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《16.2电流的磁场》教学设计
课题 2.电流的磁场 单元 16 学科 物理 年级 九下
教材分析 本课是九年级下册第十六章“电与磁”的起始课，具有承上启下的关键作用。教材以奥斯特实验为切入点，引导学生从现象出发探究电流的磁效应，揭示电与磁之间的内在联系，为后续学习电磁铁、电动机、发电机等知识奠定基础。内容涵盖通电直导线和通电螺线管的磁场特征、右手螺旋定则的应用，以及对科学探究过程的初步体验，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。
2022新课标要求 根据《义务教育物理课程标准》，电流的磁场的相关要求如下： 通过实验，了解电流周围存在磁场，探究并了解通电螺线管外部磁场的方向，了解磁场方向和电流方向有关，能用安培定则判断通电螺线管的磁场方向，以及能判断电流方向、磁场方向、小磁针方向三者关系等。21世纪教育独家资源
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）能说出通电导体周围存在磁场，理解电流的磁效应是电与磁相互联系的起点。（2）能描述通电螺线管外部磁场的分布特点，掌握其极性与电流环绕方向的关系。2.科学思维（1）能通过观察实验现象，提出“电流是否能产生磁场？”的问题，并进行合理猜想。（2）能运用右手螺旋定则，准确判断通电螺线管的N极或电流方向，发展空间推理能力。3.科学探究能设计并实施“探究通电直导线周围磁场”和“探究通电螺线管极性与电流方向关系”的实验，掌握控制变量法的基本应用。4.科学态度与责任21世纪教育独家资源能体会奥斯特勇于质疑传统观念、坚持实验验证的科学精神，增强科学探索的内驱力。
学情分析 九年级学生已具备一定的电学基础知识，如电流、电压、电路连接等，对磁体有直观认识，但尚未建立“电生磁”的概念。部分学生存在“电”与“磁”互不相关的思维定势，对电流能否产生磁场持怀疑态度。同时，抽象的空间想象能力尚在发展中，理解磁场分布及方向判断有一定困难。因此，需通过可视化实验、情境创设与分层任务驱动，激发探究兴趣，突破认知障碍，提升科学思维与实证意识。
重点 1.通电导体周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关。2.通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似，其极性由电流环绕方向决定，可用右手螺旋定则判定。
难点 理解“电流的环绕方向”这一抽象概念，正确运用右手螺旋定则判断磁极。
材料准备 螺线管、电池组、导线、开关、滑动变阻器、有机玻璃板、铁屑、小磁针。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入视频：奥斯特的重大发现这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。21世纪教育独家资源 视频：奥斯特的重大发现 了解奥斯特发现电流的磁效应，体会这一重发现的重要性，引入本节课题
讲授新课 一、电流的磁场活动：观察通电直导线周围的磁场研究通电直导线周围的磁场如图：把小磁针放在桌面上，将一根直导线平行置于小磁针的上方。（1）当导线中没有电流通过时，小磁针指向什么方向 没有电流通过时，小磁针静止时N极指向地理北极，S极指向地理南极。（2）将导线的两端接入电路，闭合开关，此时导线中有电流通过了，观察小磁针的指向有没有变化？这说明了什么 通电时，小磁针发生偏转说明：通电导体跟磁体一样，周围也存在着磁场。21世纪教育独家资源（3）再使通过导线的电流方向与刚才实验时的方向相反，观察小磁针的指向是否发生改变？这又说明了什么 现象：改变电流方向时，小磁针的偏转方向也发生改变。说明：磁场的方向与电流的方向有关。实验视频：电流的磁效应实验说明:通电导体跟磁体一样，周围也存在着磁场。磁场的方向与电流的方向有关。思考1：通电前，小磁针应该怎样放置？为什么？通电前，导线必须与小磁针平行放置，小磁针放置在南北向。因为小磁针受地磁场作用，静止在南北方向，便于比较通电前后小磁针偏转情况。思考2：在奥斯特实验中，如果导线通电时小磁针偏转不明显，那么应如何改进？说明电流产生的磁场的强度太弱，应增强磁场。21世纪教育独家资源可以增大导线中的电流，减小导线与小磁针的距离，为了保护电路，实验时间不宜过长，应及时切断电路。思考3：还有什么办法可以让电流的磁场变强吗？螺线管如图：将导线绕成螺线管。 让导线集中起来绕成管状，各导线产生的磁场叠加在一起。可以让电流的磁场变强。二、通电螺旋管的磁场1.螺线管21世纪教育独家资源我们把导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈，叫做螺线管。这是一种重要的电磁器件。下面，我们探究一下通电螺线管的磁场是什么样的？2.探究通电螺线管外部磁场的方向(1) 观察通电螺线管周围的铁屑分布实验步骤：①将螺线管、开关、滑动变阻器，电池组用导线串联起来，组成一个简单的电路。21世纪教育独家资源②在嵌有螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，给螺线管通电，轻敲有机玻璃板，观察铁屑的分布情况。实验表明：通电螺线管的周围存在着磁场，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似。（2）探究通电螺线管的极性与电流方向的关系实验步骤：①按图（a）所示电路，用导线把如图（b）所示的器材串连接起来。②把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察螺线管两端的小磁针的指向。③改变电流方向，记下螺线管中的电流方向和小磁针静止时N极的指向。实验表明：通电螺线管两端的磁极与电流方向有关，改变电流方向，小磁针 N 极指向也发生变化。实验视频：通电螺线管的磁场思考讨论1：在“观察通电螺线管周围的铁屑分布”实验中，轻敲有机玻璃板的目的是什么？21世纪教育独家资源参考答案：轻敲有机玻璃板时，有机玻璃板的振动使铁屑瞬间脱离表面，摩擦力减小，便于铁屑在磁场力的作用下规则排列，从而显示磁场的分布状况。思考讨论1：通过以上活动，可以得出什么结论？通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似，两极磁场强，中间磁场弱，其磁场的极性与螺线管中电流的方向有关。想一想：通电螺线管的极性与电流方向间有什么关系？三、安培定则1.安培定则:常用来表述通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。21世纪教育独家资源右手螺旋定则用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。右手螺旋定则注意:右手螺旋定则中所说的“电流的方向”，是指螺线管中“电流的环绕方向”，右手四指的弯曲方向应与电流的环绕方向一致。2.安培定则的应用（1）依据绕线确定的螺线管中电流的方向，判断它的磁极；答案： （2）根据极性判定电流方向由图中小磁针静止的指向，标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极答案： （3）由螺线管两端导线的电流方向及磁极，对螺线管绕线。21世纪教育独家资源答案： 拓展延伸直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判断安培定则（右手螺旋定则）用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 观察通电直导线周围的磁场，回答问题21世纪教育独家资源观看视频，总结实验结论思考回答问题进一步思考问题3聆听实验操作步骤，说出实验现象21世纪教育独家资源观看视频思考问题回答阅读课文观看老师的示范动作运用安培定则思考回答 锻炼学生的观察总结能力和逻辑思维能力，了解电流的磁场锻炼学生的观察总结能力对实验进一步了解引出螺线管顺利完成实验，锻炼学生的观察总结能力锻炼学生的逻辑思维能力，进一步理解实验掌握右手螺旋定则熟练运用安培定则
课堂练习 1．关于电磁学的知识，下列说法错误的是（ ）A．奥斯特发现了电流的磁效应B．通电导体周围存在真实的磁感线C．磁极间的相互作用都是通过磁场发生的D．司南能指南北是因为受到地磁场的作用【答案】B21世纪教育独家资源【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，第一个发现了电与磁之间的联系，故A正确，不符合题意；B．通电导体周围存在磁场，磁感线是为了形象描述磁场而画出的线，磁感线是不存在的，故B错误，符合题意；C．同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；磁极间的相互作用都是通过磁场发生的，故C正确，不符合题意；D．司南是磁体，司南能指南北是因为受到地磁场的作用，故D正确，不符合题意。 故选B。2．如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）A．该实验说明电流周围存在磁场B．最早发现该实验现象的科学家是牛顿C．移去小磁针后通电导线周围不存在磁场D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变【答案】A【详解】A．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A正确；B．最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，不是牛顿，故B错误；C．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，磁场是客观存在的，移去小磁针后通电导线周围仍然存在磁场，故C错误；D．电流的磁场方向与电流方向有关，所以改变电流方向，小磁针偏转方向改变，故D错误。故选A。3．如图所示，A端为通电螺线管的________（选填“N”或“S”）极，B端为电源的________ （选填“正”或“负”）极。 【答案】N 正【详解】[1]根据安培定则可知，用右手握螺线管，四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极，则A端为通电螺线管的N极。[2]由图可知，电流从右后方流入，左前方流出，故电源左端为负极，右端为正极，即B端为电源的正极。 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 1.奥斯特的实验表明：通电导体和磁体一样，周围也存在着磁场。2.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；通电螺线管的磁极与电流的方向有关。通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系可用右手螺旋定则(安培定则)来判定。3.安培定则：用右手握螺线管，让四指弯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北极。 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、电流的磁场奥斯特的实验表明：通电导体和磁体一样，周围也存在着磁场。二、通电螺旋管的磁场21世纪教育独家资源1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；通电螺线管的磁极与电流的方向有关。2.安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 阅读《电磁学基础》中“环形电流与螺线管磁场的关系”章节，理解螺线管磁场可视为无数环形电流磁场的叠加，深化对磁场方向规律性的认知。
特色资源分析和技术手段说明 传统实验可视化技术：通过“小磁针阵列+铁屑辅助”实现磁场方向与分布的双重呈现。在螺线管两端、中部及周围放置小磁针，直接读取磁场方向；撒布铁屑并轻敲，使铁屑沿磁感线排列，直观展示磁场的空间形态。
教学反思 《电流的磁场》这节的教学内容主要有两部分，即奥斯特实验和通电螺线管外部的磁场，它是我们后续学习电磁感应的基础。本节课的重点就是电流的磁效应，通电螺线管外部的磁场，难点是用右手螺线管判断磁极和电流方向。21世纪教育独家资源通过奥斯特实验知道通电导线周围存在磁场，磁场方向与．电流方向有关；知道通电螺线管周围存在磁场，磁场分布与条形磁体分布相似：会判定通电螺线管磁极与电流方向的关系等，学生都能够达标．本节主要的实验有奥斯特实验，探究通电螺线管周围磁场分布，探究通电螺线管磁极与电流方向的关系，培养学生发现问题，解决问题的能力，由于受到办学条件的限制，实验的器材比较缺乏，学生实验比较单薄．教师的情绪与学生的探究态度有待提高．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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