2024学年九年级物理上册 第7章 磁与电 7.2电流的磁场教学实录 （新版）教科版

2024学年九年级物理上册第7章磁与电7.2电流的磁场教学实录（新版）教科版主备人备课成员设计意图本节课旨在帮助学生理解电流的磁场这一物理现象，通过实验和理论分析，使学生掌握安培定则的应用，并能运用所学知识解释生活中的一些电磁现象。通过实践活动，培养学生的观察、实验和逻辑思维能力。核心素养目标1.培养学生运用物理实验探究电磁现象的能力。

2.培养学生运用安培定则分析和解决实际问题的能力。

3.培养学生科学思维，提高对电磁现象的观察和推理能力。教学难点与重点1.教学重点

-重点讲解安培定则的内容和推导过程，确保学生理解右手螺旋定则的应用。

-强调电流周围磁场方向的确定方法，通过实例说明如何判断通电直导线和通电螺线管的磁场分布。

2.教学难点

-理解安培定则的应用：学生可能难以掌握如何正确应用右手螺旋定则来判断磁场方向。

-磁场分布的理解：学生在分析复杂电流配置产生的磁场分布时，可能难以准确判断各部分磁场的叠加效果。

-实验操作的精确性：在进行实验观察电流磁效应时，学生可能因为操作不精确而难以得出准确结论。

-理论与实践的结合：将安培定则与实际电磁现象结合，让学生能够理解和解释生活中的电磁现象，如电磁继电器的工作原理。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：电流表、电压表、导线、螺线管、铁芯、电池、磁针、直导线、开关

-课程平台：物理教学软件、在线实验平台

-信息化资源：安培定则动画演示、电流磁场实验视频

-教学手段：实物演示、多媒体教学、小组讨论教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放生活中电磁现象的视频，如家用电器、交通工具等，引导学生思考这些设备中是否包含电磁现象。

2.提出问题：引导学生回顾之前学习的电磁感应内容，提出问题：“电流是否能够产生磁场？电流产生磁场的方向是如何确定的？”

3.学生回答：请学生结合已有知识回答问题，教师进行点评和总结。

（二）讲授新课（20分钟）

1.安培定则的讲解：

-教师展示右手螺旋定则的手势，引导学生跟随操作。

-通过实例讲解如何使用安培定则判断通电直导线和通电螺线管的磁场方向。

-使用动画演示安培定则的应用过程，让学生直观理解。

2.电流周围磁场分布：

-讲解通电直导线周围的磁场分布，引导学生思考通电螺线管的磁场分布。

-通过实例说明如何判断通电螺线管内部和周围的磁场方向。

-展示通电螺线管在不同位置时的磁场分布图，让学生直观观察。

3.电流磁效应实验：

-教师进行通电螺线管实验，展示电磁铁的吸引力现象。

-引导学生观察实验现象，思考电磁铁的吸引力和电流之间的关系。

-学生分组进行实验，验证电磁铁的吸引力与电流大小的关系。

（三）巩固练习（15分钟）

1.课堂练习：教师出示安培定则的应用题目，要求学生独立完成。

2.小组讨论：学生分组讨论电流磁效应问题，教师巡视指导。

（四）课堂提问（5分钟）

1.提问1：电流产生磁场的方向如何确定？

2.提问2：通电螺线管内部和周围的磁场分布有何特点？

3.提问3：如何利用安培定则判断通电螺线管的磁场方向？

（五）核心素养拓展（5分钟）

1.引导学生思考电流磁效应在实际生活中的应用，如电磁继电器、变压器等。

2.让学生结合所学知识，探讨电磁现象在科技发展中的作用。

（六）总结与作业布置（5分钟）

1.教师对本节课内容进行总结，强调安培定则的应用和电流磁效应的理解。

2.布置作业：完成课本中的相关练习题，并预习下一节课的内容。

教学时长共计45分钟。知识点梳理1.电流的磁效应：

-电流产生磁场的现象称为电流的磁效应。

-通电导线周围存在磁场，磁场的方向可以用安培定则确定。

2.安培定则：

-右手螺旋定则：用右手握住通电导线，拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即为磁场的方向。

-右手螺旋法则：用右手握住通电螺线管，拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即为螺线管内部磁场的方向。

3.通电螺线管的磁场分布：

-通电螺线管内部磁场方向：沿螺线管轴线方向，由螺线管的一端指向另一端。

-通电螺线管外部磁场方向：在螺线管的一端，磁场方向与轴线方向垂直，指向螺线管外部；在另一端，磁场方向与轴线方向垂直，指向螺线管内部。

4.电流磁效应的应用：

-电磁铁：利用电流的磁效应，通过通电线圈产生磁场，使铁芯磁化，从而具有磁性。

-电磁继电器：利用电磁铁的吸引力，实现电路的自动控制。

-变压器：利用电磁感应原理，实现电压的升高或降低。

5.电流磁效应的实验：

-通电导线周围存在磁场，磁针会发生偏转。

-通电螺线管内部磁场方向与电流方向有关，可以通过实验验证。

-电磁铁的吸引力与电流大小有关，可以通过实验验证。

6.安培定则的应用：

-判断通电导线周围磁场方向。

-判断通电螺线管内部和周围的磁场方向。

-分析复杂电流配置产生的磁场分布。

7.电流磁效应与电磁感应的关系：

-电流的磁效应是电磁感应现象的基础。

-电磁感应现象是电流磁效应的逆过程。

8.电流磁效应在生活中的应用：

-电磁铁在生活中的应用：电磁继电器、电磁起重机、电磁锁等。

-变压器在生活中的应用：电力传输、家用电器等。

-电磁感应在生活中的应用：发电机、变压器、感应加热等。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课所学的核心内容，包括电流的磁效应、安培定则、通电螺线管的磁场分布等。

2.强调安培定则的应用，指导学生如何利用右手螺旋定则判断磁场方向。

3.讨论电流磁效应在生活中的应用，如电磁铁、电磁继电器、变压器等。

4.总结电流磁效应与电磁感应的关系，强调两者之间的联系。

当堂检测：

1.单项选择题：

-下列哪个选项描述了电流的磁效应？（A.通电导线周围存在磁场B.通电导线周围没有磁场C.磁场只存在于螺线管内部D.磁场只存在于通电螺线管外部）

-使用右手螺旋定则时，拇指指向电流方向，四指弯曲的方向表示什么？（A.磁场方向B.电流方向C.导线方向D.磁针方向）

2.判断题：

-通电螺线管内部磁场方向与电流方向无关。（对/错）

-电磁铁的吸引力与电流大小成正比。（对/错）

3.简答题：

-简述安培定则的内容及其应用。

-解释通电螺线管内部和周围的磁场分布特点。

4.应用题：

-给定一个通电螺线管的示意图，请判断螺线管内部和周围的磁场方向。

-设计一个简单的实验，验证电磁铁的吸引力与电流大小的关系。

检测结束后，教师对学生的回答进行点评和总结，对学生的理解进行巩固。同时，根据学生的表现，教师可以针对个别学生进行个别辅导，确保所有学生都能够掌握本节课的重点知识。板书设计①电流的磁效应

-电流产生磁场

-磁场方向：安培定则

②安培定则

-右手螺旋定则

-拇指指向电流方向，四指弯曲方向为磁场方向

③通电螺线管的磁场分布

-内部磁场：沿螺线管轴线方向

-外部磁场：两端垂直于轴线方向

④电流磁效应的应用

-电磁铁

-电磁继电器

-变压器

⑤电流磁效应与电磁感应的关系

-电流磁效应是电磁感应的基础

-电磁感应是电流磁效应的逆过程典型例题讲解1.例题：

已知一通电直导线，电流方向向右，求导线周围的磁场方向。

解答：

根据安培定则，用右手握住导线，拇指指向电流方向（向右），四指弯曲的方向即为磁场方向。因此，导线周围的磁场方向是围绕导线呈同心圆状，且在导线周围形成闭合的磁场线。

2.例题：

一根长直导线通以电流I，求距离导线r处的磁场强度B。

解答：

根据比奥-萨伐尔定律，距离长直导线r处的磁场强度B可以用以下公式计算：

\[B=\frac{\mu_0I}{2\pir}\]

其中，\(\mu_0\)是真空中的磁导率，其值为\(4\pi\times10^{-7}T\cdotm/A\)。

3.例题：

一根长直导线通以电流I，求导线两端各5cm处的磁场强度B。

解答：

由于导线两端各5cm处的磁场强度B与距离导线的距离成正比，可以使用比例关系计算：

\[B=\frac{\mu_0I}{2\pir}\]

其中，r为距离导线的距离。对于两端各5cm处，r=0.05m，代入公式计算得到：

\[B=\frac{4\pi\times10^{-7}T\cdotm/A\timesI}{2\pi\times0.05m}\]

\[B=\frac{4\times10^{-7}T\cdotm/A\timesI}{0.1m}\]

\[B=4\times10^{-6}T\cdotm/A\timesI\]

4.例题：

一根长直导线通以电流I，求距离导线r处的磁场方向。

解答：

使用安培定则，用右手握住导线，拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即为磁场方向。在距离导线r处的磁场方向是围绕导线呈同心圆状，且在导线周围形成闭合的磁场线。

5.例题：

一根长直导线通以电流I，求导线周围任意