【大单元·任务式】《14.3.1电流的磁场（第一课时）》大单元教学分课时课件--北师大2024版9年级

(共25张PPT)
电流的磁场
(第一课时)
第3节
第14章 电与磁
（北师大版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.物理观念：知道电流的磁效应，掌握直线电流周围磁场呈环形分布的特点，明确磁场方向与电流方向有关。
2.科学思维：学会用转换法感知电流的磁场，通过实验现象归纳电与磁的关联规律，提升抽象思维与逻辑推理能力。
3.科学探究：能参与奥斯特实验、直线电流磁场分布的探究，规范操作实验器材，准确记录实验现象并分析磁场的分布与方向特点。
4.科学态度与责任：体会奥斯特实验在物理学发展中的里程碑意义，养成严谨的实验观察习惯，激发对电与磁相互联系的探究兴趣。
激趣导入
回味经典：《猫和老鼠》
思考：猫的锤子在哪种情况下被吸起？
现实中电与磁之间真的有联系吗？
激趣导入
如图所示，将导线沿南北方向水平架设在可自由转动的小磁针上方附近，当小磁针静止时，让导线中通有短时间的强电流，你看到了什么现象？改变导线中的电流方向，你又看到了什么现象？这些现象说明了什么？
电流对小磁针的作用
电和磁之间有什么关系吗？
同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
带电体可以吸引轻小物体
磁体可以吸引磁性材料
电
磁
新知探究
任务一：电流的磁效应
在历史上，人们最初认为电和磁是互不相关的两种现象。l820年，奥斯特（Hans Christian Oersted，1777一1851）通过实验发现电与磁之间是有联系的，这在物理学发展史上具有划时代的意义。
奥斯特实验
导线通电后，发现小磁针发生偏转，说明通电导体周围能够产生磁场。
通电导体电流的方向改变，周围磁场的方向也随之改变。说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
奥斯特实验
新知探究
将导线水平架设在可自由转动的小磁针上方附近，当小磁针静止时，让导线中通有短时间的强电流，观察现象
课堂小实验一
1.磁针转动说明了什么？
磁针受到了力的作用
2.磁针受到力的作用说明了什么？
通电导线周围存在磁场
奥斯特实验的结论一：
通电导线（电流）周围存在磁场
小磁针发生转动
新知探究
改变导线中的电流方向，观察现象。
课堂小实验二
这个现象说明什么？
电流周围的磁场方向是由电流方向决定的。
奥斯特实验的结论二：
电流周围的磁场方向与电流的方向有关。
磁针转动方向相反
新知探究
提示：
根据通电导线周围小磁针发生偏转这一现象，我们可以推知通电导线周围存在磁场。这是电磁作用改变物体运动状态的体现。
新知探究
新知探究
实验表明，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，这种现象叫作电流的磁效应。
当导线中的电流方向改变时，小磁针的偏转方向也发生改变，说明电流周围的磁场方向与电流的方向有关。
如图实验模拟了当时奥斯特实验的情形。
即时训练
【例1】通过放在通电导线周围小磁针指向发生改变，了解到通电导体周围存在磁场这种研究方法是（ ）
A.控制变量法
B.模型法
C.等效法
D.转换法
D
点拨：磁场看不见、摸不着，我们通过观察小磁针偏转确定磁场的存在，是转换法。
即时训练
【例2】以下是利用电流的磁效应来工作的是（ ）
A.电饭煲
B.电烙铁
c.电炉
D.电铃
D
点拨：电饭煲、电烙铁、电炉工作时，将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的；而电铃工作时，电能转化为机械能，是利用电流的磁效应工作的。
奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场。那么，通电导线周围的磁场是怎么分布的呢？
新知探究
科学窗：直线电流周围的磁场
直导线竖直穿过水平纸面，通电后在水平纸面上放置可自由转动的小磁针，观察小磁针静止时N极的指向。
操作一
在导线周围的水平纸面上均匀撒些铁屑，轻敲纸面观察铁屑的分布变化情况。
操作二
现象：
结论：
通电直导线周围的磁场呈环形分布，改变电流方向，磁场方向也发生变化
新知探究
观看视频：直线电流周围的磁场
新知探究
由实验可以看出，通电直导线周围的磁场，在垂直于通电直导线的平面内呈环形分布；
改变电流的方向，小磁针的指向也发生变化，说明磁场的方向也发生了改变。
新知探究
即时训练
【例】关于直线电流周围的磁场，下列说法正确的是（ ）
直线电流周围不存在磁场
B. 磁场是以导线为中心的同心圆，离导线越远磁场越强
C. 改变电流的方向，磁场的方向会发生改变
D. 磁场的分布是均匀的
C
点拨：直线电流周围存在磁场，是以导线为中心的同心圆，离导线越远磁场越弱，分布并不均匀；改变电流方向时，磁场的方向也会随之改变。
课堂小结
电流的磁场
（第一课时）
电流的磁效应（奥斯特实验）
历史背景：1820年奥斯特发现，物理学里程碑
直线电流周围的磁场分布
实验操作：小磁针观察、铁屑分布实验
实验一：通电→小磁针偏转→结论1：通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）
实验二：改变电流方向→小磁针偏转方向改变→结论2：磁场方向与电流方向有关
现象与结论：垂直于导线的平面内呈环形分布；磁场方向随电流方向改变
练习与应用
1.下列关于奥斯特实验的核心结论，表述正确的是（ ）
通电导线周围不存在磁场
B. 通电导线周围存在磁场，且磁场方向与电流方向无关
C. 通电导线周围存在磁场，磁场方向随电流方向改变而改变
D. 只有竖直放置的通电导线周围才会产生磁场
C
练习与应用
2.关于奥斯特实验，下列说法正确的是（ ）
通电导线周围不存在磁场
B. 小磁针偏转说明通电导线周围有磁场
C. 磁场方向与电流方向无关
D. 导线必须沿东西方向放置才能观察到现象
B
练习与应用
3.通电直导线周围的磁场分布特点是（ ）
呈条带状分布
B. 呈环形分布
C. 只在导线正上方存在
D. 磁场方向不随电流方向改变
B
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