师:怎么能让你桌上的电动机转起来呢? 生:给它通电。 师(边讲边演示):好,如果现在用两节电池给电动机通电,电动机转起来了,此时如果我把上方的这块磁铁换成铁,你们认为会发生什么现象呢?
(学生讨论、猜想) 一部分学生:继续转。 另一部分学生:不转。
师:到底谁的猜想对呢? 请大家用实验来证明,开始实验。
(学生以小组为单位进行实验,同时进行思考与讨论,教师巡视指导,控制实验时间。) 师:当电动机转动后,取走磁铁,大家看到了什么现象? 生:电动机不转了。
师:换上铁块,大家又看到了什么现象呢? 生:通电电动机不转。 师:为什么呢? 生:没有磁体。
师:说得对。现在我们已经发现,电动机模型在两种情况下不转动。一是:有磁场,但线圈不通电时不转动。二是:没有磁场,但线圈通电时也不转动。根据以上分析你认为电动机工作的原理是什么呢?也就是说电动机的线圈为什么会受力转动呢?
学生甲(举手抢答):一是因为线圈在磁场中,二是因为线圈通电了。
师:你的意思是说,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,对吗? 学生甲:对
师:那么,大家的猜想究竟对不对?电动机的工作原理到底是不是通电线圈在磁场中受力转动?要彻底解决这个问题,同学们还得先回忆一下奥斯特实验,哪位同学愿为大家演示奥斯特实验,并表述奥斯特实验的结论呢?
(学生抢答,教师请一人到讲台前边演示边说明,并投影给其他同学观察,让他们评价。) 师:奥斯特实验表明——通电导线的周围存在磁场。通电导线通过它的磁场对小磁针施加了作用力,让小磁针发生偏转;让我们采用“逆向思维”的方式考虑一下,小磁针周围也有磁场,它的磁场会对通电导线中的电流产生力的作用吗?请大家讨论一下。
学生甲:磁针的磁场对通电导线中的电流有力的作用。 学生乙:磁针的磁场对通电导线中的电流没有力的作用。 师:到底谁的猜想对?物理学中一般通过什么来检验呢? 生:做实验。
师:对。请大家再讨论,作此实验需要使用哪些实验器材,为什么?此实验的关键是观察什么?
(说明:教师应给学生多准备几种器材,如:线圈、蹄形磁铁、轻质铝箔筒、一段含多股芯线的导线、支架、导线、细线、电池组等演示磁场对电流作用的装置,给学生创造一个广阔的设计空间,便于学生张扬个性,鼓励他们设计出多种多样的实验方法和实验步骤)
生(讨论、思考、回答):磁体、电源、开关、导线 实验的关键是观察通电的导线是否运动?
(教师在学生讨论回答的基础上,让学生展示自己要选用的实验的器材,向大家介绍实验装置和用法。)
学生甲:将铝箔筒静止在磁场中,用电池给它通电,观察铝箔筒在磁场中的运动情况。 师:你为什么选中铝箔筒来做此实验。 生:因为铝箔筒轻,受力后容易运动。