第二十章电与磁 全章教案 2021-2022学年人教版九年级物理全一册

人教版九年级物理全一册第二十章 电与磁 教案?
第1节 磁现象 磁场?
一、教学目标 ?
1.了解简单的磁现象,知道磁极间的相互作用,了解磁化。?
2.知道磁体周围存在磁场,知道磁感线的特征。?
3.知道地球周围有磁场,知道地磁的南、北极。?
二、教学重难点 ?
1.重点：磁极间的相互作用、磁场方向的判断、磁感线的特点、地磁场。?
2.难点：地磁场磁极与地理南北极的关系。?
三、教学过程 ?
（一）导入?
我国古代四大发明之一的指南针和现代化的磁悬浮列车都与磁现象有关，这节课我们来研究一些简单的磁现象。?
（二）新课教学?
1.磁现象?
教学情境：距今两千多年的春秋战国时期，古书《管子》上曾记载：有人发现了一种能吸铁的“石头”，它好像慈祥的母亲吸引孩子一样，所以，当时给它起名叫“慈石”，后来才改叫“磁石”。这就是我们今天所说的磁铁，通俗的名字叫“吸铁石”。?
展示图片：形形色色的磁体
做一做：用一个条形磁体靠近铁、钴、镍币、铜片和玻璃，你有什么发现？?
知识归纳：磁体具有能吸引铁、钴、镍等物质的性质。?
教学情境：观察条形磁体不同部位所吸铁屑的多少。?
知识归纳：?
（1）磁极：磁体上磁性最强的两个部分。?
（2）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。?
拓展：磁体能指南北是指水平面内自由转动的磁体静止时指南北，且磁体两极总是成对出现，磁体断开或吸合时，仍然只有两个磁极。?如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。?
教学情境：小组实验，将两个磁体相互靠近,你能看到什么现象 ?
知识归纳：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。?
教学情境：我们已经认识了磁体的许多磁现象，磁体可分为天然磁体和人造磁体，通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体。那么人造磁体是根据什么原理制作的呢？我们如何使没有磁性的物体获得磁性呢？?
知识归纳：?
磁化：一些物体在磁体或电流作用下获得磁性的现象。?
拓展：（1）被磁化后，磁性容易消失的，称为软磁体。被磁化后，磁性能够长期保持的，称为硬磁体或永磁体。?
（2）磁现象在生活中的应用：电冰箱门磁性密封条、银联卡、磁带、录像带、指南针等。
2.磁场?
教学情境：用条形磁体靠近静止在桌面上的小磁针。?
（1）你观察到了什么现象 ?
（2）小磁针是否受到力的作用？?
知识归纳：?
磁场：在磁体周围存在的一种人眼看不到的物质。磁场虽然看不见，摸不到，但确实是实际存在的。?
3.磁感线?
教学情境：在条形磁体上放一块玻璃板,然后在玻璃板上撒一层铁屑,轻敲玻璃板,观察铁屑的排列情况。再把几个不同的小磁针放在磁场中的不同位置，观察小磁针N极所指的方向。?
知识归纳：?
（1）磁场方向：小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向定为该点磁场的方向。?
（2）用一些带箭头的曲线形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。?
（3）磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线越密集，磁性越强。?
说明：磁感线只是帮助我们描述磁场，是假想的物理模型，实际并不存在。?
教学情境：引导学生小组讨论蹄形磁体、同名磁极和异名磁极间的磁场如何用磁感线描述,教师及时引导学生画出正确的磁感线。?
4.地磁场?
教学情境：小磁针周围没有磁体时，其静止时为什么指向南北，磁体在地球上为什么有指向性呢？?
知识归纳：?
(1)地球周围存在着磁场——地磁场。?
(2)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。?
教学情境：展示地磁场的分布及其方向。?
知识归纳：?
磁偏角：地理两极与地磁两极并不重合，小磁针静止时所指南北方向与地理南北方向略有偏离。?
四、布置作业与教学反思
第2节 电生磁?
一、教学目标 ?
1.知道电流周围存在着磁场。?
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。?
3.会用安培定则判定通电螺线管的磁极和电流方向。?
二、教学重难点 ?
1.重点：奥斯特实验,通电螺线管周围的磁场,安培定则。?
2.难点：安培定则的熟练运用。?
三、教学过程 ?
（一）导入?
将一个木盒子靠近大头针,发现大头针被木盒子吸引,提出问题：木盒子内装的应该是什么
教师打开盒子验证,发现盒子内装有：几节电池、导线、铁钉、开关。引导学生思考：刚才的磁性是怎么来的呢 电能产生磁吗 ?
（二）新课教学?
1.奥斯特实验?
教学情境：教师演示教材第124页“想想做做”的实验。?
（1）把小磁针放在导线下方,分别通电、断电,观察小磁针N极指向有什么变化？?
（2）改变导线中电流的方向,观察小磁针的N极指向有什么变化？?
知识归纳：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。?
2.通电螺线管的磁场?
教师展示螺线管的图片和实物。?
实验1：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针指向，轻敲硬纸板，观察铁屑的排列情况。?
实验2：把小磁针放到螺线管周围不同位置，通电后在图上记录小磁针N极的指向。?
实验3：改变电流方向，把小磁针放到螺线管周围不同位置，通电后在图上记录小磁针N极的指向。?
知识归纳：?
（1）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磁极。?
（2）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。?
3.安培定则?
教学情境：小组讨论教材第126页“想想议议”中，蚂蚁和猴子说的话对吗？阅读教材第127页的安培定则部分的内容，想想如何借助自己的手判断通电螺线管的极性。?
知识归纳：?
安培定则：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。?
拓展：安培定则的应用。?
（1）由螺线管中的电流方向，判断通电螺线管的N、S极。?
（2）已知通电螺线管的N、S极，判定螺线管中电流的方向。?
（3）根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线方式。?
四、布置作业与教学反思
第3节 电磁铁 电磁继电器?
一、教学目标 ?
1.能描述电磁铁的特点和工作原理。?
2.通过实验探究，得出电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。?
3.了解电磁继电器在生产、生活中的应用。?
二、教学重难点 ?
1.重点：电磁铁的特点、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁继电器的工作原理。?
2.难点：影响电磁铁磁性强弱的因素。?
三、教学过程 ?
（一）导入?
如图所示为电磁起重机，它能够灵活地将笨重的钢材吸起，卸下来。你知道电磁起重机的工作原理和构造吗？它为什么有这种神奇的力量？这节课我们就揭开这个谜底！?
（二）新课教学?
1.电磁铁?
教学情境：阅读教材第129页的电磁铁部分的内容，总结电磁铁的定义、工作特点及应用。
知识归纳：?
（1）定义：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它有磁性；当没有电流通过时，它没有磁性。这种磁体就叫电磁铁。?
（2）工作特点：当有电流通过时有磁性，没有电流通过时就失去磁性。?
2.影响电磁铁磁性强弱的因素?
教学情境：根据工作性质的不同，需要电磁铁的磁性强弱也不同。那么电磁铁磁性强弱与哪些因素有关呢？我们根据什么来判断电磁铁的磁性强弱呢？?
实验1：保持线圈匝数、铁芯大小不变，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。取铁芯，绕线圈，观察吸引铁屑情况，然后调节滑动变阻器滑片，改变电路中的电流大小，观察铁屑吸引情况，判断磁性强弱变化。?
实验2：保持电流、铁芯大小不变，探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。取相同大小的铁芯，在同一电源下，绕在铁芯上的线圈匝数不同。实验过程中保持滑动变阻器的滑片位置不发生变化，观察铁屑吸引情况，判断磁性强弱。?
知识归纳：?
影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。?
拓展：铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有铁芯产生的磁场，因而磁场大大增强了。?
3.电磁继电器?
教学情境：驱动大型机器的电流可达几十安、几百安。在工厂里，工人师傅用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，那怎么才能安全地控制强大的电流和高压电路呢？工人师傅按下的只是电磁继电器的开关，而电源的接通和断开是由电磁继电器控制的。什么是电磁继电器？它是怎样工作的？?
知识归纳：?
（1）构造：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。?
（2）原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合；电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。?
（3）实质：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。?
（4）应用：在电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。?
（5）电磁继电器的作用：利用低电压、弱电流电路（低压控制电路）间接地控制高电压、强电流电路（高压工作电路）。?
拓展：电磁铁的优点：?
(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。?
(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。?
四、布置作业与教学反思
第4节 电动机?
一、教学目标 ?
1.了解磁场对通电导线的作用。?
2.了解直流电动机的结构、工作原理及换向器的作用。?
3.初步认识科学与技术之间的关系。?
二、教学重难点 ?
1.重点：磁场对通电导线的作用、电动机的工作原理。?
2.难点：电动机能够持续转动的原因、换向器的作用。?
三、教学过程 ?
（一）导入?
电动自行车是倍受人们青睐的交通工具。它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对自行车上电动机供电，电动机为自行车提供动力。你知道电动机的工作原理吗？?
（二）新课教学?
1.磁场对通电导线的作用?
教学情境：展示如图所示的装置，并按教材第133页“演示”实验操作。闭合开关后，观察导体的运动状态是否改变？?
实验装置中，通电导体在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关？?
知识归纳：?
（1）通电导体在磁场中受到力的作用。?
（2）通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。?
拓展：若电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体受力的方向不变。?
教学情境：根据实验现象，大家讨论一下，这个装置在能量上的转化是怎样的？?
知识归纳：将电能转化为机械能。?
2.电动机?
教学情境：如果把一个通电的线框放到磁场中，又会怎样运动？演示教材第134页的“演示实验”及“想想做做”。?
在做“小小电动机”的实验时我们发现线圈可以不停地转动，同时我们也发现线圈引线的构造很特别，为什么要这样做，否则线圈可以不停地转动吗？下面我们继续来探讨这个问题。
阅读教材第134～136页电动机的基本构造部分的内容，演示教材第135页图20.4-5中的三个实验，并提问：?
（1）什么是平衡位置？为什么称为平衡位置？当线圈越过平衡位置后，为什么不能继续转下去，最后要返回平衡位置呢？?
（2）什么使线圈越过平衡位置后能继续转动下去的？?
（3）在刚才我们做的“小小电动机”实验中是用什么办法保证给线圈适时供电或断电的？这样设计的作用是什么呢？
知识归纳：?
（1）电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。?
（2）构造：电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。?
（3）电动机转动的方向与电流方向和磁场方向都有关。改变电流方向或磁场方向，电动机的转动方向就随之改变；但如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变。?
（4）换向器的作用：改变线圈中的电流方向，使线圈得以持续转动。?
拓展：实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。?
3.扬声器是怎样发声的?
教学情境：阅读教材第136页的“科学世界”部分的内容，提出问题：扬声器是如何把电信号转变为声音信号的呢？一端是电流，另一端是振动，通过什么把它们连接在一起呢？?
知识归纳：?
（1）扬声器的作用：扬声器是把电信号转变为声音信号的装置。?
（2）扬声器的结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。?
（3）扬声器的原理：当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。?
四、布置作业与教学反思
第5节 磁生电?
一、教学目标 ?
1.通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。?
2.了解发电机的原理，知道发电机发电过程中的能量转化。?
二、教学重难点 ?
1.重点：电磁感应现象、感应电流的方向与什么因素有关、发电机的工作原理图、发电机工作中的能量转化。?
2.难点：产生感应电流的条件。?
三、教学过程 ?
（一）导入?
奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国物理学家法拉第经过10年坚持不懈的努力，于1831年取得了重大的突破，发现了磁可以产生电。那么什么条件下磁才能生电呢？?
（二）新课教学?
1.电磁感应现象?
教学情境：阅读教材第138页“探究什么情况下磁能生电”的实验。?
进行实验：按实验步骤进行实验，将观察结果填写在下面表格中。
次序 实验条件 电流表指针反应
1 电路断开，无论导体做何运动 不偏转
2 电路接通，导体保持静止 不偏转
3 电路接通，部分导体只做上下运动 不偏转
4 电路接通，部分导体只做左右运动 偏转
5 电路接通，部分导体做左右斜向运动 偏转
问题：上述实验说明磁能生电吗？在什么条件下才能产生磁生电现象？?
为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流，而上下运动或者静止时却不能产生感应电流呢？?
知识归纳：?
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动时而产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。?
（2）磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：①电路是闭合的；②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。?
（3）电磁感应产生的电流方向跟导体运动方向和磁场方向有关。?
2.发电机?
教学情境：根据电磁感应现象发明了发电机，那么发电机是怎样发电的呢？演示教材第139页图20.5-3实验和第140页图20.5-4实验。完成下列问题：?
（1）观察手摇发电机的构造；?
（2）观察手摇发电机转速对小灯泡（二极管）亮度的影响；?
（3）检验手摇发电机电流方向的变化。?
知识归纳：?
(1)工作原理：电磁感应现象。?
(2)交变电流：大小和方向随时间变化的电流，简称交流。我国交流电的频率为50Hz。?
(3)构造：由定子和转子组成。?
拓展：方向不改变的电流叫做直流。?
教学情境：发电机工作时，它实现了什么能与什么能之间的转化？?
知识归纳：
发电机工作时，机械能转化为电能。?
四、布置作业与教学反思