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7.2 电流的磁场
第7章 磁与电
教科2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
7.2 电流的磁场教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够准确阐述奥斯特实验的过程、现象及结论，深刻理解电流周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关，清晰认识电流的磁效应。
熟练掌握安培定则的内容和使用方法，能够运用安培定则准确判断通电直导线、通电螺线管周围磁场的方向，以及根据磁场方向判断电流方向。
了解通电螺线管的磁场特点，理解其与条形磁体磁场的相似性，能运用相关知识解释简单的电磁现象和解决实际问题。
（二）过程与方法目标
通过观察奥斯特实验和探究通电螺线管磁场的实验，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析归纳能力，让学生经历从实验现象到物理规律的探究过程。
在学习安培定则的过程中，引导学生运用逻辑推理和空间想象的方法，理解电流方向与磁场方向的关系，提高学生的抽象思维能力和知识应用能力。
通过对电流磁场相关问题的讨论和分析，培养学生的合作交流能力和解决实际问题的能力，使学生学会将所学知识与实际生活相联系。
（三）情感态度与价值观目标
激发学生对电流磁场知识的探究兴趣，让学生感受物理实验的魅力和科学发现的乐趣，增强学生学习物理的积极性和主动性。
在实验探究过程中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神，使学生养成认真观察、仔细记录、规范操作的良好实验习惯。
通过了解电流磁场在生活和科技中的广泛应用，如电磁起重机、电磁继电器等，引导学生关注物理知识与现代科技的联系，培养学生将物理知识应用于实践的意识和创新精神。
二、教学重难点
（一）教学重点
奥斯特实验的现象和结论，电流的磁效应。
安培定则的内容、应用及通过安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向。
通电螺线管的磁场特点及其与条形磁体磁场的比较。
（二）教学难点
理解电流方向与磁场方向的关系，以及如何运用安培定则准确判断空间中磁场的方向，培养学生的空间想象能力。
运用电流磁场的知识解释复杂的电磁现象和解决实际问题，如电磁继电器的工作原理等。
三、教学方法
实验探究法：通过演示奥斯特实验和组织学生探究通电螺线管的磁场，让学生亲身体验科学探究过程，从实验现象中归纳总结物理规律。
讲授法：系统讲解奥斯特实验的意义、安培定则的原理和通电螺线管磁场的特点等知识，帮助学生构建完整的知识体系。
讨论法：组织学生讨论电流磁场在生活中的应用实例、安培定则的应用技巧等问题，促进学生之间的思想交流和知识深化。
直观演示法：利用多媒体课件、动画、实物模型等直观教具，展示电流磁场的分布情况、安培定则的使用方法等，增强教学的直观性和趣味性，帮助学生理解抽象知识。
练习法：通过布置针对性的练习题，让学生在练习中巩固所学知识，提高运用安培定则和电流磁场知识解决问题的能力。
四、教学过程
（一）情境导入（5 分钟）
趣味实验展示：教师演示小魔术，将一个小磁针放在桌面上，在小磁针旁边用一块 “普通” 的铁块（实际是通电螺线管伪装）靠近小磁针，小磁针发生偏转。
问题引发思考：教师提问：“为什么看似普通的铁块靠近小磁针，小磁针就会发生偏转呢？小磁针的偏转说明它受到了力的作用，这个力是从哪里来的？” 引发学生的好奇心和求知欲，从而导入本节课的课题 —— 电流的磁场（板书课题：7.2 电流的磁场）。
（二）新课讲授
1. 奥斯特实验（15 分钟）
实验介绍与演示：教师介绍奥斯特实验的背景和目的，然后进行实验演示。将一根直导线平行地放在静止的小磁针上方，接通电路，观察小磁针的偏转；断开电路，小磁针恢复原来的指向。改变电流的方向，再次观察小磁针的偏转方向变化。引导学生认真观察实验现象，记录小磁针偏转情况。
现象分析与结论：组织学生对实验现象进行分析讨论，引导学生思考小磁针偏转的原因。教师总结学生的讨论结果，得出结论：通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。强调奥斯特实验的重要意义，它是人类第一次发现电与磁之间的联系，打破了长期以来人们认为电和磁相互独立的观念。
应用拓展：展示一些利用电流磁效应的应用实例，如电铃的工作原理。通过动画演示电铃的工作过程，让学生分析在电铃工作中电流磁效应是如何发挥作用的，加深学生对电流磁效应的理解和应用能力。
2. 通电螺线管的磁场（20 分钟）
实验探究：给每个小组发放实验器材，包括螺线管、电源、开关、小磁针、铁屑等。教师引导学生设计实验方案，探究通电螺线管周围的磁场分布情况。学生按照实验方案进行操作，将小磁针放在螺线管周围不同位置，观察小磁针的指向；在螺线管上方放一块有机玻璃，均匀撒上铁屑，轻敲玻璃，观察铁屑的分布情况。教师巡视指导，提醒学生注意实验安全和规范操作。
现象观察与分析：实验结束后，组织学生交流实验现象。引导学生观察铁屑的分布形状和小磁针的指向规律，与条形磁体的磁场进行对比。教师总结学生的发现，得出结论：通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似，它也有两个磁极。
安培定则：教师讲解安培定则的内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。通过多媒体动画演示安培定则的使用方法，从不同角度展示如何用右手判断通电螺线管的磁极。然后让学生自己动手，根据给定的通电螺线管电流方向，运用安培定则判断磁极；再根据已知的磁极，判断电流方向，教师进行巡视指导，及时纠正学生的错误操作。
3. 电流磁场的应用（10 分钟）
应用实例讲解：教师展示电磁起重机、电磁继电器等实物图片或视频，详细讲解它们的工作原理。以电磁继电器为例，通过电路图和动画演示，说明当控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，从而接通工作电路；当控制电路断开时，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下复位，切断工作电路。引导学生运用所学的电流磁场知识分析这些应用实例，理解电流磁场在实际生活中的重要作用。
讨论交流：组织学生进行小组讨论，让学生思考生活中还有哪些地方应用了电流的磁场，并分享自己的想法。各小组派代表发言，教师进行点评和补充，拓展学生的思维，加深学生对电流磁场应用的理解。
（三）课堂练习（10 分钟）
发放练习题，题目类型包括选择题、填空题和作图题，例如：
选择题：奥斯特实验说明了（ ）
A. 磁场的存在
B. 磁场具有方向性
C. 通电导线周围存在磁场
D. 磁体间有相互作用
填空题：通电螺线管周围的磁场与______磁体的磁场相似，判断通电螺线管磁极的方法是______。
作图题：根据图中通电螺线管的电流方向，标出螺线管的 N、S 极；或根据给定的螺线管 N、S 极，画出螺线管中的电流方向。
学生独立完成练习，教师巡视指导，及时发现学生在解题过程中出现的问题，如对安培定则应用不熟练、概念理解错误等。针对普遍存在的问题进行集中讲解，对个别学生的问题进行单独辅导。
（四）课堂小结（5 分钟）
知识梳理：与学生一起回顾本节课的主要内容，包括奥斯特实验的现象和结论、安培定则的内容和应用、通电螺线管的磁场特点以及电流磁场的应用等，强化学生对重点知识的记忆。
方法总结：总结本节课运用的实验探究方法和分析问题的思路，强调实验观察和归纳总结在物理学习中的重要性，帮助学生掌握学习物理的方法和技巧。
情感升华：鼓励学生在日常生活中多观察、多思考，发现更多电流磁场的应用实例，激发学生进一步探索物理知识的兴趣，培养学生的科学探索精神。
（五）作业布置（5 分钟）
书面作业：布置教材课后相关习题，要求学生认真书写解题过程，规范使用物理术语，加深对电流磁场知识的理解和应用。
实践作业：让学生利用漆包线、铁钉等材料制作一个简易的电磁铁，尝试改变电流大小和线圈匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化，思考影响电磁铁磁性强弱的因素，下节课进行分享和交流。
五、教学反思
在本节课的教学过程中，密切关注学生对电流磁场知识的理解和掌握程度，通过课堂提问、实验操作、练习反馈等方式及时了解学生的学习情况。对于学生在安培定则应用、磁场方向判断和知识应用等方面出现的问题，深入分析原因，调整教学方法，加强针对性的讲解和练习。例如，针对学生对安培定则空间想象困难的问题，增加更多的实物演示和三维动画辅助教学；对于知识应用不灵活的情况，设计更多贴近生活的实际问题进行训练。同时，根据学生的作业完成情况和实践作业反馈，评估教学目标的达成度，总结教学经验，为今后的教学改进提供依据，不断优化教学过程，提高教学质量。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.了解奥斯特的发现及其意义，知道通电直导线周围的磁场分布。
2.了解导线周围的磁场，知道通电螺线管周围的磁场与条形磁体磁场的相似性。
3.掌握安培定则(右手螺旋定则)。
4.知道磁现象的电本质。
什么样物体的周围才会有磁场？
一、奥斯特的发现
许多科学家认为，自然界各种现象是相互联系的。这个观点也是奥斯特探究电与磁之间关系的动力。
奥斯特在演示电与磁的联系
1820年，物理学家奥斯特世界上第一次揭示了电和磁之间的联系。
电与磁可能有联系吧
1. 实验：如图所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
（1）甲图中电路连通瞬间，小磁针发生了转动。表明小磁针受到了力的作用。
演示实验
奥斯特实验
（2）乙图中，断电后小磁针转回到指南北的方向
比较甲、乙，说明通电导线周围有磁场。
（3）丙图中，改变电流的方向，观察磁针的转动有什么变化？说明了什么？
和甲图中相比，小磁针转动方向相反。
说明： 电流的磁场方向跟电流方向有关。
奥斯特实验说明了：
①通电导体跟磁体一样，周围也存在着磁场。
②磁场方向跟电流方向有关。
直线电流周围的磁感线，是一些以导线上各点为圆心的同心圆。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。
铁屑显示了通电直导线电流周围的磁感线的分布
2.电流的磁效应
问题
把导线绕成螺线管状的，通电后磁场分布是怎样的呢？
2. 1820年10月安倍在法国科学院的例会上做了一个有趣的小实验：把做好的螺线管中央穿一根细线，把它悬挂起来。请从理论上分析，螺线管通电后会出现什么现象？实际做一做，检验你的判断是否正确。
例1.（多选）某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，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
AD
二、通电螺线管的磁场
1. 用计算机模拟从直线电流的磁场到通电螺线管的磁场
直线电流产生的磁场
直线电流向环形电流过渡时产生的磁场
导线弯成环形时电流产生的磁场
通电螺线管的磁场可以看成是由许多环形电流的磁场叠加形成的
我们发现通电螺线管的磁场与条形磁体磁场很相似。
把通电螺线管看成一个磁体，那它两端也有N极和S极，通电螺线管的极性怎样确定呢？
电流产生磁场，那通电螺线管的磁场也许与电流方向有关，我们还是用实验来探究吧！
通电螺线管的磁场方向
如图所示，把小磁针放在螺线管附近不同的位置，接通电源后，观察小磁针静止时N极的指向。会发现通电螺线管周围的磁场与 周围的磁场相似。然后再改变通过螺线管的电流方向，重做一次实验，观察现象。发现小磁针N极的指向与原来的 。这说明通电螺线管周围的磁场方向与 有关。
条形磁体
相反
电流方向
实验探究
（1）通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似。
（2）通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，N 极就在我的前方。
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边。
实验结论：
思考
三、物体磁性从哪里来
电子绕核旋转形成环形电流，每个原子都可以看做是一个微型小磁针。
1.物质是由原子组成的，原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子组成。电子绕核旋转就形成环形电流。
你也许注意到，环形电流的磁场与小磁针的磁场相似。
受到启发，科学家找到了物体磁性的来源。
物体的磁化过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程；磁体的退磁过程，实际上是物体内微型小磁针打乱“队形”的过程。
2.磁化的原因
物体内部小磁针指向紊乱时，不显磁性。
小磁针指向较为一致时，物体具有磁性。
知识点1 奥斯特的发现
1.［2025·淮安月考］如图甲所示，探究“通电直导线周围的
磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方。
（1）闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围
存在______。
磁场
（2）进一步探究表明，通电直导线周
围磁场分布情况如图乙所示，它的磁
感线是以电流为中心的一系列同心圆。
相反
磁场方向
由图乙可知，若图甲中直导线的电流方向不变，将小磁针移
到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来
______（填“相同”或“相反”），判断的依据是通电直导线上
方和下方的__________是相反的。
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知识点2 通电螺线管的磁场
2.如图所示为“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验。
（1）在嵌有通电螺线管的硬纸
板上均匀地撒上铁屑，轻敲纸板，
铁屑在磁场的作用下有规律地排
列。根据铁屑的排布可知通电螺
线管外部的磁场与______磁体周
围的磁场相似。
条形
（2）可根据小磁针静止时___极
的指向，判断磁场中各点的磁场
方向。
（3）实验中，将电路中电源的
正负极对调后重新连入电路，小
电流方向
磁针极和 极的位置也发生了对调，这说明通电螺线管外部
磁场方向与__________有关。
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3. ［
2024·江西］如图所示，
通电螺线管旁的小磁
D
A. 电源正负极的接法 B. 螺线管导线的环绕方向
C. 小磁针静止时 极的指向 D. 螺线管中电流的方向
针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管
极性的是( )
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4.［2024·哈尔滨］如图所示是判定通电螺线管的极性跟电流
方向关系的示意图，请在虚线框内标出通电螺线管的磁极，
并在 点标出电流方向。
如图所示
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知识点3 物体的磁性从哪里来
5. 如图所示，把条形磁体的一端靠近一根原来没
有磁性的软铁棒，软铁棒吸起了下面的铁屑，这种使原来没
有磁性的物体获得______的过程叫作______。
磁性
磁化
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6. ［2025·西安期末］如图
所示，用条形磁体使回形针竖直静止在
空中。在磁体与回形针之间插入下列物
体（与它们不接触），能使回形针掉下
来的是( )
C
A. 硬纸板 B. 玻璃板 C. 铁板 D. 铝板
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7. 奥斯特实验装置如图所示，下列操作及判断正确的是 ( )
D
（第7题）
A. 将直导线与小磁针垂直放置，通
电后实验效果最好
B. 移去小磁针，通电直导线周围的
磁场消失
C. 将小磁针移至直导线上方，通电
后小磁针不会偏转
D. 改变通电直导线中的电流方向，
小磁针的偏转方向发生改变
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