陳開福

摘 要：本教學設計通過探究磁場對通電導體的作用，知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，知道通電導體在磁場中受力的大小與電流大小和磁場強弱有關(guān)。通過探究磁場對通電線圈的作用，掌握電動機換向器的原理和作用。

關(guān)鍵詞：磁場；電流；方向；通電導體；通電線圈

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）2-0028-5

1 教材分析

《磁場對電流的作用》為教科版九年級第八章《電磁相互作用及應用》第二節(jié)的教學內(nèi)容。本節(jié)知識是電學知識的延伸擴展，通過磁場產(chǎn)生感應電流的電磁感應現(xiàn)象，初步揭示了電和磁之間的聯(lián)系。本節(jié)主要講述磁場對通電直導線和通電線圈的作用，以及把這種作用應用到生活中的典型實例——電動機。教材從生活中的小電動機出發(fā)引入教學，體現(xiàn)出物理來自于生活，又應用于生活的學科特點。

2 學情分析

在學習本節(jié)知識之前，學生已經(jīng)學習了磁與電和電磁感應現(xiàn)象的知識，對磁體間的相互作用規(guī)律、電流周圍存在著磁場、電與磁之間存在著一定的聯(lián)系以及發(fā)電機的原理等知識，已經(jīng)初步掌握。

3 設計思路

通過電動機的實物展示，使學生密切聯(lián)系生活實際。再通過實驗的展示，對實驗現(xiàn)象的觀察分析，把各知識點涉及的內(nèi)容、問題展示給學生，以學生討論、分析解決問題為主，通過學生活動，把磁場對電流的作用規(guī)律有機地進行歸納、串聯(lián)起來。最后，得出直流電動機的工作原理，形成合理的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學生對知識系統(tǒng)整理歸納和提煉的能力，以及知識應用的能力。

4 教學目標

4.1 知識與技能

1.知道磁場對通電導體有力的作用，知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，知道通電導體在磁場中受力的大小與電流的大小和磁場的強弱有關(guān)。

2.通過“探究磁場對通電線圈的作用”這一活動，了解電動機的工作原理和能量轉(zhuǎn)化。

3.了解直流電動機的構(gòu)造，了解電動機在電器中的應用，親歷探究過程，培養(yǎng)學生的觀察能力。

4.知道電動機的優(yōu)點，以及它在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中的廣泛應用。

4.2 過程與方法

1.通過探究“磁場對電流的作用”，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析概括能力。

2.通過“動手做”，培養(yǎng)學生的動手實踐能力，鼓勵學生積極開展小發(fā)明、小制作活動。

4.3 情感、態(tài)度與價值觀

通過介紹電動機的發(fā)展歷程和應用，使學生了解科技進步是人類社會進步的巨大推動力，培養(yǎng)學生學習科學、熱愛科學、關(guān)注科技進步的良好科學素養(yǎng)。

5 教學重點

探究磁場對電流的作用規(guī)律，電動機的工作原理。

6 教學難點

解決電動機在工作過程中的換向問題和制作小電動機。

7 教學過程（見表1）

8 教學過程分析

結(jié)合本節(jié)課教學內(nèi)容的特點，為了更好地實現(xiàn)本節(jié)課的教學目標，筆者在本節(jié)課設計了三個教學環(huán)節(jié)：

8.1 創(chuàng)設情景，實物展示引入

利用各種電動玩具和生活中的電風扇、洗衣機等用電器的展示，揭示電動機是這些用電器共有的部件，激發(fā)學生的學習興趣。然后，提出“電動機為什么可以轉(zhuǎn)動”的問題，誘發(fā)學生的探索欲望，從而引入新課，也引導學生從生活中去探索物理知識。

8.2 實驗釋疑，合作探究

1）觀察電動機的結(jié)構(gòu)

通過電動機的拆解（或多媒體、圖片等的展示），知道電動機的主體是由磁體和線圈組成，為接下來的實驗探究奠定物質(zhì)基礎(chǔ)——磁體和導線。

2）觀察磁場對通電直導線的作用

首先，回顧馬蹄形磁體周圍的磁場的特點，組裝實驗裝置，閉合開關(guān)之前確定好磁場方向和即將通過的電流方向，閉合開關(guān)后觀察通電直導線的運動方向。然后，提出問題：如果想要直導線向相反的方向運動，應如何操作？讓學生順著自己的思路進行探究，探究結(jié)束后把觀察到的實驗現(xiàn)象進行歸納總結(jié)。得出“磁場對電流有力的作用，力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān)”的規(guī)律。這個環(huán)節(jié)通過學生實驗，激發(fā)學生的探究意識，有利于培養(yǎng)學生的思維能力和分析歸納能力，突出教學重點。

3）觀察磁場對通電線圈的作用

通過問題設置懸念，提出“通電直導線在磁場中受力，如果導線是彎曲的又會如何？”的問題，激發(fā)學生的求知欲望，使教學過程具有連貫性。然后，動手探究，把線圈放在磁場中，觀察通電后的運動情況，得到“通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動，但不能在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動”的現(xiàn)象。這個環(huán)節(jié)延續(xù)上一個教學環(huán)節(jié)，激發(fā)學生進一步思考和探究，體現(xiàn)出知識的連續(xù)性和延展性。

4）通電線圈在磁場中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動的原因分析

通過多媒體和掛圖展示，分析通電線圈在磁場中的受力情況和運動情況，并分析不能連續(xù)轉(zhuǎn)動的原因。通過現(xiàn)象看本質(zhì)，引導學生養(yǎng)成追根問底的習慣。

5）直流電動機的工作原理

教師提出問題：如何讓通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動？進一步激發(fā)學生的思維，引起學生繼續(xù)探究的興趣。然后，引導學生回顧通電直導線在磁場中的受力情況，得到改變磁場方向和電流方向可以使線圈通過平衡位置后繼續(xù)轉(zhuǎn)動。通過多媒體或圖片展示直流電動機的結(jié)構(gòu)，理解直流電動機的工作原理。該環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)出將物理知識應用于生活的特點，與引入環(huán)節(jié)的“物理來源于生活”遙相呼應，顯示了課堂知識的完整性。

8.3 課堂小結(jié)、鞏固應用、拓展提高

為了加深學生對電動機工作原理的理解，培養(yǎng)學生分析解決實際問題的能力，課堂練習可以幫助學生學會利用新學的知識，培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)造能力。

9 教學特點

本節(jié)課內(nèi)容不多，但對學生的思維能力和動手操作能力要求較高，對于直流電動機的工作過程也需要一定的空間想象能力和理解能力，學生學習時有一定的難度。教學過程中，既要注重知識的連續(xù)性和學生對所學知識的理解，又要注重培養(yǎng)學生的探究意識，提高學生的思維能力和解決實際問題的能力。

10 教學效果

課堂設計從學生熟悉的生活現(xiàn)象引入，學生會表現(xiàn)出強烈的興趣，積極參與探究，學生能夠真切地感悟到物理就在身邊。通過實驗探究和多媒體的輔助教學，讓課堂生動有趣、充滿活力，讓深奧、抽象的物理知識和原理，變得淺顯易懂，易于理解。同時，進行一定的課堂練習對所學知識進行鞏固，取得了很好的教學效果。

11 教學反思

本課的重點是“磁場對電流作用的規(guī)律”。筆者在教學中，逐步引導學生做好“磁場對通電導體的作用”的實驗。學生從中很容易地掌握了通電導體受力的方向與磁場方向和電流方向的關(guān)系，以及通電導體受力的大小與磁場強弱和電流大小的相關(guān)知識，加以適當?shù)木毩?，很好地達到了預期效果。本課的難點是“通電線圈在磁場中為什么能轉(zhuǎn)動，而不能持續(xù)轉(zhuǎn)動?！惫P者在教學中，通過實驗演示和用課件精心制作的動畫展示出來，通過分析、推理，輔之解釋說明，學生理解起來很容易，取得了不錯的教學效果，順利完成了預期的教學任務?？傊?，對本課的重、難點的處理從實踐效果看相對完滿。

本設計的不足在于學生在動手進行實驗操作的能力方面還存在不足，找不到突破點。在空間想象和分析能力方面也存在不足。例如，在分析電動機轉(zhuǎn)動原理時，存在不能通過對線圈的受力情況來判斷線圈的轉(zhuǎn)動情況等，這需要在教學過程中恰當?shù)剡M行引導。

參考文獻：

[1]教科版物理九年級（上冊）[M].北京：教育科學出版社，2013.

（欄目編輯 李富強）