《玩(wan)小車》教學教案課件

　　教材簡介

　　以玩(wan)小車(利用(yong)磁(ci)鐵的磁(ci)力使(shi)小車運(yun)動起(qi)來)活動引(yin)入(ru)，探究磁(ci)鐵間同極相斥、異極相吸的規律，以及磁(ci)鐵的方(fang)向性特點，在此基礎上(shang)，總結磁(ci)鐵的特點。最(zui)后，介紹(shao)指南(nan)針的歷史及磁(ci)現象在生(sheng)產生(sheng)活中的運(yun)用(yong)。

　　教學目標

　　科學知識：認識磁鐵的南北極。

　　能(neng)畫(hua)出實驗示意圖，并能(neng)標出方向(xiang)。

　　了解我國古代四大發明(ming)之一(yi)——指南針，以及現(xian)代磁懸浮列車。

　　科學探(tan)(tan)究：探(tan)(tan)究磁鐵(tie)的方向特(te)性。

　　探究磁鐵間同極(ji)相斥、異極(ji)相吸的規律。

　　會(hui)做磁鐵指南北的實驗及磁鐵兩極相斥、相吸的實驗。

　　能用歸(gui)納(na)的(de)方法(fa)概(gai)括磁鐵的(de)特點。

　　情感態度與價值(zhi)觀：通過了解(jie)古(gu)代指南(nan)針，以(yi)及(ji)現代磁懸浮列車，增強民族自豪(hao)感。

　　教學重點

　　探究磁(ci)鐵的方向(xiang)特(te)性(xing)。 探究磁(ci)鐵間同極相斥(chi)、異(yi)極相吸(xi)的規律。

　　教學難點

　　做磁(ci)鐵指南北的實驗及磁(ci)鐵兩極相(xiang)斥、相(xiang)吸(xi)的實驗。

　　教學準備

　　（教師準(zhun)備）玩具小車、小車模型(xing)、條形(xing)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、蹄形(xing)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、環形(xing)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、小磁(ci)(ci)(ci)針、支架、水(shui)槽(cao)、泡(pao)沫、細線、水(shui)；司(si)南、羅盤、指南針、磁(ci)(ci)(ci)懸浮列車等圖(tu)片；磁(ci)(ci)(ci)吸、門阻(zu)、揚聲器、筆盒等實(shi)物。

　　教學時(shi)(shi)間 2課(ke)時(shi)(shi)

　　教學過程

　　第一課時

　　（學習前兩部分）

　　一指導(dao)學(xue)生探(tan)究(jiu)磁(ci)鐵間同極相斥、異極相吸的(de)規律。

　　1、由(you)玩小(xiao)車(che)(che)引入(ru)，利用磁鐵的磁力使小(xiao)車(che)(che)運動起(qi)來。不接(jie)觸小(xiao)車(che)(che)，推著(zhu)小(xiao)車(che)(che)走或拉(la)著(zhu)小(xiao)車(che)(che)走。

　　2、把(ba)兩根(gen)條(tiao)形磁鐵分別固定在小(xiao)車(che)上，讓(rang)它們(men)靠近，觀察小(xiao)車(che)的(de)運(yun)動(dong)，并畫出示意圖，標明小(xiao)車(che)運(yun)動(dong)方向。再變換小(xiao)車(che)方向，用(yong)同樣的(de)方法做實驗。

　　3、對照示意圖，歸納出條(tiao)形磁鐵(tie)間同極相斥、異極相吸(xi)的特點(dian)。

　　4、用蹄形(xing)磁(ci)鐵(tie)(tie)和(he)環形(xing)磁(ci)鐵(tie)(tie)做(zuo)實驗，歸納出蹄形(xing)磁(ci)鐵(tie)(tie)和(he)環形(xing)磁(ci)鐵(tie)(tie)兩端接近時的特點。

　　5、總結自己的發(fa)現(xian)：磁鐵的兩端(duan)相(xiang)互接近時，同極相(xiang)斥、異極相(xiang)吸。

　　二指導學生(sheng)認(ren)識磁鐵有指南北(bei)的特點(dian)。

　　1、老(lao)師介紹兩種實(shi)驗(yan)方(fang)法（懸吊(diao)法與水浮(fu)法），讓(rang)小組任選其一進行實(shi)驗(yan)。

　　2、教師指導。要注意：防止(zhi)鐵(tie)制物品和其(qi)他磁(ci)(ci)鐵(tie)對實驗(yan)的干擾。學生(sheng)分(fen)組實驗(yan)時，磁(ci)(ci)鐵(tie)之(zhi)間(jian)要保(bao)持一(yi)定(ding)距離，避(bi)免互(hu)相干擾。用(yong)水浮法做實驗(yan)，盛(sheng)水的容(rong)器不能(neng)是金屬。實驗(yan)還要反復幾次，其(qi)結果一(yi)樣(yang)，才能(neng)歸納出磁(ci)(ci)鐵(tie)有指南北(bei)的特點(dian).

　　3、告訴學生磁鐵(tie)指(zhi)南(nan)的一端就南(nan)極，用字母(mu)“S”表示；指(zhi)北的一端叫北極，用字母(mu)“N”表示。

　　4、討論(lun)磁(ci)鐵為什么能指南北。

　　因為磁鐵上有(you)兩(liang)(liang)極，且(qie)兩(liang)(liang)極磁性最強，而地(di)球也是(shi)個大磁體有(you)著南(nan)北(bei)磁極。

　　第二課時

　　（學習三四部分(fen)）

　　三總結磁鐵(tie)的特點(dian)。

　　1、學生總結(jie)。與第16課(ke)的(de)內容結(jie)合起(qi)來(lai)探究磁鐵(tie)特(te)點，然后用歸納(na)的(de)`方法(fa)，概括出磁鐵(tie)具(ju)有的(de)特(te)點并(bing)寫在《課(ke)本》P56。

　　2、教師小結。磁鐵(tie)(tie)能吸鐵(tie)(tie)；磁鐵(tie)(tie)能指南北；磁鐵(tie)(tie)有(you)兩極(ji)，且同極(ji)相斥(chi)，異極(ji)相吸。

　　四了解指南(nan)針的(de)歷史及磁現象在(zai)生(sheng)產(chan)生(sheng)活(huo)中的(de)利(li)用。

　　1、介紹指南針(zhen)的歷史。先(xian)秦時(shi)(shi)(shi)代我們(men)(men)的先(xian)人(ren)在(zai)探尋鐵礦(kuang)時(shi)(shi)(shi)常會遇到(dao)磁(ci)鐵礦(kuang)，即磁(ci)石(shi)(shi)（主要成分是四氧化三(san)鐵）。這些(xie)發(fa)(fa)現很(hen)早(zao)就(jiu)被記載下來了(le)。《管子(zi)》的數篇(pian)中最早(zao)記載了(le)這些(xie)發(fa)(fa)現：“山(shan)上有(you)(you)磁(ci)石(shi)(shi)者，其下有(you)(you)金銅。”其它(ta)古籍(ji)如《山(shan)海經》中也(ye)有(you)(you)類(lei)似(si)的記載。磁(ci)石(shi)(shi)的吸(xi)鐵特性很(hen)早(zao)就(jiu)被人(ren)發(fa)(fa)現，《呂(lv)氏春秋》九卷精通篇(pian)就(jiu)有(you)(you)：“慈(ci)(ci)招鐵，或引之也(ye)。”那時(shi)(shi)(shi)的人(ren)稱“磁(ci)”為(wei)“慈(ci)(ci)”他(ta)們(men)(men)把磁(ci)石(shi)(shi)吸(xi)引鐵看作慈(ci)(ci)母(mu)對(dui)子(zi)女(nv)(nv)的吸(xi)引。并認為(wei)：“石(shi)(shi)是鐵的母(mu)親，但石(shi)(shi)有(you)(you)慈(ci)(ci)和不慈(ci)(ci)兩種(zhong)，慈(ci)(ci)愛的石(shi)(shi)頭(tou)能(neng)吸(xi)引他(ta)的子(zi)女(nv)(nv)，不慈(ci)(ci)的石(shi)(shi)頭(tou)就(jiu)不能(neng)吸(xi)引了(le)。”漢朝以前人(ren)們(men)(men)把磁(ci)石(shi)(shi)寫做“慈(ci)(ci)石(shi)(shi)”，是慈(ci)(ci)愛石(shi)(shi)頭(tou)的意思(si)。據說秦始皇(huang)統一六國后，在(zai)咸陽附近修阿房宮，宮中有(you)(you)一座門是用磁(ci)石(shi)(shi)做成，如果(guo)有(you)(you)人(ren)身穿盔甲，暗器，入宮行刺(ci)，就(jiu)會被磁(ci)石(shi)(shi)門吸(xi)住。這個故事(shi)告訴(su)我們(men)(men)，古代勞(lao)動人(ren)民很(hen)早(zao)就(jiu)掌(zhang)握了(le)磁(ci)學知識(shi)。

　　既(ji)然(ran)磁石能(neng)(neng)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)鐵，那么是否還可以吸(xi)(xi)引(yin)(yin)其他(ta)金(jin)屬呢(ni)？我們(men)的(de)先民做(zuo)了許多嘗試發(fa)現磁石不(bu)(bu)(bu)僅不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)金(jin)、銀、銅等(deng)金(jin)屬，也不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)磚瓦之類(lei)的(de)物品(pin)。西漢的(de)時候人們(men)已經認識(shi)到磁石只能(neng)(neng)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)鐵，而(er)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)其他(ta)物品(pin)。當把兩塊磁鐵放在一(yi)起(qi)相(xiang)互(hu)(hu)靠近(jin)時，有時候互(hu)(hu)相(xiang)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)，有時候相(xiang)互(hu)(hu)排斥。現在人們(men)都知道磁體有兩個(ge)極(ji)(ji)，一(yi)個(ge)稱N極(ji)(ji)，一(yi)個(ge)稱S極(ji)(ji)。同性極(ji)(ji)相(xiang)互(hu)(hu)排斥，異性極(ji)(ji)相(xiang)互(hu)(hu)吸(xi)(xi)引(yin)(yin)。那時的(de)人們(men)并(bing)不(bu)(bu)(bu)知道這(zhe)個(ge)道理，但對這(zhe)個(ge)現象還是能(neng)(neng)夠察覺到的(de)。

　　到了(le)西(xi)漢(han)，有一個(ge)名叫欒(luan)大(da)的(de)(de)方士，他(ta)利(li)(li)用磁石的(de)(de)這(zhe)個(ge)性質(zhi)(zhi)做了(le)兩個(ge)棋(qi)子(zi)般的(de)(de)東(dong)西(xi)通過調整(zheng)兩個(ge)棋(qi)子(zi)極性的(de)(de)相(xiang)(xiang)互(hu)位置，有時兩個(ge)棋(qi)子(zi)相(xiang)(xiang)互(hu)吸引，有時相(xiang)(xiang)互(hu)排斥。欒(luan)大(da)稱其為“斗棋(qi)”。他(ta)把(ba)這(zhe)個(ge)新(xin)奇(qi)的(de)(de)玩意(yi)獻(xian)給漢(han)武帝，并當場(chang)演示。漢(han)武帝驚奇(qi)不已，龍心大(da)悅，竟封欒(luan)大(da)為“五利(li)(li)將軍”。欒(luan)大(da)利(li)(li)用磁石的(de)(de)性質(zhi)(zhi)，制作了(le)新(xin)奇(qi)的(de)(de)玩意(yi)蒙騙了(le)漢(han)武帝。

　　指南(nan)(nan)針是(shi)用以判別方位的一(yi)種簡單儀器。指南(nan)(nan)針的前(qian)身是(shi)中國古代(dai)四(si)大發明(ming)之一(yi)的司(si)南(nan)(nan)(司(si)南(nan)(nan)由青銅(tong)盤和天(tian)然磁體制(zhi)成(cheng)的磁勺組成(cheng)，青銅(tong)盤上(shang)(shang)刻(ke)有二十(shi)四(si)向，置(zhi)磁勺于盤中心(xin)圓面(mian)上(shang)(shang)，靜止時勺尾指向為(wei)南(nan)(nan)。司(si)南(nan)(nan)有許多缺陷，天(tian)然磁體不易找到，在加工時容易因打擊、受熱而失磁。

　　所(suo)以司(si)南(nan)的(de)磁(ci)性比較弱(ruo)，而且它(ta)與地盤接觸處要非常(chang)光(guang)滑，否則(ze)會(hui)因轉(zhuan)動摩擦阻力過大，而難于旋轉(zhuan)，無法達到預期的(de)指(zhi)(zhi)南(nan)效果。而且司(si)南(nan)有(you)一(yi)(yi)定的(de)體積和(he)重量(liang)，攜帶很(hen)不方便，這(zhe)可(ke)能是(shi)(shi)司(si)南(nan)長期未得到廣泛應用(yong)的(de)主(zhu)要原因)。指(zhi)(zhi)南(nan)針(zhen)(zhen)主(zhu)要組(zu)成(cheng)部分(fen)是(shi)(shi)一(yi)(yi)根裝在(zai)軸(zhou)上(shang)可(ke)以自由轉(zhuan)動的(de)磁(ci)針(zhen)(zhen)。磁(ci)針(zhen)(zhen)在(zai)地磁(ci)場作用(yong)下能保(bao)持在(zai)磁(ci)子午(wu)線(xian)的(de)切線(xian)方向(xiang)上(shang)。磁(ci)針(zhen)(zhen)的(de)北極指(zhi)(zhi)向(xiang)地理的(de)南(nan)極，利用(yong)這(zhe)一(yi)(yi)性能可(ke)以辨別方向(xiang)。常(chang)用(yong)于航海、大地測量(liang)、旅(lv)行及軍事(shi)等方面。

　　指(zhi)(zhi)南針(zhen)的(de)(de)發(fa)(fa)明是我國勞(lao)動(dong)人民，在長期的(de)(de)實踐中對(dui)物(wu)體(ti)磁性認識(shi)的(de)(de)結果。由于生產勞(lao)動(dong)，人們(men)接觸了(le)磁鐵(tie)礦，開始了(le)對(dui)磁性質的(de)(de)了(le)解(jie)。人們(men)首先發(fa)(fa)現(xian)了(le)磁石引鐵(tie)的(de)(de)性質。后來又(you)發(fa)(fa)現(xian)了(le)磁石的(de)(de)指(zhi)(zhi)向性。經(jing)過(guo)多方(fang)的(de)(de)實驗(yan)和研究，終(zhong)于發(fa)(fa)明了(le)可以(yi)實用(yong)的(de)(de)指(zhi)(zhi)南針(zhen)。

　　2、介(jie)紹磁懸浮列車。

　　磁懸浮(fu)列(lie)車是一種沒(mei)有車輪(lun)的陸上無(wu)接觸式有軌(gui)交(jiao)通工具(ju)(ju)，時(shi)速可達到５００公(gong)里。它(ta)的原(yuan)理，是利用(yong)常導(dao)或(huo)超導(dao)電磁鐵與感應磁場之間產生相(xiang)互吸引或(huo)排(pai)斥(chi)力，使列(lie)車“懸浮(fu)”在軌(gui)道上面(mian)或(huo)下面(mian)，作(zuo)無(wu)摩(mo)擦的運(yun)行，從而克服了傳統列(lie)車車軌(gui)粘著限制、機械噪聲和磨損等問(wen)題，并且具(ju)(ju)有啟動、停車快和爬坡能力強等優(you)點。

　　早在１９２２年(nian)，德國的(de)(de)赫爾(er)曼?肯珀（Ｈｅｒｍａｎｎ Ｋｅｍｐｅｒ）就提出了電磁(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)原理(li)，并在１９３４年(nian)申請了磁(ci)浮(fu)列車的(de)(de)專利，并由此(ci)開始為(wei)人類(lei)編織一(yi)(yi)個高速乘(cheng)行(xing)的(de)(de)夢(meng)想。人們對速度追求(qiu)的(de)(de)目光，因而轉向(xiang)摩擦阻(zu)力(li)大大減小(xiao)的(de)(de)磁(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)從(cong)技術的(de)(de)角度上(shang)來說，磁(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)并不如量子計算(suan)機之類(lei)的(de)(de)發明高深。用一(yi)(yi)小(xiao)塊磁(ci)鐵，再隨便(bian)個釘子什么的(de)(de)，就可以輕易的(de)(de)讓我(wo)們體會(hui)到(dao)磁(ci)力(li)產(chan)生的(de)(de)吸引力(li)和排斥力(li)。當(dang)然，這種懸(xuan)(xuan)浮(fu)只是示意性的(de)(de)，很難達到(dao)穩定(ding)的(de)(de)狀態。科學家的(de)(de)創想不是我(wo)們用一(yi)(yi)塊簡(jian)單的(de)(de)磁(ci)鐵就可以擺弄出來的(de)(de)。

　　數(shu)十年的(de)(de)(de)(de)(de)發展，時(shi)至(zhi)今日，磁(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)技術(shu)形成了分(fen)別以(yi)德(de)國(guo)和日本為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)兩大研究方向——ＥＭＳ系(xi)統(tong)和ＥＤＳ系(xi)統(tong)。德(de)國(guo)認準的(de)(de)(de)(de)(de)ＥＭＳ（常導(dao)磁(ci)吸型）系(xi)統(tong)，是利用(yong)常規的(de)(de)(de)(de)(de)電磁(ci)鐵(tie)與一般鐵(tie)性物質相吸引的(de)(de)(de)(de)(de)基本原理(li)，把列車(che)(che)吸附上(shang)來(lai)懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)運行。日本看好的(de)(de)(de)(de)(de)ＥＤＳ（排斥式懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)）系(xi)統(tong)，則是用(yong)超導(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)原理(li)，使車(che)(che)輪(lun)和鋼軌之(zhi)間產(chan)生(sheng)排斥力(li)，使列車(che)(che)懸(xuan)(xuan)空運行。目前兩種(zhong)車(che)(che)型都達到了５００公里(li)左右的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)速，兩種(zhong)方案都切實(shi)可(ke)行，孰優孰劣，也確實(shi)難分(fen)高下。

　　世界(jie)第一(yi)條磁(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)列(lie)車示(shi)范(fan)運(yun)營線——上(shang)海磁(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)列(lie)車，建成后，從浦東龍(long)陽路(lu)站到浦東國際機場(chang)，三(san)十(shi)多(duo)公里只需(xu)6～7分(fen)鐘(zhong)。上(shang)海磁(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)列(lie)車是(shi)“常導(dao)磁(ci)吸(xi)型(xing)”（簡(jian)稱“常導(dao)型(xing)”）磁(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)列(lie)車。是(shi)利用(yong)(yong)“異性相吸(xi)”原理設(she)計，是(shi)一(yi)種吸(xi)力懸(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)系統，利用(yong)(yong)安裝在列(lie)車兩(liang)側轉(zhuan)向架上(shang)的懸(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)電磁(ci)鐵，和鋪(pu)設(she)在軌道(dao)上(shang)的磁(ci)鐵，在磁(ci)場(chang)作用(yong)(yong)下產生的吸(xi)力使車輛(liang)浮(fu)(fu)起來。

　　3、分小(xiao)組討論(lun)在生產生活中(zhong)，還有(you)哪些地方(fang)利用了磁(ci)鐵的特性？

　　布置作業

　　1、 完(wan)成《課堂作業(ye)》一、二(er)、三、四題。

　　2、查閱資料了解指南針(zhen)和磁浮列車的(de)更多情況。

　　教學板書

　　玩小車

　　磁鐵的(de)特點：磁鐵能吸(xi)鐵；

　　磁鐵能指南北；

　　磁鐵有兩極(ji)，且(qie)同極(ji)相(xiang)斥，異極(ji)相(xiang)吸(xi)。

　　教學后記

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