第二节 电生磁（表格式教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦电流磁效应、通电螺线管磁场及安培定则，通过提问“带电体和磁体的相似性”导入，衔接磁体性质旧知，搭建电与磁联系的认知支架，引导学生探究电生磁现象。 以实验为主线，奥斯特实验、螺线管磁场探究培养科学探究能力，类比螺栓旋转方向理解安培定则落实科学思维，融入奥斯特事迹渗透科学态度。助力学生提升实验分析与空间想象能力，为教师提供清晰实验流程与例题支撑，高效突破教学重难点。

第二节 电生磁（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第二节 电生磁 教学目标 物理观念 知道电流的磁效应，理解通电导线周围存在磁场且磁场方向与电流方向有关；认识通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，掌握安培定则。 科学思维 通过分析电流磁效应实验现象，培养逻辑推理能力；类比牵牛花茎的缠绕方向理解安培定则，体会类比思维。 科学探究 经历探究通电螺线管外部磁场方向的实验，提升设计实验、观察分析及归纳总结能力。 科学态度 与责任 学习奥斯特坚持不懈探索的精神，养成实事求是的科学态度，感受物理知识的魅力。 教材分析 本节内容揭示电与磁的联系，核心是电流的磁效应及安培定则，属于电磁学入门知识，衔接电学与磁学，体现“物质相互作用”的物理观念。知识体系由现象观察（奥斯特实验）到规律总结（安培定则），通过实验探究构建通电导线和螺线管的磁场模型，体现从生活到物理、从经验到规律的认知路径。重点为电流方向与磁场方向的关系，难点在于空间想象与右手定则的准确应用。教学应以实验为主线，采用探究式教学，引导学生通过小磁针偏转判断磁场方向，利用铁屑显示磁感线分布，增强直观感知。目标定位为认识电生磁现象，掌握安培定则并能判断极性，最终通过操作与解释达成科学思维与科学探究素养的初步形成。 学情分析 学生在之前已学过磁体的基本性质、磁场及磁感线等知识。初中阶段学生逻辑思维逐步发展，对实验探究有较高兴趣，但抽象思维仍较弱，对电与磁的联系及空间磁场分布理解有难度。教材重点是电流磁效应、通电螺线管磁场特点及安培定则，难点在于理解磁场方向与电流方向的关系及安培定则的应用，要求学生通过实验观察总结规律，能运用安培定则判断螺线管极性。 教学重点 通过实验观察，理解电流的磁效应及其现象。 运用安培定则，掌握判断通电螺线管磁场方向的方法。 教学难点 正确运用安培定则判断通电螺线管的N极和S极。 教学准备 小磁针、铁屑、螺线管、电源、开关、导线、玻璃板、滑动变阻器等。 教学过程 导入新课 看一看 想一想 请同学们想一想：带电体和磁体有什么相似之处？这些相似是偶然还是必然？ 本节课将学习相关内容。 学习新课 一、电流的磁效应 1.奥斯特实验： 如图所示，将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。 对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。 小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系？ 实验现象： 当导线通电时，小磁针发生偏转； 切断电流时，小磁针又回到原位。 实验分析： 小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，表明通电导线和磁体一样，周围存在磁场。小磁针又回到原位，说明导线周围的磁场消失，表明导线周围的磁场是由电流产生的。 电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。 实验结论： （1）电流周围存在着磁场； （2）电流的磁场方向跟电流的方向有关。 2.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。即“电生磁”。 奥斯特是揭示了电和磁之间存在着联系的第一人。 3.奥斯特：奥斯特（1777年8月—1851年3月）丹麦物理学家、化学家和文学家。1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。在化学领域，他发现了铝元素。 【例题1】（2025·江苏淮安·三模）如图所示，一个不能打开的盒子外露出一段导线，根据需要选择实验器材，可以判断其中是否有电流，你选择的器材是 ，请简述你的辨别方法 。 【答案】 小磁针 将小磁针靠近露出的导线，如果小磁针发生偏转，则说明导线中有电流；如果小磁针不发生偏转，则说明导线中无电流 【详解】[1][2]根据奥斯特实验可知通电导体周围存在磁场，小磁针在磁场中会受到磁力作用而发生偏转，所以选择的器材是小磁针，辨别方法是将小磁针靠近露出的导线，如果小磁针发生偏转，则说明导线中有电流；如果小磁针不发生偏转，则说明导线中无电流。 【例题2】（2025·安徽马鞍山·三模）如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（   ） A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转 B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场 C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转 D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变 【答案】B 【详解】A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针处的磁场沿南北方向，而小磁针自由静止时即指向南北方向，这样操作小磁针最不容易发生偏转，故A错误； B．磁场看不见，不方便观察其是否存在，实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场，采用了转换法，故B正确； C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针仍会发生偏转，且偏转的方向与原来不同，故C错误； D．实验中改变电源的正、负极，电流方向改变，小磁针的偏转方向会发生改变，故D错误。 故选B。 学习新课 二、通电螺线管的磁场 1.螺线管： 因为直导线周围的磁场太弱了。如果将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。 2.实验：探究通电螺线管外部磁场方向 （1）实验器材： 螺线管、电源、导线、开关、滑动变阻器、小磁针等。 （2）实验装置图： （3）实验步骤： A.如图在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。 B.改变电流方向，再观察一次。跟右图对比，通电螺线管外部的磁场 跟哪种磁体的磁场相似. （4）实验结论： A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，它们的极性可以根据小磁针的指向确定。 【例题3】（2025·山东济南·模拟预测）在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，将小磁针放在螺线管周围不同位置，闭合开关前，观察到所有的小磁针都指向南北，这是由于小磁针受到了 的作用；闭合开关，小磁针偏转情况如图所示，发现改变螺线管中电流的方向后，小磁针的偏转方向也发生改变，可以得到的结论是 。 【答案】 地磁场 通电螺线管产生的外部磁场方向跟电流的方向有关 【详解】[1]闭合开关前，小磁针受到了地磁场的作用，静止时小磁针都指向南北方向。 [2]改变螺线管中电流的方向后小磁针的偏转方向也发生改变，说明电流方向改变后，螺线管周围的磁场方向也随之改变，故可以得到的结论是通电螺线管外部磁场方向与电流的方向有关。 【例题4】（2025·吉林长春·模拟预测）在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中： (1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒上铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。 (2)当断开开关，小磁针静止时， 极指向地理北极，这是因为它受到 的作用。 (3)实验中铁屑被磁化后相当于小磁针，其N极指向与磁场方向 （填“相同”或“相反”）。 (4)此时若用安培定则判断极性，需让弯曲的四指指向 方向。 (5)若要改变图中小磁针的偏转方向，可采取的操作是 （写一种即可）。 【答案】(1) 轻敲 条形 (2) N 地磁场 (3)相同 (4)电流 (5)将连接电源正负极的导线接线对调 【详解】（1）[1]由于铁屑受到硬纸板对其的摩擦力的作用，所以通电后铁屑分布无明显变化，这时需要轻敲纸板，使纸板上的铁屑稍微脱离纸板，在磁场的作用下重新分布。 [2]观察题图中铁屑的分布情况，两端的磁感线密集，可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）[1][2]当断开开关，小磁针静止时，N极指向地理北极，小磁针受到地磁场的作用，在地磁场中，小磁针的N极指向地理北极附近，即地磁南极附近。 （3）实验中铁屑被磁化后相当于小磁针，根据磁场性质，磁体外部磁感线方向是从N极到S极，小磁针静止时N极所指方向与该点磁场方向相同，即磁感线方向相同。 （4）安培定则是用来判断通电螺线管磁极和电流方向关系的，用右手握住螺线管，让四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，所以若用安培定则判断极性，需让弯曲的四指指向电流方向。 （5）小磁针的偏转方向与磁场方向有关，而通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，所以若要改变图中小磁针的偏转方向，可采取的操作是对调电源正负极，改变电流方向，这样通电螺线管的磁场方向改变，小磁针的偏转方向也会改变。 学习新课 三、安培定则 1.安培定则： 想一想：如图是通常见到的正旋丝螺栓，螺帽的前进方向和它的旋转方向有什么关系？这与螺线管中电流的方向与其N极方向的关系是否相同？ （1）安培定则内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 2.安培定则的应用： （1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。 如图所示，请标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。 （2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向。 如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）。 （3）根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画螺线管绕线。 某电磁门锁如图（a），图（b）是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图（b）中画出螺线管的绕线，并标出通电螺线管的N极。 【例题5】如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。 【解析】根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端是S极，右端是N极，由安培定则可知，螺线管电流的方向向下，则电源的左端是正极，作图如图所示： 【例题6】12．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）给螺线管通电，其周围磁感线如图所示。请在括号内标出电源的正负极（用“+”“-”表示）和小磁针静止时的N、S极。 【答案】 【详解】在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出回到S极，所以根据螺线管周围磁感线的方向可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥可知，小磁针的左端为N极，右端为S极；由安培定则可知，电流由螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极，如图所示： 板 书 设 计 第二节 电生磁 1.电流的磁效应 发现：奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场，首次揭示电与磁的联系。 现象：通电导线使小磁针偏转，磁场方向与电流方向有关。 2.通电螺线管的磁场 特点：绕成螺线管可增强磁场，外部磁场与条形磁体相似，两端为N、S极。 3.安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指所指为N极。 极性关系：改变电流方向，螺线管极性对调。 总结：电生磁，通电螺线管磁场类似条形磁体，安培定则判断极性。 课 堂 小 结 课 后 作 业 1.完成课本P52中的1-6小题。 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $