第18章 第2节 探究：通电螺线管外部磁场的方向（word教案）-【优翼·学练优】2025-2026学年九年级物理下册同步备课（沪科版）

该教案聚焦“探究通电螺线管外部磁场的方向”，涵盖奥斯特实验、螺线管磁场与条形磁体的相似性、右手螺旋定则及电磁继电器应用。通过小磁针在条形磁体周围偏转现象导入，以“只有磁体周围有磁场吗”设问，衔接磁体磁场旧知与电流磁场新知，搭建学习支架。 该资料以实验探究为核心，通过奥斯特实验、铁屑分布对比、小磁针极性判断等实验，培养科学探究能力，对比条形磁体与螺线管磁场分布，落实科学思维中的模型建构与科学推理。结合电磁继电器在生活中的应用，渗透科学态度与责任。助力学生提升空间想象和归纳能力，为教师提供清晰探究流程与重难点指导，提升教学效率。

第二节 探究：通电螺线管外部磁场的方向 1.了解电流周围存在磁场。 2.了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场的相似性。 3.知道右手螺旋定则，会利用右手螺旋定则判断通电螺线管两端的极性。 4.知道电磁继电器的基本构造和原理。 1.在使用右手螺旋定则的过程中，可以根据通电螺线管两端的极性判断绕线中电流的方向或电路中电源的正、负极。 2.对比条形磁体与通电螺线管的外部磁场分布情况，找出通电螺线管磁性最强和最弱的部位。 1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步培养学生的空间想象力。 2.通过探究通电螺线管磁场分布情况，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。 通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情，初步领会探索物理规律的方法和技巧，培养学生的科学本质观。 教学重点：探究通电螺线管的磁场特点。 教学难点：右手螺旋定则及其运用。 一根硬直导线、干电池2～4节、小磁针、铁屑、有机玻璃板、螺线管、滑动变阻器、开关、导线若干。 当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？ (观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。) 进一步提问引入新课。 小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁体周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？这就是我们本节课要探索的内容。 探究点一：从奥斯特实验说起 演示实验：如图所示，在小磁针上方平行地架一根导线，当导线通电和断电时，你观察到什么现象？能说明什么问题？改变电流方向，重复实验，又观察到什么现象？能说明什么问题？ 师生讨论：通电导体周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导体周围存在着磁场。改变导线中电流的方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导体周围磁场的方向与电流方向有关。 探究点二：探究通电螺线管外部磁场的方向 奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们观察下面的实验。 演示实验：按课本图那样在有机玻璃板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲有机玻璃板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况作对比。 提问：同学们观察到什么现象？ 学生回答后，教师总结：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似(如图)。 提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？ 演示实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判断出通电螺线管的N、S极。 再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向是否有关。 引导学生讨论后，教师板书：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变。 提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁极与电流方向的关系呢？同学们看课本P144并讨论，弄清右手螺旋定则的作用和判定方法。 右手螺旋定则： 1.作用：可以判定通电螺线管的磁极与电流方向的关系。 2.判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 教师演示具体的判定方法。(如图) 练习：如下图所示的几个通电螺线管，用右手螺旋定则判断它们的两极。 可以引导学生分别按图将导线在铅笔上绕成螺线管，先弄清螺线管中电流的指向，再用右手螺旋定则判定出螺线管两端的极性。 通过以上练习，强调：螺线管的绕制方向不同，螺线管中电流的方向也不同。 补充拓展： 教师引导：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？ 学生回答：1.增大电流的强度；2.增加线圈的匝数等。 教师对学生的回答作出评价，并提出学生没有提出的答案，即将铁芯插入螺线管也能增强通电螺线管的磁性。 演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度；再将铁芯插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。 我们会发现当插入铁芯后通电螺线管周围的磁性大大增强。为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢？原来铁芯插入通电螺线管后，铁芯被磁化，也产生磁场。于是，通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有铁芯磁体产生的磁场，因而磁性大大增强了。 探究点三：电磁铁在生产生活中的应用 在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。电磁铁在生产生活中有很多应用，电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、磁浮列车、电动机、发电机中都用到了电磁铁。此外，我们日常生活中的电铃、电冰箱、吸尘器中也都有电磁铁。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里的感应式冲水器阀门，也都由电磁铁控制。 下面我们介绍电磁继电器(如图所示)。电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成，其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分。 引导学生阅读课本P145，知道电磁继电器的工作原理。 利用电磁继电器，用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，能实现遥控和生产自动化。电磁继电器被广泛地应用于自动控制和通信领域，在电冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路中都有电磁继电器的身影。 第二节　探究：通电螺线管外部磁场的方向 1.从奥斯特实验说起。 (1)通电导体周围存在磁场。 (2)通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。 2.探究通电螺线管外部磁场的方向。 (1)通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。 (2)右手螺旋定则。 3.电磁铁在生产生活中的应用。 (1)电磁铁。 (2)电磁继电器。 本节课先引入磁体之间相互作用是因为有力的作用，从而使学生能更好地认识奥斯特实验。之后通过对奥斯特实验的讲述，让学生自己动手进行奥斯特实验，从而揭示电现象和磁现象并不是各自孤立的，而是紧密联系的。对于通电螺线管具有磁性的原理及其外部磁场的方向，则通过实验将抽象实物形象化，使学生能够很好地理解，并在此基础上能提出不同的疑问和见解，进而更好地用右手螺旋定则来判断磁场的方向。通过介绍电磁铁及电磁继电器在生产生活中的应用，将所学知识融入到生产生活中，拓展学生的视野。 学科网（北京）股份有限公司 $