资源简介

2.电流的磁场
教材分析
一、课标分析
1.了解奥斯特实验的内容。
2.探究并了解通电螺线管附近的磁场分布规律。
3.会用右手定则判断通电螺线管两端的极性。
二、内容和地位分析
本节在学习了磁体、磁场的前提下,通过奥斯特实验,使学生认识电流(通电导线)周围存在磁场,即电流的磁效应,从而揭示了电与磁之间的联系。
本节内容由“电流的磁效应”“通电螺线管的磁场”和“安培定则”三部分构成。电流的磁效应是本节学习的重要知识之一,也是后面学习其他电磁现象的基础。教学中应认真做好奥斯特实验,引导学生认真观察把小磁针放在直导线附近,导线通电和断电时小磁针发生的变化,分析现象产生的原因,让学生认识到使小磁针发生偏转的只可能是电流产生的磁场,从而确信通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应。帮助学生加深对知识的理解,初步认识电与磁之间存在着相互关系。
学情分析
由于九年级的学生个性比较活跃,教师在组织教学时,要考虑大胆放手让学生自主探究,在备课和设计任务时,要充分发挥学生主动参与意识,调动起每一位学生的积极性,满足学生的表现欲望。
教学目标
1.通过实验了解电流周围存在着磁场。
2.探究通电螺线管外部磁场的方向,知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
核心素养
1.通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然奥秘。
2.通过奥斯特的事迹介绍,感悟奥斯特善于发现问题、勇于进行科学探索的精神。
3.通过本节课的学习,培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。
重点难点
重点:如何用通电导线使指南针发生偏转的现象更明显的实验讨论和设计(短路、用通电线圈代替通电直导线);电流可以产生磁性。
难点:对通电直导线使小磁针发生偏转的现象作出解释。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一:导入新课 　　1.提出问题: (1)小磁针静止时能指南北,将一个磁体靠近小磁针,观察小磁针有什么变化 为什么会出现这种现象 引导学生总结磁极间相互作用的规律。 (2)小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗 只有磁体周围存在着磁场吗 其他物质能不能产生磁场呢 如何判断磁场的存在 2.引入新课。 　　学生回忆上节课的主要内容,回答问题。 (1)磁体周围存在磁场,对小磁针有力的作用。 磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 (2)磁体周围存在磁场,电也可能产生磁,可以利用小磁针检验磁场的存在。 　　知识回顾,为本节内容做知识准备。 提出问题,激发学生的学习兴趣。
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环节二:奥斯特的发现 　　奥斯特的发现: 老师演示奥斯特实验,并强调注意的问题:南北方向布设导线,接通电源时要触接。学生分小组进行分析、讨论,并思考下列问题。 (1)把小磁针放在导线的下方,分别给导线通电、断电时,观察小磁针N极的指向有什么变化 (2)改变电流的方向,小磁针N极的指向与前两次相比又有什么变化 实验现象:通电时,小磁针发生偏转;断电时,小磁针又回到原来的位置;改变电流方向,小磁针偏转方向发生改变。 得出结论:通电导线周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关。 例1　(多选)某同学研究电流产生的磁场,接通电源前,小磁针的指向如图甲所示;接通电源后,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是(　　) A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B.由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 　　 学生观察实验,注意观察小磁针在开关断开前后的变化情况。 学生总结: (1)通电导线周围存在磁场。 (2)电流的磁场方向与电流方向有关。 利用电流的磁效应的相关知识解决问题。 　　 再现奥斯特实验,使学生体验科学家探究的过程。 培养学生根据实验现象得出结论的能力。 及时强化学习效果,巩固知识。
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环节三:通电螺线管的磁场 1.通电螺线管的磁场: 提出问题:既然电能生磁,为什么电线连一根大头针都吸不动 教师:把导线绕在圆桶上,做成螺线管,各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强很多。 展示一个螺线管,给螺线管通电,能使小磁针转动。 拿一个小磁针在通电螺线管周围移动,观察小磁针的变化。 提出问题:我们如何研究通电螺线管周围的磁场呢 老师:在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向,轻敲硬纸板,观察铁屑的排列情况。改变电流方向,再观察一次。用线画出铁粉的形状。 对比通电螺线管的磁场分布以及前面学过的磁体周围的磁场,它的形状与哪个磁体相似 2.探究通电螺线管外部的磁场分布: (1)提出问题:通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢 (2)猜想:通电螺线管的磁极与电流方向有关。 (3)设计实验:在通电螺线管的外部放一些小磁针,利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管,改变电流方向,确定通电螺线管的磁极。 (4)进行实验:给螺线管通电,在图中标出通电螺线管的N、S极。 (5)归纳分析:当通电螺线管的电流方向改变时,小磁针N极指向也发生改变。 (6)结论:通电螺线管的极性与电流方向有关。 　　 磁性太弱,吸引力太小。 借助铁粉可以研究磁体周围磁场的分布情况,我们也可以利用类似的方法来研究通电螺线管周围的磁场。 学生观察实验,画出通电螺线管的磁感线。 通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,它也有两个磁极。 学生进行猜想:磁极可能与电流方向有关,可能还与螺线管的绕线有关。 螺线管有两种绕法,不同绕法电流有两个方向,如图所示。 通过介绍电与磁的联系,对学生进行“偶然性寓于必然性之中”的教育。 注重物理方法的培养,利用磁场对铁屑的作用来研究通电螺线管的磁场分布。 培养学生的实验能力。 根据实验现象总结规律。
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环节三:通电螺线管的磁场 例2　在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中: (1)按照图甲布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在　　　　;小磁针放在螺线管四周不同位置,在图上记录了小磁针　　　　极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。 (2)小明做了如图乙所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与　　　　有关。 学生对比通电螺线管的N、S极,得出结论。 利用通电螺线管的磁场规律解决问题。 领会通电螺线管的外部磁场规律,强化学习效果。
环节四:安培定则 安培定则: (1)提出问题:根据上面所讲的通电螺线管的极性与电流方向的关系,判断图中通电螺线管的N、S极或电流方向。 (2)安培定则的作用:知道电流方向可判定通电螺线管的磁极;知道极性可判定通电螺线管中电流的方向。 例3　开关S闭合后,小磁针静止时的指向如图所示,由此可知(　　) A. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极 B. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极 C. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极 D. a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极 　　 学生阅读课本中关于安培定则的描述,结合对刚才的实验尝试用右手来判定通电螺线管的磁极。 练习运用安培定则解决实际问题。 　　 培养学生根据实验分析总结规律的能力。 使学生意识到物理方法是由个性到共性,由特殊到一般的过程。
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环节四:安培定则 　　 例4　请在图中画出通电螺线管的绕法及磁感线的方向。 　　学生自主完成练习,熟悉安培定则这一方法。 　　巩固学习知识,强化学习效果。
板书设计 2.电流的磁场 一、电流的磁效应(奥斯特实验结论) 1.通电导体周围存在磁场。 2.磁场的方向跟电流的方向有关。 二、通电螺线管的磁场 1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时,通电螺线管的极性也发生改变。 三、安培定则 右手握住螺线管,四指顺着电流转,大拇指指向N极端。
课堂练习 相关练习
课堂小结 本节课你学到了什么 有哪些收获呢
作业布置 第七章第2节。
教学反思

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