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制作地磁场演示器在物理教学中的应用 摘要：实验现象是学生形成兴趣的基础，能激发学生的求知欲。物理实验课具有直观真实、形象和生动的特点，能吸引学生的注意力，活跃课堂气氛。课堂上的小制作，能充分调动学生学习的主动性，激发学生学习的潜能。自制教具能克服教学上的难点，通过想象力和动手动脑能培养学生的创新能力。 物理学是一实验为基础的自然科学，实验即使物理学习的重要内容，同时也为激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，提供了重要的教学资源，因此，充分开发物理实验功能，培养学生的创新思维和创新能力及科学的态度，这是推动中学物理实验教学向前发展和实施创新教育的重要途径。 在教学中，自制教具以其取材容易，价格低廉、易于普及、原理直观的特点，在中学物理教学中有着广阔的应用空间，它的使用极大扩展了实验内容，提升了物理教学的广度和深度，给予学生更大的学习空间。从更深层次激发了学生的想象力，创造力，同时也给学生在课外进行探究活动提供了探究的课题。 一 实验准备 1. 材料准备：让学生寻找地球仪，地球仪的大小不限，四人一组一个地球仪，教师从物理实验室给学生提供小磁针，条形磁体等。 2. 制作过程：发动学生动手制作地磁场演示器的基本步骤：（1）在地球仪地理南北极附近，各开一个口，找一个合适的条形磁体与木条固定，恰好可以放入地球仪内，使木条与地球仪固定，条形磁体放入地球仪内时，要注意条形磁体的南北极与地理的南北极相反，同时，磁体的南北极与地理的南北极适当错开。（2）在地球仪的南极，北极、赤道、北京等各放入一个在竖直平面内自由转动的小磁针。 二 探究过程 探究1：探究地磁的南北极与地理南北极的关系和分布情况。 学生通过放入地球仪内的条形磁体的南北极与地理的南北极相反，同时，地磁的南北极与地理的南北极错开，再观察地球仪上的南北极，赤道、北京等地放置的小磁针的北极指向，可以从更加形象，直观、生动的现象中得出结论，地磁的南北极与地理的南北极相反，同时，地磁的南北极在地理的南北极附近。 探究2；地理的南北极附近的地磁场方向 在地球仪的地理南北极附近，各放入一个在竖直平面内自由转动 的小磁针，看小磁针的北极指向是怎样的，学生在观察中得出结论：地理的南极附近地磁场方向是竖直指向天空的，而在地理的北极附近，地磁场的方向竖直指向地面。 探究3：磁偏角 在北京，赤道处各方一个小磁针，要保证小磁针能够自由转动，并注意小磁针放置处的经线，学生观察发现，小磁针的北极不是正好指向正南正北，而是与所在处的经线有一个较小的角度，这个角度就是磁偏角。这时教师向学生介绍磁偏角是宋代学者沈括最早准确记述这一现象的人，这比西方哥伦布横渡大西洋时才发现这一现象早了四百多年，增强了学生对中华民族的自豪感。 另外让学生把地球仪内的条形磁体与地轴重合，再看赤道处放置的小磁针北极指向正好是正北，与前面条形磁体与地轴错开的现象是赤道处放置的小磁针北极指向不是正北，通过对比就比较容易理解地磁的南北极在地理的南北极附近而不是与地理的南北极重合，同时可以理解地磁的南北极与地理的南北极相反的道理。 探究4：地磁场的磁感线形状和方向 在地球仪的地理南极附近，放置可以在竖直平面内自由转动的小磁针，看小磁针的北极指向。发现在地理的南极附近的小磁针北极指向天空，可知地理的南极附近磁场方向是竖直指向天空的，同样，在地理的北极附近放置可以在竖直平面内自由转动的小磁针并观察小磁针北极指向是竖直指向地面的，可知，地理的北极附近的地磁场方向是竖直向下的，从前面学过的磁感线方向知识可知，磁感线的方向是从磁体的北极出发回到南极，就可理解地磁的南北极正好与地理的南北极相反。 在赤道处放置可以在竖直平面内自由转动的小磁针，北极指向不是地理的正北，北极指向与当地的水平线是平行的，就可知，赤道地区附近的地磁场方向的指向是水平指向地理北极。 在北京地区的某一位置放置可以在竖直平面内自由转动的小磁针，观察小磁针的北极指向不是水平的，而是与水平线有一个较小的角度向下。由此可知，北京地区的地磁场方向与当地的水平线有一个较小的角度。然后，引导学生联想条形磁体的磁感线方向和形状与探究的各处地磁场方向对比可知，地磁场的磁感线与条形磁体的磁感线相似，地磁场的磁感线是从地磁北极出发回到南极，同时学生也就理解了小磁针指向地理的南北就是因为受到地磁场的作用。 综上，自制实验教具选材容易，价格低廉，且大多数是学生身边随时可以找到的物品。在制作的过程中，激发了学生的创新欲望和探究欲望，同时极大地提高了学生学习物理的兴趣，师生共同参与制作和探究过程，培养了的想象力和创新能力，使师生体验到实验是物理学的基础。对自制教具教师要站在一个更高的高度来认识它的意义和作用。物理学史上的一个个物理问题都是被一个个充满着创新思维的实验给解决了。使物理学不断地向前发展，现在和今后，物理学仍会面对更大更新的问题，这就更需要创新思维和创新能力去完成一个个的实验，并用实验去解决所遇到的更大更新的物理问题。因此，利用自制教具是培养学生创新思维和创新能力及想象力的重要途径。