20.2《电生磁》教学设计-2024-2025学年人教版九年级物理全一册

人教版九年级物理第二十章第二节《电生磁》教学设计 课题 20.2 电生磁 单元 第二十章 学科 物理 年级 九年级 教材分析 一、教材地位与作用 本节内容是人教版九年级物理电磁学部分的基础知识，通过介绍电流的磁效应、通电螺线管的磁场以及电生磁的应用，旨在使学生理解电流与磁场之间的关系，掌握通电导体和通电螺线管产生磁场的现象及规律，为后续学习电磁感应、电磁铁等内容奠定基础。 二、教材特点 1.实验引入，直观易懂 教材通过奥斯特实验引入电流的磁效应，使学生直观感受到电流与磁场之间的关系，激发学习兴趣。 2.图文并茂，便于理解 教材配备了大量的插图和实验照片，帮助学生更好地理解知识点和实验现象。 3.注重应用，联系实际 三、知识点梳理 1.电流的磁效应 2.奥斯特实验：介绍奥斯特通过实验发现电流能产生磁场的现象，即电流的磁效应。 3.电流方向与磁场方向的关系：阐述电流方向与磁场方向之间的基本规律，即安培定则。 4.通电螺线管的磁场 5.磁场方向判断方法：介绍如何利用安培定则（右手螺旋定则）判断通电螺线管磁场的方向。 四、教学策略建议 1.实验演示与探究 教师可以通过演示奥斯特实验和通电螺线管实验，引导学生观察实验现象，探究电流与磁场之间的关系。 2.小组合作学习 组织学生进行小组讨论，共同探究电流方向与磁场方向的关系，以及通电螺线管磁场方向的判断方法。 2022新课标要求 1.学生需要能够理解并解释奥斯特实验，明确电流能够产生磁场这一基本物理现象。 2.学生需要了解通电螺线管周围磁场的分布情况，并能够运用安培定则（右手螺旋定则）准确判断磁场的方向。 3.通过观察和操作奥斯特实验、通电螺线管实验等，培养学生的实验探究能力和动手能力，学会利用实验现象和数据分析物理问题。 4.引导学生运用比较、分类、归纳等科学思维方法，对电生磁现象进行深入分析和理解，培养学生的科学素养和逻辑思维能力。 5.通过解决实际问题，如设计简单的电磁铁控制电路等，培养学生的问题解决能力和创新思维能力。 6.引导学生树立科学的世界观和方法论，培养严谨的科学态度和实事求是的精神，学会尊重科学、崇尚科学。通过了解电生磁技术在日常生活和工业生产中的应用，引导学生关注科技发展与社会进步的关系，增强社会责任感和使命感。 学习 目标与核心素养 学习目标： 1.能够准确描述奥斯特实验的现象和结论，理解电流能够产生磁场的基本原理。 2.能够识别并解释电流方向与磁场方向之间的关系，了解通电螺线管周围磁场的分布规律，知道磁场线的走向和强弱变化。 3.能够熟练运用安培定则判断通电螺线管磁场的方向，包括不同电流方向和绕线方式下的磁场方向。 4.通过观察奥斯特实验和通电螺线管实验，学会准确记录实验现象，分析实验数据，得出科学结论。培养运用实验方法探究物理问题的能力，学会设计简单的实验来验证或探究电生磁的相关现象。 5.通过有趣的实验和生动的应用实例，激发对物理学科的兴趣和热爱，增强学习的积极性和主动性。 核心素养： 1.通过深刻理解电流能够产生磁场这一基本物理现象，明确电流与磁场之间的内在联系，‌形成电流磁效应的概念； 2.通过熟悉通电螺线管磁场的分布规律，能够准确描述磁场线的走向和强弱变化，‌掌握通电螺线管磁场特性以及掌握利用安培定则判断磁场方向的方法。 3.学生应具备敏锐的实验观察能力，能够准确记录实验现象，分析实验数据，并得出科学结论。同时，学生应能够设计简单的实验来验证或探究电生磁的相关现象。 4.学生应能够运用逻辑推理方法，对电生磁现象进行深入分析和理解，形成系统的知识框架。同时，学生能够构建物理模型，用简洁明了的方式描述和解释电生磁现象。 学情分析 一、学生基础情况 ‌知识储备‌：学生在之前的学习中已经接触过磁场、磁感线、磁极等基本概念，对磁现象有了一定的了解。同时，学生也学习了电流、电路等电学基础知识，为学习电生磁打下了基础。 ‌认知能力‌：九年级学生已经具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力，能够理解和分析较为复杂的物理现象和规律。然而，对于电生磁这种相对抽象且需要实验验证的概念，部分学生可能仍会感到有一定的难度。 学习兴趣 ：学生对物理实验的兴趣普遍较高，喜欢通过动手实验来探究物理现象。因此，在教学过程中，利用实验来激发学生的学习兴趣是一个有效的手段。 二、学习难点与障碍 ‌理解电流磁效应‌：虽然学生已经了解了电流和磁场的基本概念，但将两者联系起来，理解电流能够产生磁场这一效应，对学生来说可能是一个难点。 ‌掌握安培定则‌：安培定则是判断通电螺线管磁场方向的重要工具，但学生往往不容易记住安培定则的使用，或者在应用时出错。 三、教学建议 1.实验引入，激发兴趣 ： 通过演示奥斯特实验，让学生直观观察到电流通过导线时产生的磁场现象，从而引入电生磁的概念，激发学生的学习兴趣‌1。 2.理论讲解与实验验证相结合 ： 在引入概念后，详细讲解电流产生磁场的原理，并通过实验进行验证，如通电螺线管的磁场实验，加深学生对理论知识的理解‌。 3.强化知识点掌握 ： 重点讲解通电螺线管外部磁场分布、极性与电流方向的关系，以及安培定则的应用，确保学生能够熟练掌握这些核心知识点‌。 4.设计多样化的教学活动 ： 组织学生进行小组讨论、合作探究等活动，鼓励学生积极参与课堂互动，提高学习效果。同时，设置随堂练习和课后作业，巩固所学知识‌。 重点 电流的磁效应、奥斯特实验、通电螺线管的磁场分布以及安培定则。 难点 安培定则的应用 材料准备 电池、导线、小磁针、螺线管、铁屑、多媒体课件等。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 复习提问： 教师：上一节课，我们学习了磁现象和磁场的知识，我们知道，磁场是一种摸不着、看不见的物质，那么，我们怎样感知磁场的存在呢？ 提问：自然界中有几种电荷？ 提问：那么，磁体有几个磁极？ 提问：带电体有什么性质？ 提问：磁体具有什么性质？ 提问：电荷间的相互作用规律是什么？ 提问：磁极间的相互作用规律是什么？ 教师：通过这样的比较，我们发现带电体和磁体之间有如此多的相似之处，这到底是巧合还是其中有必然的联系呢？ 今天，我们就通过实验解开这个谜底。 回答：可以将小磁针放入其中，如果小磁针的指向发生改变，就可以说明磁场的存在了。 回答：有正电荷和负电荷两种。 回答：有南极和北极两个磁极。 回答：吸引轻小物体。 回答：吸引磁性物质。 同种电荷互相排斥，一种电荷互相吸引。 回答：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 通过比较带电体与磁体之间的联系，引出电与磁之间的关系。 引发学生的好奇。 引入新课教学。 讲授新课 1、 电流的磁效应 1. 奥斯特的实验 教师：接下来请大家观察一个实验。请注意实验的过程中，小磁针的指向。 演示奥斯特实验。 提问：在实验中，你看到了什么现象？ 提问：那么，断电以后呢？ 提问：这说明了什么问题？ 改变电流的方向，再次实验。 提问：又有什么现象发生? 提问：这又说明了什么问题？ 教师：刚才的实验现象，是奥斯特于1820年首先发现的。汉斯·克里斯蒂安·奥斯特是丹麦物理学家、化学家和文学家。他在物理学领域首先发现载流导线的电流会产生作用力于磁针，使磁针改变方向，即电流的磁效应；在化学领域，他发现了铝元素。‌ 2. 电流的磁效应 教师：通过实验，我们知道，电流的周围存在这与电流的方向有关的磁场，这种现象就叫电流的磁效应。 2、 通电螺线管的磁场 1. 螺线管 演示：将导线上串联一只20欧的电阻，重复奥斯特的实验。 提问：小磁针有没有发生偏转？ 提问：分析为什么这次的实验现象不明显，没有看到小磁针发生偏转？ 教师：同学们分析的很正确，实际上我们在演示奥斯特的实验时，电池是被短路的，这是为了获取较大的电流不得已采取的措施。 请大家阅读教材125页内容，通常人们会采取什么办法来增大磁场呢？ 演示各种螺线管的图片。 教师：对，螺线管也叫线圈，它的用处可不少呢！在以后的学习中，我们会经常遇到它。 2. 通电螺线管的磁场分布 接下来，我们就研究一下螺线管的磁场分布吧。 演示：用通电螺线管演示仪和铁屑演示螺线管的磁场，展示给同学观察。 提问：通电螺线管的磁场与那种磁体的磁场相近？ 提问：你能根据两端小磁针的指向，判断出螺线管的南极和北极吗？ 3. 探究通电螺线管的极性 很好，那么，如果没有小磁针，我们能不能判断螺线管的极性呢？接下来我们就通过分组实验来探究通电螺线管的极性。 提问：首先，请大家思考，螺线管的极性可能与什么因素有关？ 提问：实验中怎样改变电流的方向呢？ 组织讨论：结合教材126页图20.2-6，螺线管的绕线方法共有几种？ 教师：好，两种绕法中，我们先连接电路，是螺线管每一圈对着自己的导线中电流的方向向上，利用小磁针确定螺线管的N极。 提问：当电流向上时，螺线管的哪一端是N极？ 教师：接下来是电流的方向朝下，在分析螺线管的哪一端是N极？ 教师：实验完毕，请整理器材。 教师：很好，我们通过实验发现了一个物理规律，那么我们有没有一个巧妙二而又方便的办法表达呢？ 3、 安培定则 教师：请大家阅读教材127页内容，教材中提供了一个简单的表述方式，叫安培定则，请说出安培定则的内容。 观察实验。 回答：当给导线通电时，小磁针的指向发生了偏转。 回答：小磁针又回到原来的位置。 回答：说明电流的周围存在磁场。 回答：小磁针向相反的方向发生偏转。 说明磁场的方向与电流的方向有关。 聆听讲解。 观察实验。 回答：没有。 回答：是电流太小，产生的磁场太弱了。 回答：把导线绕成螺线管，使产生的磁场叠加起来。 观察实验现象。 回答：条形磁体。 回答：小磁针S极靠近的那一端是螺线管的N极。 回答：电流的方向。 回答：对调电池的正负极。 讨论分析。 回答：两种。 按照教师要求进行实验。 回答：左端。 操作并回答：右端。 整理实验器材。 阅读教材。 回答：右手握住螺线管，四根手指指向电流的方向，大拇指指的一端就是螺线管的N极。 培养学生观察实验现象的能力。 培养学生分析问题的能力。 拓展课外知识。 培养学生的观察分析能力。 培养阅读理解能力。 培养观察分析能力。 培养动手实验能力。 培养总结归纳能力。 培养阅读理解能力。 课堂练习 PPT演示习题内容。 要求学生作答。 对学生的发言进行点评。 总结知识点。 总结解题思路与方法。 在教师指导下完成习题。 按照教师要求回答问题，聆听教师讲解并做笔记。 巩固新知。 了解学生对本课基础知识的掌握情况。 课堂小结 同学们：在本节课中，我们学习了有关电生磁的知识，通过本节课的学习，大家一定会有所收获。接下来，请同学来谈一谈这一节课有什么收获。 组织学生谈收获。 对同学的发言进行点评。 梳理本课的知识点。 谈收获。 聆听教师点评、讲解。 和老师一起梳理知识点、做笔记。 巩固新知。 使知识系统化。 培养学生总结归纳能力和逻辑思维能力。 板书 20.2 电生磁 一、电流的磁效应 1.奥斯特实验 2.电流的磁效应： 奥斯特的实验表明，电流周围存在这与电流方向有关的磁场。这种现象叫电流的磁效应。 2、 通电螺线管的磁场 1. 螺线管：将导线绕在绝缘管上，做成螺线管以增强磁场。 2. 通电螺线管的磁场分布与条形磁体类似。 3. 通电螺线管极性的探究与判断 3、 安培定则 用右手握住螺线管,让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。 课外拓展 /课外阅读内容 特色资源分析和技术手段说明 教学反思 本节课我以奥斯特实验作为引入，成功激发了学生的学习兴趣。 在理论讲解与实验验证的结合方面，我感觉做得相对较好。通过详细的讲解和实验验证，学生能够对电流产生磁场的原理有较为清晰的理解。 本节课的知识点较多，包括电流磁效应、通电螺线管磁场特性、安培定则等。在巩固知识点方面，我通过随堂练习和课后作业进行了一定的努力。 在教学过程中，我注重提高学生的参与度和互动性。通过小组讨论、合作探究等活动，学生积极参与了课堂互动。 回顾本节课的教学过程，我认为在教学方法上还有一定的改进空间。例如，我可以尝试引入更多的信息化教学手段，如多媒体教学、虚拟实验等，来丰富教学方式和内容。同时，我也需要加强对学生学习方法的指导，帮助他们更好地掌握学习技巧和提高学习效率。 学科网（北京）股份有限公司 $$