苏科版九年级物理下册教案：16.2电流的磁场

1、精品资料欢迎下载电流的磁场探究式教学案例设计思路：本节课主要目的就是让学生通过探究活动从而知道通电的导体能够产生磁场，通过探究的过程，以提高学生的探究能力、学习科学研究的方法、培养学生的思维能力，同时，使学生领略到自然现象的奇妙和科学研究对生产生活的影响。据此目标，设计了三个主要的步骤：一、设置电磁起重机吊运钢铁的情景，让学生从现实生活中发现问题，激发学生的探究兴趣，学生通过已学的“磁体和磁场”的知识去合理地猜想从而引入探究的题目。在此过程中，可以培养学生发现问题、提出问题、运用已学过的科学知识去推理的能力。二、探究通电导体的磁场的过程。电与磁之间的关系的发现经历了一个比较漫长过程，在有限的时

2、间里面让学生探究出来是需要有效的指导。在这个环节中，首先设置了一个有趣的科学故事（奥斯特偶然发现电流磁效应的故事），提高学生的兴趣，再通过重做该实验以启发学生思考。实验的结论，回答了“电磁起重机为什么有磁性？为什么能够控制磁性的有无？”的问题，回应奥斯特发现电流磁效应的故事。初步使学生了解电与磁之间的联系，体会奥斯特实验的重要意义。通过思考新的问题一一“一根通电导线产生的磁场是很弱的，那么起重机又是如何增强磁性的呢？”转而引入到探究通电螺线管的磁场。这样，避免了直接探究通电螺线管的磁场，把难点分散。既符合初中学生的认知水平，也符合人类对自然规律的认识过程。然后通过探究实验，学生认识到通电螺线管

3、的磁场方向与电流的方向有关，再让学习安培定则，使其体会安培定则的便捷有效。三、“通电螺线管的磁场的探究”结论既回答了“电磁起重机为什么磁性很强？”的问题，也体现了物理知识在现实生活中的运用。通过课本中读一读“电磁铁及其应用”和“练习使用电磁继电器”，让学生了解所学知识在生产生活中的广泛应用。同时，也培养学生的应用能力和自学能力。在整个设计过程中，首先注重情景、问题的设置，兴趣和求知欲是学生学习的内在动力。第二，注重探究活动的难度控制和有效性。第三，注重学生科学方法的学习和综合素质的培教学目标：通过探究活动，知道通电导线周围存在着磁场，初步认识通电导线周围的磁场方向与导线内的电流方向有关。通过探

4、究活动，知道通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的外部磁场相似。并且认识到通电螺线管的外部磁场方向与电流的方向有关。通过实验，会用安培定则判断通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向。通过阅读与观察，理解电磁继电器的原理和了解电磁继电器的一些应用。通过探究认识电与磁之间的联系，使学生初步领略到自然现象的美妙和谐，乐于探索自然界的奥秘，了解探索研究的科学方法；通过生活的现象与物理知识的联系以及物理知识在生产生活中的应用，激发学生的探索兴趣和学习的积极性。教学重点：探究螺线管外部的磁场和安培定则的使用。教学难点：设计方案探究螺线管外部的磁场和运用安培定则判断通电螺线管外部的磁场极性和电流方向教学方法：科学探

5、究法、难点分解法、小组学习法教学资源：教学课件、干电池、导线、铁钉、小磁针、铁屑、开关、电磁继电器、滑动变阻器。教学过程：（一）创设情景引入新课利用多媒体播放：电磁起重机调运废旧钢铁。师：从图像中，我们看到起重机没有用其他的工具为什么钢铁能自动被吊起呢？想一想，利用我们上节磁体和磁场的知识能够大胆猜测一下有可能是什么原因呢？生：起重机的吊钩是磁体，通过磁场吸住钢铁，而把钢铁吊起的。师：（对于同学的猜测进行鼓励），提出新的问题，磁体吸起钢铁，那为什么在运到卡车上时钢铁却能掉下来呢？请大家思考一下。生：（思考并交流）磁体的磁性没有了等等。师：看来这中磁体与我们前面遇到的磁体还是不同的，可以自由的控

6、制自己的磁性有无。那么这究竟是个什么样的磁体呢？又是怎么控磁性强弱的呢？我们下面就来研究这个问题。（二）探究通电导体的磁场1、探究通电直导线的磁场（奥斯特实验）1820年4月的一天，丹麦哥本哈根大学的一间教室里正在上物理课快下课时，教授说：“让我们把导线与磁针平行放置试试看.”他把导线和磁针都沿磁子午线方向放好，然后接上电源，只见小磁针向垂直于导线的方向偏转去.学生无动于衷，教授却激动万分.他接连三个月深入地研究，在1820年7月21日，他宣布了实验情况，由此揭开了电与磁的一个巨大的秘密。请同学们也来做做这个实验，放置一个小磁针，等它静止后把一根直导线放在它的上方，并使直导线与小磁针平行，然后

7、闭合开关。看看你能有什么发现呢？由此你又能得到什么启示呢？生：分组实验并思考：（多媒体投影）（1）当断开电路时，小磁针不偏转；当接通电路时，小磁针偏转（选填“偏转”或“不偏转”）。（2）改变直导线中电流的方向，小磁针的偏转方向改变（选填“改变”或“不改变”）c师：通过上面的实验现象，你得到什么启示了吗？（点拨：通过现象一说明通电导线周围存在磁场；通过现象二说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。）生：分析交流归纳总结。结论：通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。师：这个实验揭示了电流可以产生磁场，我们称之为：“电流的磁效应”这个发现意味着电磁学新时代来到了，而（17771851）

8、揭开新时代帷幕的教授就是丹麦的物理学家奥斯特，因此我们把这个实验也叫做“奥斯特实验”2、探究通电螺线管的外部磁场师：同学们现在能知道为什么起重机有磁性和如何控制磁性的有无了吗？生：通电导体能够产生磁场，可以用通电或者断电控制；师：可是能从上面的实验中我们发现，接通电路时小磁针偏转很慢，这说明一根通电导线产生的磁场是很弱的，那么起重机又是如何增强磁性的呢？我们如果把通电导线增多会怎么样呢？如图教给大家一个办法。点拨：把导线绕成螺旋状，每一圈导线都产生一个磁场，很多圈导线产生的磁场累积起来的磁场就加强了，就做成了螺线管。师：那么通电螺线管的磁场又是什么样子的呢？同学也可以借用小磁针和铁屑来研究。生

9、：分组绕螺线管，连接电路，借用小磁针和铁屑研究通电螺线管的磁场分布情况。观察并思考回答。（1）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似;（2）改变螺线管中电流的方向，小磁针的偏转方向改变辿“改变”或“不改变”）。说明：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。师：试验里我们可以通过小磁针的指向来判断通电螺线管的极性，如果没有小磁针，我们是否就不能判断通电螺线管的极性了呢？点拨：实验中，我们发现通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，我们能够利用它们之间的这个关系来判断通电螺线管的极性呢？物理学家安培就利用这一点，想到了一个非常简单的方法：用右手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中的电流

10、方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，所以这种方法叫做安培定则，也叫右手定则。（如图所示）练习巩固：WWW第2题3、电磁铁及其应用指导学生阅读P40读一读“电磁铁及其应用”，使学生了解：电磁铁就是内部带有铁芯的螺线管和它的优点，以及应用（电磁起重机、电铃、电磁继电器等）。利用铁钉、滑动变阻器、导线、电源、开关、大头针等器材，制作一个电磁铁，并利用如图电路探究“影响电磁铁磁性的因素”4、电磁继电器与自动控制指导学生阅读“电磁继电器”，了解：电磁继电器的构造、工作原理和作用。师：借助图像进行指导。电磁继电器构造如图所示；电磁继电器原理：利用低压（弱电流）的控制电路，来控制高压（强电流）工作

11、电路。作用：用低压（弱电流）的控制电路来控制高压（强电流）工作电路；并能实现遥控和生产自动化。应用：电冰箱、汽车、水位控制、温度控制、电梯、机床里的控制电路等（三）课堂小结（教师指导学生进行整节课的知识梳理）1、奥斯特实验2、通电螺线管的外部磁场3、电磁铁及其应用4、电磁继电器与自动控制（四）作业布置必做题WWW1、3;选做题WWW4、5.（五）板书设计电流的磁场一、奥斯特实验二、通电螺线管的磁场三、应用课夕喇醵循电型娜林i物在磁场分布：外部磁场与条形磁体的磁场电磁铁一一电磁起重机【目曲钠了电生磁，初步揭相似电磁继电器那Hl瞰繁兹场和通电螺线管有圈的镰野向有关卿梅甘体周围存在着磁场，电皆M话等

12、一步认识和检验安培右手螺旋定则。【仪器和器材】专用电源（低电压、短时间大电流），粗铜线（。3X30毫米）小磁针（J2406型，一组10个），硬纸板（20厘米X20厘米），方座支架（J1102型），铅笔，带硬纸板（15厘米X20厘米）的螺线管，导线2根，细铁粉。【实验方法】一、直线电流的磁场1 .将30毫米长的粗钢线穿过20厘米见方的硬纸板的中心。2 .将粗铜线沿竖直位置固定好（例如用一个小支架固定硬纸板，或用方座支架夹持住硬纸板）。粗铜线的两端另外用导线连接到专用电源的输出端上，然后在纸板上均匀撒一层细铁粉。3 .接通专用电源的开关，并同时用一支铅笔轻敲纸板，使上面的铁粉沿磁力线排列。（专用电

13、源的短时间电流输出达三、四十安培以上，然后会在预定的时刻自动断开。）4 .用白纸画出所见图形的简图（参看图3.17-1）。然后在纸板上沿同心圆的4个不同方位各放1个小磁针。再次接通专用电源，按小磁针北极所指的方向在同心圆上标出磁力线的方向。5 .检查导线中的电流方向和磁力线方向是否符合右手螺旋定则（见图3.17-2）。6 .改变电流的方向重做一遍上述实验，再画一张磁力线简图，与上图相比较，并检验右手螺旋定则。二、通电螺线管的磁场1 .将带硬纸板的螺线管的两端接到专用电源的输出端上，按通电源，同时轻敲均匀地撒好了铁粉的硬纸板，使上面的铁粉沿磁力线排列（图3.17-3）o2 .画出表明螺线管内和两端外铁粉排列形状的简图。3 .在螺线管内和两端外不同地方放几个小磁针，再次接通专用电源，按小磁针北极所指的方向，在简图上标出磁力线的方向，并注明电流的方向看看是否符合右手螺旋定则（图3.174）。【参考资料】线圈指南针在铅笔上用牛皮纸缠两层，然后再用漆包线在纸上顺次密绕60-70圈，把线头固定好后，把线圈连同纸筒一起从铅笔上取下，这样便得到了一个螺旋线圈。另取铜片、锌