20.2 电生磁 教学设计-2024-2025学年人教版物理九年级下学期

第2节 电生磁 核心素养 通过认识电与磁之间的相互联系，培养学生乐于探索自然界奥秘的精神。 教学内容 教材第124～128页，电流的磁效应、通电螺线管的磁场、安培定则。 教学目标 物理观念 （1）认识电流的磁效应。 （2）知道通电导体周围存在磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似。 （3）会用安培定则判断通电螺线管的极性与电流的关系。 科学思维 通过实验探究通电螺线管外部的磁场分布，培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力。 科学探究 （1）观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电与磁之间的联系。 （2）探究通电螺线管外部的磁场分布。 科学态度与责任 通过实验探究及讨论活动，培养学生善于观察、勤于思考、勇于探索的精神。 教学重点难点及突破 探究通电螺线管的磁场。 难点 理解电和磁之间的联系。 教学突破 对于电流存在磁场，一定要通过实验使学生明白。因此，演示好奥斯特实验，让学生仔细观察实验现象是本节课取得突破的关键。 教学准备 干电池、导线、小磁针、螺线管、学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、漆包线、大铁钉、大头针、导线自制课件。 学生准备 课前预习。 教学过程 1．引入新课 师：在两千多年前，我们的祖先就发现了磁现象。在前几章，我们已经学习了一些电现象，电现象和磁现象之间有联系吗？请同学们观察老师的演示实验。 学生观察、猜想。 教师介绍实验器材：学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线、螺线管、大头针。 教师把以上元件组成串联电路，断开开关，用螺线管吸引大头针，提问：你们观察到了什么现象？ 生：电流表指针不偏转，螺线管不能吸引大头针。 教师闭合开关，再用螺线管吸引大头针，提问；你们观察到了什么现象？ 生：电流表指针偏转，螺线管吸引了一串大头针。 师：由这两种截然不同的实验现象，你们想到了什么？ 学生思考，回答：断开开关，电路中没有电流，螺线管不能吸引大头针；闭合开关，电路中有电流，螺线管能吸引大头针，说明螺线管通电后有磁性。 教师明确：电能产生磁。 2．电流的磁效应 师：刚才的演示实验说明电能产生磁，那么是谁最先发现了电能产生磁呢？1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时发现了电能产生磁，下面我们就来做一做奥斯特实验。 教师介绍实验器材：干电池、直导线、小磁针。 教师将直导线放置在小磁针的正上方，用直导线的一端接干电池正极，另一端试触干电池负极，如教材图20.2-1甲所示。 师：你们观察到了什么现象？ 生：小磁针发生了偏转。 教师将直导线与干电池断开，如教材图20.2-1乙所示。 师：你们观察到了什么现象？ 生：小磁针回到了原来的位置。 教师改变电流方向，再次连接直导线和干电池，如教材图20.2-1丙所示。 师：你们观察到了什么现象？ 生：小磁针又发生了偏转，但与上次的偏转方向相反。 师：由以上实验现象，可以得出什么结论？ 学生分组交流讨论，回答：通电导线周围存在磁场；电流方向改变，它周围的磁场方向也改变，电流的磁场方向与电流方向有关。 教师明确：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。 3．通电螺线管的磁场 （1）引入螺线管。 师：通过奥斯特实验，我们知道通电导线周围存在磁场。那么，通电导线能吸引大头针吗？（边说边演示） 生：不能。 师：为什么？ 生：因为通电导线的磁性很弱。 师：怎样才能增强通电导线的磁场呢？ 生：可以把导线绕在圆筒上，做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多。 （2）探究通电螺线管的磁场。 师：我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体和蹄形磁体周围的磁场，那么，通电螺线管的磁场是怎样分布的，我们也可以用同样的方法来研究。 教师按照教材图20.2-5布置器材，在螺线管中持续不断地通入电流，让学生在教材上标出小磁针偏转后的北极方向，并画出磁感线。 学生观察现象，标出小磁针的N极，并画出螺线管周围的磁感线。 师：根据实验现象，通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的相似？ 师生共同得出结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （3）探究通电螺线管的极性。 师：请同学们分组实验，仔细观察螺线管的结构，找出螺线管导线与电源连接的位置，弄清螺线管导线中电流的方向。把通电螺线管看作一个磁体，根据你的实验结果，在教材图20.2-6中分别标出通电螺线管的N极和S极。 学生分组实验，判断并标出N极和S极。 师：在你的图中，通电螺线管的极性与电流方向是否有关？ 生：有关，当电流方向改变时，通电螺线管的极性也改变了。 师：你们能否想出一些办法把这个关系表述出来？请同学们阅读教材第126页的“想想议议”，看看蚂蚁和猴子是怎么说的，也许你们会受到一些启示。 学生阅读教材，分组讨论，教师适时点拨。 （4）介绍安培定则。 师：对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则来表述。如教材图20.2-8所示，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。 安培定则的应用： ①已知通电螺线管中的电流方向，判断通电螺线管的N、S极。 ②已知通电螺线管的N、S极，判断通电螺线管中的电流方向。 ③已知通电螺线管的N、S极和电源的正负极，判断螺线管的绕线方向。 4．反思总结 （1）学生反思本节课的学习情况，谈谈收获和体会。 （2）教师进一步强调本节课的重点和难点。 （3）布置作业：教材第128页“动手动脑学物理”第2～5题。 板书设计 第2节 电生磁 （1）电流的磁效应：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。 （2）通电螺线管的磁场。 螺线管：把导线绕在圆筒上就制成了螺线管，也叫线圈。 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 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。 ？教学探讨与反思 电流的磁场是学习电磁现象的重要基础，要尽可能采用适当的直观教具演示这一现象，使学生确信电流与周围的磁场是同时存在而不可分的。本节课的教学由于做了较充分的准备，学生理解电流周围的磁场时没有产生较大困难。但学生在总结通电螺线管周围磁场的规律时比较困难，这需要在今后的教学中注意采取多种方式突破。 学科网（北京）股份有限公司 $$