九年級物理上冊72電流的磁場教案新版教科版20180611379

1、第2節(jié)電流的磁場【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與能力1.了解奧斯特的發(fā)現(xiàn)及其意義，知道通電直導(dǎo)線周圍的磁場情況。2.知道通電螺線管周圍的磁場分布，掌握安培定則。3.知道磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。二、過程與方法1.通過對奧斯特發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)的觀察，了解導(dǎo)線周圍的磁場。2.經(jīng)歷關(guān)于通電螺線管周圍磁場分布的實(shí)驗(yàn)探究過程，知道螺線管磁場和條形磁體磁場的相似性。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過實(shí)驗(yàn)探究及討論活動，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勤于思考、勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)。2.通過實(shí)驗(yàn)探究和討論活動，培養(yǎng)學(xué)生積極與他人合作的意識?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】通電螺線管周圍的磁場分布。【教學(xué)難點(diǎn)】磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。【教學(xué)突破】開展探究活動時(shí)，注意與探究條形磁體周

2、圍的磁場相聯(lián)系比較，同時(shí)展開討論交流，通過學(xué)生的合作得出結(jié)論，認(rèn)識通電螺線管周圍的磁場分布，從而加強(qiáng)對重點(diǎn)內(nèi)容的理解。關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，要注意利用好教材，可以使用多媒體教學(xué)手段，通過與磁化知識的聯(lián)系，展示磁化與消磁，認(rèn)識到磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，從而突破難點(diǎn)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備多媒體教學(xué)課件、螺線管、鐵屑、電池、小磁針等。學(xué)生準(zhǔn)備螺線管、鐵屑、電池、小磁針等。教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教學(xué)過程批注一、情境導(dǎo)入。1.情景：1820年，安培在科學(xué)院的例會上做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，如圖721所示，把螺線管沿東西方向水平懸掛起來，然后給導(dǎo)線通電，發(fā)現(xiàn)螺線管通電轉(zhuǎn)動后停在南北方向上，這一現(xiàn)象引起了與會科學(xué)家的極大興趣。你知道這

3、是怎么回事嗎？2.回顧：師：當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？其原因是什么？生思考交流：觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場，小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。師：同學(xué)們回答得很好，帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，這些相似是一種巧合呢？還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢？科學(xué)家們基于這一想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場，這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。今天，我們沿著奧斯特的足跡，來再現(xiàn)一下奧斯特所做的實(shí)驗(yàn)。通過通電螺線管能夠指示南北方向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)

4、的情感。二、進(jìn)行新課。(一)奧斯特的發(fā)現(xiàn)1.奧斯特實(shí)驗(yàn)。先向?qū)W生說明實(shí)驗(yàn)要求，如圖722所示，然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：將直導(dǎo)線與小磁針平行并放。觀察現(xiàn)象：如圖722(a)，當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)會發(fā)生什么現(xiàn)象？(小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn))如圖722(b)，斷電后會發(fā)生什么現(xiàn)象？(小磁針轉(zhuǎn)回到原來指南北的方向)如圖722(c)，改變通電電流的方向后會發(fā)生什么現(xiàn)象？(小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其N極所指方向與圖a時(shí)相反)提問：(1)通過實(shí)驗(yàn)，你觀察到了哪些物理現(xiàn)象？(通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；斷電時(shí)小磁針轉(zhuǎn)回到指南北的方向；通電電流方向相反，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也相反)(2)通過這些物理現(xiàn)象你能總結(jié)出什么規(guī)律？(通電導(dǎo)線周圍存在磁場；磁場方

5、向與電流方向有關(guān))師：同學(xué)們回答得很好，我們鼓掌給予鼓勵(lì)。以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的，此實(shí)驗(yàn)又叫奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，除了磁體周圍存在著磁場外，電流的周圍也存在著磁場，即電流的磁場?？偨Y(jié)奧斯特實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。規(guī)律：通電導(dǎo)線周圍存在磁場，磁場方向與電流方向有關(guān)。師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)看上去非常簡單，但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學(xué)界。因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而是緊密聯(lián)系的，從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)有力地推動了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線，后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎

6、成各種形狀，通電后研究電流的磁場。我們也研究一下，說出你們的做法和觀察的結(jié)果。(學(xué)生把直導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后看小磁針的變化。)(二)通電螺線管的磁場。1.演示通電螺線管的磁場：把直導(dǎo)線纏在鉛筆上，然后抽出鉛筆，再通電，小磁針偏轉(zhuǎn)，周圍存在磁場。師：這種把導(dǎo)線繞在圓筒上，做成的螺線管也叫線圈。它能使各導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，磁場就會強(qiáng)得多，這樣在生產(chǎn)實(shí)際中用途就大。那么通電螺線管的磁場是什么樣的？觀察鐵屑的分布和小磁針的指向。如圖723所示，在板上均勻撒滿鐵屑，在螺線管兩端各放一個(gè)小磁針，通電后觀察小磁針的指向。輕輕敲板，觀察鐵屑的排列。改變電流方向再觀察一次。提問：(1)通電前小磁針如何

7、指向？通電后會發(fā)生什么現(xiàn)象？(原指南北，通電后磁針偏轉(zhuǎn)。)(2)通電后，輕輕敲板，鐵屑為什么會產(chǎn)生規(guī)則排列？鐵屑的排列與什么現(xiàn)象一樣？(鐵屑磁化變成“小磁針”，輕敲使鐵屑可自由轉(zhuǎn)動，使鐵屑按磁場進(jìn)行排列，其排列與條形磁體的排列相同，通電螺線管相當(dāng)于條形磁體。)(3)改變通電方向，小磁針的指向有什么不同？這說明什么？(小磁針指向相反，說明通電螺線管兩端的極性與通電電流有關(guān)。)2.通電螺線管的極性和電流關(guān)系安培定則。師：我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)，有什么樣的關(guān)系？我們能否想出一句話來概括這種普遍規(guī)律？學(xué)生討論交流，歸納總結(jié)。師：大家回答得都很好，雖有不同的看法，還是說出了

8、自己的觀點(diǎn)，我很高興看到這樣的場面。我們知道，通電導(dǎo)體周圍存在著磁場，通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似。通電螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁體，其極性和電流方向的關(guān)系符合安培定則右手螺旋定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。(三)物體磁性從哪里來。1.提出問題：(1)磁體和電流都能產(chǎn)生磁場，磁體的磁場和電流的磁場是否有相同的起源呢？(2)電流的本質(zhì)是電荷定向運(yùn)動，所以電流的磁場應(yīng)該是由于電荷的運(yùn)動而產(chǎn)生的。那么磁體的磁場是否也是由電荷的運(yùn)動產(chǎn)生的呢？2.學(xué)生展開討論交流，教師巡視，進(jìn)行指導(dǎo)幫助。3.利用課件展示安培的分子電流假說：通電螺線管的外部磁

9、場與條形磁體的磁場具有相似性，法國學(xué)者安培由此受到啟發(fā)，提出了著名的分子電流假說。他認(rèn)為：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，物體內(nèi)大量微小的磁體有序排列使得物體顯示磁性。4.課件展示：利用安培分子電流假說解釋磁現(xiàn)象，聯(lián)系磁化和消磁進(jìn)行分析與理解。通過學(xué)生自己動手驗(yàn)證奧斯特實(shí)驗(yàn)，學(xué)生經(jīng)歷了知識的形成過程，有效體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的過程與方法，同時(shí)結(jié)合奧斯特的發(fā)現(xiàn)歷程，對學(xué)生進(jìn)行了思想教育，對常見的現(xiàn)象要進(jìn)行細(xì)致的觀察，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。在學(xué)生討論后，對學(xué)生的表現(xiàn)及時(shí)給予表揚(yáng)和肯定，有利于學(xué)生

10、學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。教學(xué)通電螺線管的磁場也可以仿照教材，利用電子計(jì)算機(jī)模擬從直線電流的磁場到通電螺線管的磁場的演化過程。通過借助課件展示輔助教學(xué)，對于微觀物質(zhì)的結(jié)構(gòu)能較好地展現(xiàn)，可以收到良好的教學(xué)效果。三、反思總結(jié)，布置思考題。1.請學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，教師再作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。2.教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。請學(xué)生反思自己本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況，談?wù)勈斋@和體會。3.布置思考題及課后作業(yè)。(1)制作“家庭實(shí)驗(yàn)室”的電磁炮。(2)課后作業(yè)：“自我評價(jià)”第1、2題。教學(xué)小結(jié)【板書設(shè)計(jì)】第2節(jié)電流的磁場(一)奧斯特的發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。規(guī)律：通電導(dǎo)線周圍存在磁場；磁場方向與電流方向有關(guān)。(二)通電螺線管的磁場1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。2.安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北