磁场相关知识教学的资源及利用

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基础教育课程改革纲要明确指出，教学中要积极开发并合理利用校内外各种课程资源.学校应充分发挥图书馆、实验室、专用教室及各类教学设施和实践基地的作用；广泛利用校外的图书馆、博物馆、展览馆、科技馆、工厂、农村、部队和科研院所等各种社会资源以及丰富的自然资源；积极利用并开发信息化课程资源.这对课程资源的开发与利用提出了前所未有的要求和挑战.

从教学内容和知识学习的前后衔接来看，磁场是进一步学习电磁感应、交变电流、电磁振荡与电磁波、原子物理等后继课程所不可缺少的重要基础.高中物理课本中在“磁场”这一部分提到的实验有：奥斯特实验、通电导线与磁体通过磁场发生相互作用、电流与电流间通过磁场相互作用、用铁屑模拟磁感线、验证环形电流的磁场方向、通电线圈在安培力作用下发生转动、用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用、洛伦兹力演示仪演示带电粒子在磁场中的偏转等.常用的器具有：磁铁、导线、电源、阴极射线管、洛伦兹力演示仪、电表结构挂图、电视机显像管挂图等.而教学时要安排丰富的学生活动，这些实验和仪器不一定能够完全满足教学的需要，我们可以根据教学情况进行开发和利用.

案例1：简易指南针的制作.

在教学中，让学生制作简易指南针，相应器具的寻找很方便.

方法1：取一根缝衣针，用一块磁性很强的磁铁的一端沿统一方向摩擦粗缝衣针若干次，使之磁化，然后用棉线拴在针的中间部位，挂在一个支架上，就成为一个指南针了.

方法2：取一根缝衣针，用一块磁性很强的磁铁的一端沿统一方向摩擦粗缝衣针若干次，使之磁化.然后把这枚针穿过一个泡沫球或者用胶带固定在一小块软木上，再放在一个盛水的陶瓷碗内，就是一个浮式指南针.

案例2：制作一个最简单的电动机.

一节5 号电池，一条硬铜线，一块永磁铁（可以到淘宝网上购买，渔具的拉耳盘中也有）.各关键图如图1.注意事项：（1）电池一定要选择可以被磁铁吸附的.（2）磁铁尽量和电池直径相同并有可导电的金属镀层的.吸在电池负极上并保证不会短路.（3）铜线折成如图的形状，也可以折成更有趣的线条.铜线下方的两个边不能同时接触磁铁，要留有一段空隙.（4）调整上下高度使电流可以在某时刻通过一边的铜线产生回路.

案例3：磁化现象.

可用 10~20 枚一元硬币做磁化实验(1 元硬币是用铜镍合金制成的，是典型的软磁材料).实验方法丰富多彩，实验结果让人惊叹.如图2：磁铁能吸引很多枚叠放成圆柱形的硬币（竖直、水平均可以）；也可吸引立放的硬币（两圆相切），这时轻轻拨动最下面的硬币，它还可以在空中自由旋转；在磁铁上面可立多枚硬币，还可以用硬币搭“积木”桥、硬币在平放的条形磁铁上滚动、把叠放成圆柱形的硬币横放在桌面上，将磁铁竖直慢慢靠近这叠硬币时，硬币会自动一枚接一枚的向两侧倒下.

还有些实验可以通过学生自己的“手”来做，不借助其他任何仪器的情况下，徒手做科学探究活动.“手”就可以视为简单、有效而又随时可用的天然仪器.这能让学生充分发挥主观能动性，通过他们用其肢体参与的自主探究活动，亲历和感知科学知识，深刻地理解科学概念和规律，使他们掌握一些科学探究的基本技能.例如，磁通量与匝数的关系对学生来说一直是个难点和易错点，可以在课堂中进行这样一个小实验：食指和拇指捏合成一圈，圈内放入一支笔，这时“笔通量”是 1.此时，“手指圈”类比成“线圈”，“笔通量”类比成“磁通量”.如果放入的笔数量不变，将中指和拇指也捏成一圈，此时手的“笔通量”还是 1，剩下的 2 个手指也和拇指捏成圈，圈数增加的同时，“笔通量”不变.这就可以让学生用最简便的方法看到“磁通量与匝数无关”的直观效果.

这些自制的实验器材，看似简单，却在教学中可以发挥很大的作用，不但直观易懂，而且能吸引学生的注意力，激发他们的兴趣.同时，有些实验器材通过学生亲自制作，可以让学生更加深入地了解其中的物理学原理，并且让学生感到物理学就在身边，研究物理学并不那么神秘，从而调动其学习积极性，培养他们的观察能力与实验技能.