第十七章 第二节 电流的磁场-【名校培优课堂】2023-2024学年九年级下册物理同步教案（沪科版）

第二节 电流的磁场 设计说明 本节课的主要内容有：通过奥斯特实验认识电流的磁效应，知道通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关；观察通电螺线管周围铁屑的分布情况，确认通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；通过实验探究通电螺线管磁极的性质与电流方向的关系，在此基础上介绍右手螺旋定则。另外还简单介绍了电磁铁和电磁继电器。 电流的磁场既是对前面磁场概念的深化和拓展，又是学习电磁铁的基础，更是进一步学习各种电磁现象的重要基础。学生在这里首次接触、思考磁现象和电现象之间的联系，对此普遍缺少生活经验，感性认识不多。因而教学中，应该尽可能采用实验和适当的直观教具做好演示，创造条件让学生自己动手实验，经历探究过程，获得丰富的感性体验，进而确信电流周围存在磁场，形成对电流周围磁场尤其是通电螺线管外部磁场的形象化认识。 电磁铁的工作特点是应用电磁铁的基础，探究电磁铁的磁性强弱，是对电磁铁工作特点认识的深化和延伸，涉及“控制变量”的研究方法，实验中需要学生自己绕制螺线管，对于学生动手操作能力要求较高，建议多给学生创造动手探究的机会，以激发学习兴趣，增强学习效果。 电磁继电器是电磁铁的具体应用。建议教学中多结合生活、生产的实际需要，引导学生设计一些利用电磁继电器进行自动控制的电路，让学生体会物理知识的实际应用，从而更好地实现“情感、态度和价值观”的教学目标。 教学目标 【知识与技能】 1.知道电与磁的密切关系；知道电流周围存在磁场。 2.通过探究实验，知道通电螺线管对外相当于一根条形磁铁。 3.会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 4.在认识通电螺线管特性的基础上了解电磁铁的构造。 【过程与方法】 通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力。 【情感、态度和价值观】 培养学生的学习热情和实事求是的科学态度。 重点难点 教学重点 通电螺线管的磁场和利用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性与电流方向之间的关系。 教学难点 探究、理解通电螺线管的磁极性质与电流方向的关系需要一定的空间想象能力，学生往往比较难以掌握。 教学方法 实验探究法、讲解法、讨论法、启发诱导、活动体验、控制变量法、对比法、归纳法。 教具、学具 计算机多媒体教学系统、教学课件、电池、导线、小磁针、通电螺线管、学生电源、滑动变阻器、电流表、大头针、电磁继电器模型等。 授课时数 2课时 第1课时 电生磁 教学过程 导入新课 教师展示PPT上的图片，并提出下列问题：它们均用到了磁，可是这些磁都离不开电。磁与电有什么关系呢？今天就让我们一起学习第十七章第二节“电流的磁场”。 讲授新课 一、奥斯特实验 1.教师讲解 磁与电有什么关系呢？很多科学家都在猜想这个问题。1820年4月，奥斯特抱着试试看的心情又做了一次实验。他偶然把一根导线放在一枚小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下，这一跳动使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。后来，奥斯特又做了许多次实验，1820年7月21日，正式向学术界宣告发现了电能产生磁，也就是电流磁效应。当时这一发现轰动了整个科学界，称为改变世界的实验，因为它揭示了电现象和磁现象这两个表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，有力地推动了电磁学的研究和发展。 2.实验探究 （1）如图甲、乙所示，将一枚转动灵活的小磁针置于水平桌面上，在小磁针旁放一根直导线，使导线与电池触接，看看电路连通瞬间小磁针有什么变化。 注意事项：①导线与小磁针平行摆放；②通电时间不易太长。 甲　通电　 乙　断电 丙　改变电流方向 （2）如图甲、丙所示，改变电流的方向，观察小磁针的转动有什么变化？说明了什么？ 3.师生归纳 （1）电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。（2）通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 这个现象是由丹麦物理学家奥斯特最早发现的，所以我们把这个实验称为奥斯特实验。 二、通电螺线管的磁场 1.提出问题 （1）既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？（2）怎样才能使电流的磁场变强呢？ 2.讨论分析 （1）手电筒通电时磁性太弱——磁场太弱。 （2）将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。 3.提出问题 （1）螺线管是不是只有通电的时候才有磁场？ （2）通电螺线管的磁场是什么样的？ （3）通电螺线管的磁场方向与什么因素有关？ 4.探究通电螺线管外部的磁场分布 实验1：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑；通电后观察指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变通电螺线管中的电流方向，观察通电螺线管两侧小磁针的指向。 实验结论：通电螺线管的外部