的变化过程引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但在变化过程中,始终是斥力变化得快。四、分子动理论及应用四、分子动理论及应用1内容:(1)物质由分子组成;(2)分子在永不停息地做无规则运动;(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。2应用:例:用分子动理论解释蒸发现象及蒸发快慢的影响因素。五、固态、液态、气态的微观模型五、固态、液态、气态的微观模型1固态物质:分子排列紧密,分子间作用力强,分子虽然做无规则运动,但位置相对稳定。2液态物质:分子间作用力比固体小,分子没有固定位置,运动比较自由。3气态物质:分子间距很大,高速向周围运动,分子间作用力很小。六、课堂练习六、课堂练习1.下列现象中,属于扩散现象的是()A春天刮起沙尘暴,飞沙漫天 B三九寒天下雪时,雪花飞舞C煮稀饭时,看到锅中米粒翻滚 D槐树开花时,周围香气弥漫2.关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是()A扩散现象只发生在气体之间 B液体分子间只存在吸引力C固体的分子间没有空隙 D宇宙天体、分子都在不停息地运动3.常见物质是由大量分子组成的。扩散现象是由于分子_形成的;一定量的水和酒精混合,总体积变小,是由于分子之间存在_;固体和液体很难被压缩,是由于分子之间存在_。4.如图所示,是由微颗粒(1-50nm)制备得到新型防菌“纳米纸”。在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾。与此现象有关的判断正确的是()A组成“纳米纸”的分子间没有间隙B油与“纳米纸”分子间有斥力没有引力C“纳米纸”可阻止细菌分子无规则运动D油分子间引力使纸面上的油汇集成小油珠5.公共场所禁止吸烟。这主要是考虑到在空气不流通的房间里,即使只有一个人吸烟,整个-5-房间也会充满烟味,这是因为()A分子很小 B分子间有引力C分子间有斥力 D分子在不停地做无规则运动点拨:1.D 2.D 3.无规则运动 间隙 斥力 4.D 5.D七、板书设计七、板书设计第一节 分子动理论1常见的物质是由分子、原子构成的。2扩散(1)扩散现象:不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象。(2)影响扩散快慢的主要因素:温度。(3)扩散现象表明:组成物质的分子是不停地做无规则运动的;组成物质的分子间是有间隙的。3分子间同时存在相互作用的引力和斥力。-1-1.2 内能和热量教学目标教学目标【知识与能力】(1)了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。(2)知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变。(3)了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。(4)知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。【过程与方法】(1)通过探究找到改变物体内能的两种方法。(2)通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。(3)通过查找资料,了解地球的“温室效应”。【情感态度价值观】(1)通过探究使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。(2)通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。(3)鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。教学重难点教学重难点【教学重点】内能概念的建立;改变物体内能的两种方法。【教学难点】做功和热传递在改变物体内能上是等效的。教学过程教学过程引入新课引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生的过程中,也有相应的能量变化。另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规则运动有什么关系呢?新课教学新课教学1内能1内能(1)分子具有动能和势能类比:运动的足球具有动能;运动的分子也具有动能。被拉伸的弹簧的各部分互相吸引而具有势能;地球附近的物体受到地球的吸引,被举高的物体具有势能;分子间相互吸引也具有势能。被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能;互相排斥的分子也具有势能。结论:构成物质的分子在不停地做热运动,同样具有动能,而分子间具有相互作用力,又使得它们具有势能。(2)物体的内能物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。内能:是所有分子热运动的动能和分子势能的总和,与物体是否做机械运动无关。-2-机械能:物体整体所具有的能,是物体动能和势能之和,与物体机械运动有关。(3)内能、温度、热量的关系内能跟温度的关系温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢。因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,内能也增大,反之,物体温度降低,其内部分子无规则运动的速度减小,物体内能减小。因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化。物体内能的变化,不一定引起温度的变化。这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化。物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化。如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变,这是因为物体的分子势能发生了变化。内能与热量的关系物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递。即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是外界对物体做了功(或物体对外做了功)。而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度。物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少。因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化。热量与温度的关系物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固)。这时物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变。物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了。(4)机械能与内能的比较空中运动的足球除了整体具有机械能外,同时还具有内能。物体宏观运动而具有的能是机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。想一想:冰山有内能吗?冰冷的冰山,温度虽然低,其中的水分子仍然在做热运动,所以也具有内能。一切物体不论温度高低,都具有内能。2内能的改变2内能的改变-3-(1)热传递改变内能物体吸热 温度升高 内能增加物体放热 温度降低 内能减少热传递改变内能的实质是:内能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一个部分转移到另一部分。思考:内能改变多少可以用什么来量度呢?内能改变多少可用传递的热量的多少来量度。在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加。热传递的三种方式:生活中常见的热传递改变内能的三种方式。传导:放在热汤中的金属勺子变热了;对流:烧水水变热;辐射:晒太阳。(2)做功改变内能演示实验:克服摩擦做功克服摩擦做功可以使物体的内能增加。压缩气体做功也可以使物体的内能增加。气体膨胀对外做功,物体的内能减少。结论:对物体做功,内能增加,温度升高。物体对外做功,内能减少,温度降低。思考:思考:你怎样让一段 50 cm 的铁丝温度升高呢?用火烧、太阳晒、用手焐,用温度更高的物体使铁丝温度升高,热传递。用手搓、在地上摩擦、用锤敲、反复弯折,温度升高的过程,往往伴随着运动,做功。热传递和做功改变物体的内能是等效的热传递和做功改变物体的内能是等效的随堂练习1在 0的房间里,静止在地面上的铅球 A具有机械能 B没有机械能 C具有内能 D没有内能2下列关于物体的内能和温度关系的说法中,正确的是 A物体的内能跟温度有关,物体的内能越大,温度越高B物体的内能跟温度有关,物体的温度升高内能增大C物体的内能只和温度有关,所以温度高的物体,内能一定大D物体的内能只和温度有关,内能大的物体温度一定高3下面四句话中都有一个“热”字,其中哪一句话中的“热”字表示温度 A热传递 B物体吸热温度升高 C摩擦生热 D今天天气很热4物体从粗糙的斜面上滑下来,则 A机械能不变,内能不变 B机械能增加,内能不变C机械能减小,内能减少 D机械能减小,内能增加5下列说法正确的是 A一切物体都具有内能 B一定质量的物体,温度越高,内能越小C物体的内能增加,温度一定升高 D物体的速度增加,内能一定增加-4-6下列关于内能的概念的说法中,错误的是 A任何物体都具有内能 B0的冰不具有内能C一个物体的温度发生变化,它的内能也变化 D内能和机械能的单位都是焦耳7下列说法正确的是 A有机械能的物体必有内能 B无机械能的物体必无内能C有内能的物体可能无机械能 D内能与机械能是两种不同形式的能8下列与物体的内能有关的因素是 A物体的运动速度 B物体的高度 C物体的运动速度和高度 D物体的温度9下列说法错误的是 A温度越高,分子无规则运动越快 B温度越高,气体、液体、固体的扩散越快C温度越高,液体蒸发得越快 D温度越高,物体的运动速度越大参考答案:1BC 2B 3D 4D 5A 6B 7CD 8D 9D-1-1.3 比热容1.3 比热容教学目标教学目标【知识与能力】1.通过探究实验了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。2.尝试用比热容解释简单的自然现象。3.能用热量的计算公式解决较简单的热量计算问题。【过程与方法】1.通过探究,比较不同物质的吸热能力;2.了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解“热岛效应”。3.通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同,学习利用物理知识解释日常生活中的实际问题的能力。【情感态度价值观】1在探究活动中体验科学探究的乐趣,培养实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。2在探究活动中培养学生合作精神。教学重难点教学重难点【教学重点】比热容的定义与应用。【教学难点】会利用公式Q=cmt进行简单的吸、放热计算。教学过程 教学过程 创设情景、引入新课创设情景、引入新课白天海滩上的沙子热得烫脚,而海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,而海水却仍然暖暖的。同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?提出问题:为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样?猜想:沙子吸热升温比水快;沙子放热降温比水快。体验生活:(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?(2)把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗?水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量(m)有关,跟温度升高的度数(t)有关。设计实验:1.如何使物质的温度升高?2.如果改变加热方式会不会影响实验效果?信息快递:如果加热方法完全相同,就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同。演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,可以明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。实验器材:电加热器(俗称:“热得快”),电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸收的热量比煤油多。提出概念:比热容就是比较不同物质吸热能力大小的物理量。-2-一、比热容一、比热容经过科学测定,发现一般情况下,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,吸收的热量不同。物质的这种性质,用物理量比热容来表示。比热容:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示,单位是焦每千克摄氏度,符号是 J/(kg)。如果某物质的比热是 a J/(kg),它是说单位质量为一千克的该种物质,每升高1时(或降低1时),吸收(或放出)的热量是 a J。思考问题:为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。二、比热容的应用二、比热容的应用质量相同的不同物质,可吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化较小。因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。解释:1同样的日照条件下,为什么中午的沙子比海水的温度要高?2我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象,你能解释其中的原因吗?想想议议:我国北方室内的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水作为输送能量的介质有什么好处?生活中、各种产业中,还有没有用水来加热或散热的情况?三、热量的计算三、热量的计算比热容在数值上等于单位质量的某物质温度每升高 1所吸收的热量。质量为m的某种物质(比热容为c)温度升高t需要吸收多少热量?小结:物体的质量为m,比热容为c,温度变化值为t,物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q=cmt。例:一个水壶装满质量为 4kg,温度为 20的水,要将水烧开(1 标准大气压),水需要吸收多少热量?在利用Q=cmt进行计算时要注意:1各个物理量的单位。质量单位用千克(kg),温度单位用。2t是温度的变化值,既不是初温也不是末温,注意区分温度“升高到”和“升高了”。3物体吸热升温和放热降温的计算公式相同,注意温度的变化。4还可以利用公式变形计算质量:;比热容:;温度变化:。四、板书设计四、板书设计1.比热容定义:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容。单位:J/(kg)。物理意义:水的比热容 4.2103J/(kg)表示 1kg 的水温度升高(或降低)1所吸收(或放出)的热量是 4.2103J。2.比热容的计算:Q=cm(t-tQ=cm(t-t0 0)吸热)吸热-3-Q=cm(tQ=cm(t0 0-t)放热-t)放热C 表示比热容 表示温度变化 t t表示末温 t t0 0表示初温 3.水的比热容比较大的应用暖气中用水作为工作物质、沿海地区昼夜温差小,内陆昼夜温差大、红薯窖里放一桶水等。五、随堂练习五、随堂练习1在 1 大气压下,2kg 的初温为 20的水,吸收了 7.0105J 的热量后,水的温度()A升高到 100 B升高到 83.3 C升高到 103.3 D不能确定2下列事例中沿海地区昼夜温差小于沙漠地区;在北方严寒的冬天,用水作为传热的介质,给居民区供“暖气”;冬天户外的自来水管常有冻裂;农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水;在海边,白天风常常是从海面吹向陆地;水利发电;冬天,北方地区为了防止地窖里的菜被冻坏,常常在地窖里放一桶水。不是利用水的比热容较大的是()A B C D3体积为 12 的由同种物质组成的甲、乙两物体,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比为_,它们的比热容之比为_。4一杯酒精用去了一半,它的()A质量和比热容都变为原来的一半 B质量和比热容都不变C质量为原来的一半,比热容不变 D质量不变,比热容为原来的 2 倍5某同学在做“研究影响物质吸热多少的因素”实验时,得到如下数据:物质实验次数质量(kg)升高的温度()吸收的热量(J)10.05102100水20.1010420030.05101050煤油40.10102100(1)分析第一次和第三次或第二次和第四次的实验数据,可以得出什么结论?(2)分析第一次和第二次或第三次和第四次的实验数据,可以得出什么结论?t cmQt-1-7.1 磁现象7.1 磁现象教学目标教学目标一、知识与能力1.知道磁性、磁体、磁极的概念。2.知道磁极间相互作用的规律。3.了解磁感线,并会用磁感线来描述磁场。4.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。二、过程与方法1.观察磁极间相互作用的实验,经历探索磁极间相互作用规律的实验探究,认识磁极间相互作用的规律。2.通过讨论磁极间相互作用的规律及判断物体是否有磁性等问题,使学生能够利用物体的磁性分析问题。3.通过对磁场概念的建立和对磁场的描述来培养学生的观察能力、抽象思维能力和空间想象能力。三、情感、态度与价值观1.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。2.在探究过程中培养合作意识。教学重难点教学重难点【教学重点】1.知道磁极间相互作用的规律。2.磁场的描述方法。【教学难点】磁场、磁感线概念的建立。教学准备教学准备教师准备指南针、各种磁体、小磁针、磁场模型、多媒体教学课件、图片等。学生准备条形磁体、蹄形磁体、铁片、铁屑、铁钉、大头针、订书钉、铁架台、细线、小磁针、铜片、木块、铝片、塑料、陶瓷、棉线等。教学过程教学过程一、情境导入一、情境导入情景:(课件展示)1998 年美国“发现号”航天飞机上使用的探测宇宙秘密的仪器阿尔法磁谱仪。师:你知道阿尔法磁谱仪吗?你还知道哪些关于磁的知识?说明:学生回答后,对学生及时进行表扬和鼓励。师:磁现象在生活中有广泛的应用。今天,我们一起来研究有关磁现象的基本知识。二、进行新课二、进行新课(一)认识磁体。1.磁性、磁体和磁极师:各小组都有一些物质(铁片、铁屑、铁钉、大头针、订书钉、铁架台、细线、小磁针、铜片、木块、铝片、塑料、陶瓷、棉线等),你能用什么方法对这些物质进行分类?请说出你的分类标准。-2-学生讨论交流,尝试对物质进行分类,教师巡视了解学生的情况。引导学生将物质按照能否被磁铁吸引分类。能够被磁铁吸引的物质:_。不能被磁铁吸引的物质:_。总结:磁性:物体具有吸引钢铁、镍、钴等物质的性质。磁体:具有磁性的物体。出示条形磁体,引导学生分别用条形磁体的两头和中间去吸引铁屑,观察现象。学生进行实验探究,归纳总结:条形磁体的两端磁性最强,中间磁性较弱。教师总结:磁极:磁体磁性最强的部分叫磁极。利用多媒体或结合课本展示:磁体静止时,如果它的周围没有别的磁体存在,它的两极总是分别指向南北两个方向的,指南的一端叫南极(S 极),指北的一端叫北极(N 极)。2.磁极间相互作用的规律师:既然磁体有两个磁极,那么,磁极间相互作用的规律是什么?谁能设计一个实验来验证,从而得出结论?学生展开讨论交流,设计实验并进行实验,观察现象,教师巡视了解学生的情况。学生完成实验后进行总结。磁极间相互作用的规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。课件展示我国古代对磁现象的认识和利用指南针(司南)。(二)磁体周围有什么1.磁场的基本性质师:磁体间能发生相互作用的本质原因是什么?是不是两个磁体之间有看不见的东西?让我们先做一组小游戏。游戏一:让小磁针动起来。思考:怎样才能让小磁针动起来?引导学生总结:可能采用的方式有用手拨、用嘴吹、用磁体去靠近小磁针。(引思)用手拨是(看得见的)手使小磁针动,且手与小磁针接触。用嘴吹是(可感知的)空气使小磁针动,且空气与小磁针接触。用磁体去靠近小磁针。小结:(1)要有物质(物体)直接接触小磁针并产生作用时,小磁针才会动起来;(2)磁体靠近小磁针时,能使小磁针动,说明磁体与磁针间存在着某种物质。师:这种物质叫“磁场”,它是由磁体产生。虽然它看不见、摸不着,但我们可以利用实验去感知它,包括感知它的某些特性。磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生力的作用,不同位置的磁场有强弱大小之分,表现为对处于该位置磁体的作用力的大小。学生动手完成教材图 7-1-6 所示的实验,观察现象,思考问题:在磁体周围的不同位置,小磁针受到的力的大小和方向是不是都不同?这说明了什么?引导学生结合教材中的对话展开讨论。总结:磁场有大小,有方向,而物理学中正是把处于空间某一点的小磁针的 N 极的指向规定为这一点的磁场方向。-3-2.磁感线(为了描述磁场而规定的一种物理模型,磁体周围没有磁感线)游戏二:小磁针排队。让很多的小磁针在条形磁体周围排队(投影),让学生用曲线画出小磁针排队的路线。师:同学们,你们在无意之中已经找到了一种形象化地描述磁场的方法,你所画的曲线在物理学中叫做“磁感线”。不过,老师要提醒你,磁感线只是假想的物理模型,实际并不存在。利用立体磁感线模型板上的小磁针在磁体周围空间排队,让学生了解磁场空间的立体性。补充探究:将透明薄玻璃板置于条形、蹄形磁体之上,在板上均匀撒上铁屑,轻轻敲击玻璃板,直至铁屑形成条纹状。让学生再次整体感知磁场的特性。学生活动:画蹄形磁体的磁感线。(三)磁化的秘密。提出问题:物体如何才能具有磁性?物体在什么情况下会失去磁性?演示实验(如果有条件,最好让学生参与探究实验):教材图 7112.学生观察实验现象。展开讨论交流,师生共同总结:铁和钢都可以用这种方法获得磁性,我们把这种现象叫磁化现象。使没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。利用课件或教材展示,引导学生认识磁化和消磁。三、反思总结,布置思考题三、反思总结,布置思考题1.请学生总结本节课的主要内容,教师再作适当的补充。2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点,请学生反思探究中的收获和缺陷,提出自己的感悟并作评估、交流。3.布置课外活动及课后作业。(1)课外活动:自制“指南针”。(2)家庭作业:“自我评价”第 1、2 题。四、随堂训练四、随堂训练1.关于磁场和磁感线的说法的是()A.磁感线是磁场中确实存在的线B.没有磁感线的区域就没有磁场C.磁体的周围都存在着磁场D.磁感线上某一点的切线方向可能与该点的磁场方向不一致2.下列磁体周围磁场分布正确的是()-4-3.如下图,根据图中放入的小磁针的指向,画出磁感线的分布,并在图中标出两个磁极的极性。N S-1-7.2 电流的磁场7.2 电流的磁场教学目标教学目标一、知识与能力1.了解奥斯特的发现及其意义,知道通电直导线周围的磁场情况。2.知道通电螺线管周围的磁场分布,掌握安培定则。3.知道磁现象的电本质。二、过程与方法1.通过对奥斯特发现的实验的观察,了解导线周围的磁场。2.经历关于通电螺线管周围磁场分布的实验探究过程,知道螺线管磁场和条形磁体磁场的相似性。三、情感、态度与价值观1.通过实验探究及讨论活动,培养学生善于观察、勤于思考、勇于探究的科学素养。2.通过实验探究和讨论活动,培养学生积极与他人合作的意识。教学重难点教学重难点【教学重点】通电螺线管周围的磁场分布。【教学难点】磁现象的电本质。教学准备教学准备教师准备多媒体教学课件、螺线管、铁屑、电池、小磁针等。学生准备螺线管、铁屑、电池、小磁针等。教学过程教学过程一、情境导入一、情境导入1.情景:1820 年,安培在科学院的例会上做了一个小实验,如图 7-2-1 所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,发现螺线管通电转动后停在南北方向上,这一现象引起了与会科学家的极大兴趣。你知道这是怎么回事吗?2.回顾:师:当把小磁针放在条形磁体的周围时,能观察到什么现象?其原因是什么?生思考交流:观察到小磁针发生偏转;因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。师:同学们回答得很好,带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢?还是它们之间存在着某些联系呢?科学家们基于这一想法,一次又一次地寻找电与磁的联系。1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场,这一重大发现轰动了科-2-学界,使电磁学进入一个新的发展时期。今天,我们沿着奥斯特的足迹,来再现一下奥斯特所做的实验。二、进行新课二、进行新课(一)奥斯特的发现1.奥斯特实验。先向学生说明实验要求,如图 7-2-2 所示,然后学生分组实验:将直导线与小磁针平行并放。观察现象:如图 7-2-2(a),当直导线通电时会发生什么现象?(小磁针发生偏转)如图 7-2-2(b),断电后会发生什么现象?(小磁针转回到原来指南北的方向)如图 7-2-2(c),改变通电电流的方向后会发生什么现象?(小磁针发生偏转,其 N 极所指方向与图 a 时相反)提问:(1)通过实验,你观察到了哪些物理现象?(通电时小磁针发生偏转;断电时小磁针转回到指南北的方向;通电电流方向相反,小磁针偏转方向也相反)(2)通过这些物理现象你能总结出什么规律?(通电导线周围存在磁场;磁场方向与电流方向有关)师:同学们回答得很好,我们鼓掌给予鼓励。以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫奥斯特实验。这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场。总结奥斯特实验。现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;通电电流方向改变,小磁针偏转方向相反。规律:通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。师:这个实验看上去非常简单,但在当时这一重大发现轰动了科学界。因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展。奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场。我们也研究一下,说出你们的做法和观察的结果。(学生把直导线弯成各种形状,通电后看小磁针的变化。)(二)通电螺线管的磁场。1.演示通电螺线管的磁场:把直导线缠在铅笔上,然后抽出铅笔,再通电,小磁针偏转,周围存在磁场。师:这种把导线绕在圆筒上,做成的螺线管也叫线圈。它能使各导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多,这样在生产实际中用途就大。那么通电螺线管的磁场是什么样的?观察铁屑的分布和小磁针的指向。如图 7-2-3 所示,在板上均匀撒满铁屑,在螺线管两端各放一个小磁针,通电后观察小磁针的指向。轻轻敲板,观察铁屑的排列。改变电流方向再观察一次。-3-提问:(1)通电前小磁针如何指向?通电后会发生什么现象?(原指南北,通电后磁针偏转。)(2)通电后,轻轻敲板,铁屑为什么会产生规则排列?铁屑的排列与什么现象一样?(铁屑磁化变成“小磁针”,轻敲使铁屑可自由转动,使铁屑按磁场进行排列,其排列与条形磁体的排列相同,通电螺线管相当于条形磁体。)(3)改变通电方向,小磁针的指向有什么不同?这说明什么?(小磁针指向相反,说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关。)2.通电螺线管的极性和电流关系安培定则。师:我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关,有什么样的关系?我们能否想出一句话来概括这种普遍规律?学生讨论交流,归纳总结。师:大家回答得都很好,虽有不同的看法,还是说出了自己的观点,我很高兴看到这样的场面。我们知道,通电导体周围存在着磁场,通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。通电螺线管相当于一个条形磁体,其极性和电流方向的关系符合安培定则右手螺旋定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。(三)物体磁性从哪里来。1.提出问题:(1)磁体和电流都能产生磁场,磁体的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢?(2)电流的本质是电荷定向运动,所以电流的磁场应该是由于电荷的运动而产生的。那么磁体的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢?2.学生展开讨论交流,教师巡视,进行指导帮助。3.利用课件展示安培的分子电流假说:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场具有相似性,法国学者安培由此受到启发,提出了著名的分子电流假说。他认为:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,物体内大量微小的磁体有序排列使得物体显示磁性。4.课件展示:利用安培分子电流假说解释磁现象,联系磁化和消磁进行分析与理解。三、反思总结三、反思总结1.请学生总结本节课的主要内容,教师再作适当的补充。2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点。请学生反思自己本节课的学习情况,谈谈收获和体会。3.布置思考题及课后作业。(1)制作“家庭实验室”的电磁炮。(2)课后作业:“自我评价”第 1、2 题。-4-【板书设计】第 2 节电流的磁场(一)奥斯特的发现电流的磁效应现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;通电电流方向改变,小磁针偏转方向相反。规律:通电导线周围存在磁场;磁场方向与电流方向有关。(二)通电螺线管的磁场1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。2.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。(三)物体磁性从哪里来?安培分子电流假说。-1-7.3 电磁铁7.3 电磁铁教学目标教学目标一、知识与能力1.了解什么是电磁铁。2.让学生知道电磁铁在通电条件下有磁性,电磁铁有磁极,磁极是可以改变的。3.会制作电磁铁,会做有关实验,发展学生的实验操作能力和归纳概括能力。二、过程与方法1.通过探究电磁铁磁性强弱的有关因素体验科学探究的过程。2.领会科学研究的方法。三、情感、态度与价值观培养学生“从生活走向物理,从物理走向社会”的意识,养成主动与他人交流合作的精神,树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的科学态度。教学重难点教学重难点【教学重点】1.知道电磁铁的特点。2.科学探究全过程的体验和科学研究方法的领会。【教学难点】能自主探究改变电磁铁磁极的方法。教学准备教学准备教师准备电池组、电磁铁、滑动变阻器、电流表、开关、导线、小磁针。学生准备学习用具、笔记本。教学过程教学过程一、复习导入新课一、复习导入新课1.教师出示螺线管并提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?学生回忆并讨论后回答:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场。2.如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?学生讨论回答。(1)可以加大通过螺线管的电流。(2)可以增加螺线管的匝数。3.还有没有其他办法呢?请同学们观察下面的演示实验并回答问题:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。(1)小磁针的偏转程度哪个大?这表明什么?(2)为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?学生仔细观察实验,并讨论。(1)插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。(2)铁芯插入通电螺线管,铁芯被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产-2-生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。教师小结:从上面的实验中可以看出,铁芯插入螺线管,通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。本节课我们就来研究电磁铁。板书:电磁铁。带领学生进入新课学习。二、探究电磁铁二、探究电磁铁1.刚才我们知道了什么叫电磁铁。下面请大家自己来试着做一个电磁铁(要注意提示学生绕导线时要按着一个方向绕并做到美观),并回答电磁铁的磁极跟什么有关?学生根据课本的介绍及老师刚才的演示制作电磁铁。电磁铁的磁极跟线圈缠绕方向、导线两端与电池正负极的连接有关。2.引导学生猜想电磁铁的磁性除了是否带铁芯之外,还跟哪些因素有关呢?学生猜想影响电磁铁的磁性的相关因素。(1)它的磁性与电流的大小有关。(2)它的磁性强弱与线圈的匝数有关。3.引导学生根据自己的猜想设计验证实验。学生根据自己的猜想设计验证实验。(1)我们打算将两个相同匝数的电磁铁接入电路,然后通过滑动变阻器来改变通过电路的电流的强弱,来观察它吸引铁屑的多少。以验证电流的大小是否能影响电磁铁的磁性。(2)我们将把不同匝数的电磁铁连入同一电路中看看它们吸引铁屑的数量,以观察电磁铁的磁性的强弱是否与线圈的匝数有关。4.引导学生根据设计的实验方案,进行实验并让学生作好实验记录。学生进行实验并作好实验记录。5.引导学生对实验数据进行科学的分析,并对学生的结论进行小结:线圈中间插入铁芯后,磁性增强;通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强;在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。学生在老师的指导下对实验数据进行分析并得出结论:磁铁在通电时有磁性,断电时无磁性;通过电磁铁的电流越大,磁铁的磁性越强;电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。6。引导
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