人教版 九年级物理全册 20.2 电生磁 教案【核心素养目标】

第二十章 电和磁
20.2 电生磁
核心素养目标：
1.物理观念：
（1）了解奥斯特的发现及其意义，知道通电直导线周围的磁场分布；
（2）知道通电螺线管周围的磁场分布，掌握安培定则。
2.科学思维：
通过实验探究通电螺线管周围磁场分布，培养学生逻辑思维能力和抽象思维的能力。
3.科学探究：
（1）通过奥斯特发现的实验与观察，培养学生的实验能力和观察能力；
（2）用转化法（奥斯特实验）证明了电流周围磁场的存在，用模型法给出了电流周围的磁场存在的概况。
（3）实验 探究通电螺线管外部的磁场分布。
4.科学态度与责任：
通过实验探究及讨论活动，培养学生善于学生观察、勤于思考、勇于探索的科学精神。
教学重点： 电流的磁效应；通电螺线管的磁场。
教学难点： 运用安培定则判断通电螺线管两端的极性和通电螺线管的电流方向。
教学课时：1课时
教学用具： 学生电源、螺线管演示器、小铁钉、长直导线一根、干电池3节（带电池座）、小磁针4个、导线若干、多媒体课件、铁屑。
教学过程
一、创设情景，导入新课
利用装有一个电磁铁的纸盒吸引铁钉，引导学生猜一猜：纸盒中有什么？ 将纸盒打开，引导学生观察，没能找到学生期待看到的磁体，而是一个电池和一个元件组成的电路。
今天我们就来学习一下电生磁。
二、新课讲授，师生互动
（一）电流的磁效应
如图所示，将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针旁放一条直导线，使导线与电池接触，看看电路连通的瞬间小磁针有什么变化。
教师向学生介绍奥斯特发现电与磁之间联系的过程：奥斯特实验在当时的科学界曾经引起轰动，因为他第一次把原本人们认为孤立的电现象和磁现象联系起来了，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现，有力地推动了电磁学的研究和发展，从而明确通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。
奥斯特实验：当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转。
证实电流周围存在着磁场。
奥斯特实验：如果导线在小磁针的上方并且两者平行，当导线通电时，磁针发生偏转；切断电流时，磁针又回到原位。这说明通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。实验还表明，电流的磁场方向与电流方向有关。
通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场。这种现象叫做电流的磁效应。
师生共同总结：通电导体周围存在着磁场，电流产生的磁场方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。
（二）通电螺线管的磁场
问题1：既然电能生磁，为什么我们生活中感受不到呢？比如：手电筒在通电时连一根大头针都吸不动。
问题2：同学们有什么办法可以增大电流的磁场吗？如果不能增大电流，还可以怎么做呢？
学生以小组为单位进行交流，提出各种猜想。
教师出示螺线管引导学生利用桌上的器材制作螺线管，把导线缠绕在圆筒上。
1．通电螺线管外部的磁场
演示实验：在螺线管穿过的玻璃板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况。改变电流方向，再观察一次。
师生共同总结得出结论：通电螺线管周围存在磁场。
演示实验：通电螺线管外部的磁场分布
教师提出问题：通电螺线管的外部磁场与哪种磁体的相似？
在螺线管周围放置小磁针，通电以后小磁针的N极指示出小磁针所在位置的磁场方向。
学生讨论分析归纳：对比上节课学习的蹄形磁体和条形磁体的分布，你能得到什么结论？
师生共同分析得出结论：
(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
(2)它的两端相当于条形磁体的两极。
2．通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向的关系
每个小组展示自己的实验结果，并标出螺线管的N、S极来通过螺线管电流的方向。
师生共同归纳得出结论：通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。电流方向改变，极性对调。
（三）安培定则
实验结果表明，通电螺线管外部的磁场和条形磁体磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确定。
改变电流方向，通电螺线管的N、S极正好对调，这说明，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流方向有关。
在发现一个物理规律后，如果能用一种巧妙的办法把它表述出来，则既方便记忆，又便于我们发现行各量之间的联系。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。我们可以用安培定则来表述：
照图那样，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指那端就是螺线管的N极。
三、总结反思，超越自我
今天你学到了哪些知识？你有哪些新的体会。　
（1）反馈练习：动手动脑学物理：①②③。
（2）知识拓展：研究你家或附近住宅楼的电动门是如何工作的，主要靠什么控制门锁。进一步帮助学生理解通电螺线管在生活中的应用。
（3）走进生活：研究牵牛花、菜豆的茎缠绕的方向与生长的方向之间的关系。观察葡萄、丝瓜的卷须的缠绕方向与生长的方向之间的关系。看看与我们研究的磁场与电流方向之间有没有某种联系。
四、板书设计，整合提升
第三节 电生磁
一、电流的磁效应
1．通电导体周围存在磁场。
2．磁场的方向跟电流的方向有关。时，通电螺线管的极性也发生改变。
二、通电螺线管的磁场
1．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
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
3、安培定则
五、大海扬帆，尝试远航
1．下列说法正确的是(　　)
A．照明用电是交流电，因此当线路中有电流时，它的周围也没有磁场
B．手电筒工作时，在手电筒里虽然有直流电但电流太小，因此它的周围也没有磁场
C．奥斯特实验只说明了通电直导线的周围才有磁场
D．奥斯特实验揭示了电流产生的磁场的方向与电流方向有关
2．下列说法不正确的是（ ）
A.既然电能生磁，手电筒通电时连一根大头针都吸不动 是因为它磁性太弱
B.把导线绕在圆筒做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就强了
C.通电螺线管的磁极极性与电流方向无关
D.通电螺线管的磁极极性与电流方向有关
3．下列图中小磁针N极为红色，小磁针画正确了的是（ ）
4．在图中画出甲、乙两个螺线管的绕法，使开关都闭合时，甲、乙两个螺线管相互排斥。
甲　　　　　　　 　 　 乙
5．根据通电螺线管的N、S极，在图中分别标出电源的正负极和两小磁针静止时的N、S极。
六、作业：
教学反思：
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