【大单元·任务式】《14.3.2电流的磁场（第二课时）》课时导学案（含答案）--北师大2024版9年级

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【学习目标】
学习目标 物理观念：知道通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似，掌握右手螺旋定则的内容，能关联电流方向、绕向与磁极极性。 科学思维：通过实验归纳通电螺线管的磁场特点，理解右手螺旋定则的逻辑，提升空间想象与规律应用能力。 科学探究：能参与通电螺线管磁场的探究实验，自主绕制螺线管、用铁屑 / 小磁针观察磁场分布，规范记录实验现象。 科学态度与责任：养成严谨的实验操作习惯，体会右手螺旋定则在电磁技术中的实用价值，激发对电磁应用的探究兴趣。
学习重点 1. 通电螺线管外部磁场的分布特点。 2.右手螺旋定则的内容及应用。
学习难点 1.右手螺旋定则中“螺线管绕向、电流方向与四指弯曲方向”的对应关系。 2.不同绕向的通电螺线管中，右手螺旋定则的灵活应用。
【课前预习】
一、通电螺线管的磁场特点
1.为增强通电导线周围的磁场，将导线沿同一方向绕在管状物上形成的装置称为______；实验表明，其外部磁场的分布情况与______的磁场分布相似。
2.探究通电螺线管的磁场时，在螺线管上方的硬纸板上均匀撒上铁屑，轻敲纸板后，铁屑的排列形状与______磁体周围的铁屑排列一致，说明其外部磁场呈______状分布；通过小磁针的指向变化，还能判断出磁场的______与电流方向有关。
二、右手螺旋定则
3.判断通电螺线管的磁极极性与电流方向的关系，需用到______定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中______的方向一致，此时______所指的那端就是通电螺线管的 N 极。
4.保持通电螺线管的绕向不变，将电源的正、负极对调（即改变电流方向），螺线管两端的 N 极和 S 极会______，这进一步验证了螺线管的磁极与______有关。
三、通电螺线管的绕制与应用
5.绕制螺线管时，导线需沿______方向绕在塑料管（或硬纸筒）上，这样能保证螺线管各段导线的电流方向______，从而有效增强磁场。
6.生活中，______（写出一种设备）的核心部件是通电螺线管，它利用通电螺线管的磁场实现特定功能，是电流磁效应的典型应用之一。
【课中研学】
1. 思考：上节课我们知道电流周围存在磁场，但这种磁场很弱，怎样才能让它变强，满足生产生活的需求呢？
2. 分组完成三个递进实验，记录实验现象，小组讨论得出结论：
①实验一：闭合开关后，小磁针发生偏转，这说明什么？
②实验二：对调电源正负极后，小磁针 N 极指向变了，这反映了磁场方向与什么因素有关？
③实验三：铁屑的分布形状和我们学过的哪种磁体相似？这说明螺线管外部磁场有什么特点？
1.知道了螺线管有磁极，我们如何快速判断它的 N 极和 S 极？
2.右手螺旋定则中，四指和大拇指分别对应什么？
3.如果螺线管的绕法变了，或者电流方向变了，用定则判断时会有什么不同？
【课堂总结】
【分层作业】
（巩固性作业）
一、填空题
1. 将导线沿同一方向绕在管状物上形成的装置，称为______，其能显著增强电流的磁场。
2. 实验表明，通电螺线管的______磁场分布与条形磁体相似，两端分别为N极和S极。
3. 右手螺旋定则中，用右手握住螺线管，四指弯曲方向与螺线管内______方向一致，大拇指所指的一端为螺线管的______极。
4. 保持通电螺线管的绕向不变，改变电流方向，其两端的磁极会______，说明螺线管磁极与电流方向有关。
5. 绕制通电螺线管时，导线需沿______方向绕制，以保证各段电流产生的磁场相互叠加，增强整体磁场。
二、选择题
6.关于通电螺线管的磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 内部磁场分布与条形磁体相同 B. 外部磁场呈环形分布
C. 两端磁场比中间强 D. 磁极与电流方向无关
7. 用右手螺旋定则判断通电螺线管磁极时，“四指弯曲方向”对应的是（ ）
A. 磁场方向 B. 电流方向 C. 小磁针指向 D. 绕线方向
8. 保持通电螺线管的电流方向不变，将绕线方向反向，其N极的变化是（ ）
A. 位置不变 B. 与S极互换 C. 消失 D. 无法确定
9. 下列操作能增强通电螺线管磁场的是（ ）
A. 减小导线中的电流 B. 改变电流方向 C. 沿同一方向紧密绕线 D. 增加螺线管的长度
10. 下列设备中，核心部件利用通电螺线管工作的是（ ）
A. 手电筒 B. 电磁铁 C. 滑动变阻器 D. 电压表
（拓展性作业）
11. 小明绕制通电螺线管时，导线一端从螺线管正面绕入，另一端从背面绕出，通电后用右手螺旋定则判断磁极，正确的操作是（ ）
A. 四指沿导线绕向弯曲 B. 四指仅沿正面导线方向
C. 大拇指指向导线绕入端 D. 忽略绕向直接按电流方向
12. 在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针静止时N极指向螺线管的一端，说明该端是螺线管的（ ）
A. N极 B. S极 C. 电流流入端 D. 电流流出端
13. 小红用相同的导线绕制了两个螺线管甲和乙，甲的匝数比乙多，通电后发现甲吸引的铁钉更多，原因是（ ）
A. 甲的电流更大 B. 甲的磁场更强 C. 甲的绕向更合理 D. 甲的长度更长
14. 关于通电螺线管和条形磁体的区别，下列说法正确的是（ ）
A. 条形磁体的磁场是永久的，螺线管的磁场是暂时的 B. 两者磁场分布完全相同
C. 条形磁体的磁极不可改变，螺线管的磁极也不可改变 D. 两者都能吸引铜块
15. 用右手螺旋定则判断如图所示通电螺线管的磁极（电流从左端流入，右端流出，绕线为左端正面向上绕入），其右端为（ ）
A. N极 B. S极 C. 无法判断 D. 既是N极也是S极
（探究性作业）
选做题：
三、综合题
16．请设计实验，验证“通电螺线管的磁极与电流方向有关”。要求写出：①实验器材；②实验步骤；③实验现象及结论。
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17. 小刚绕制了一个通电螺线管，通电后用右手螺旋定则判断磁极时，发现判断结果与小磁针显示的磁极相反。请分析可能的错误原因（至少2点），并写出正确的判断步骤。
参考答案
【课前预习】
1.通电螺线管；条形磁体
2.条形；条形；方向
3.右手螺旋；电流；大拇指
4.反转（或改变）；电流方向
5.同一；一致
6.电磁铁（或电磁继电器，合理即可）
【作业布置】
1. 通电螺线管
2. 外部
3. 电流；N（北）
4. 反转（或互换）
5. 同一
6. C（解析：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，呈条形分布，A、B错；磁极与电流方向有关，D错；两端为磁极，磁场比中间强，C正确）
7. B（解析：右手螺旋定则的核心是“四指对应电流方向，大拇指对应N极”，四指弯曲方向直接与螺线管内电流方向一致，B正确）
8. B（解析：螺线管磁极由电流方向和绕向共同决定，电流方向不变、绕向反向，磁极会与S极互换，B正确）
9. C（解析：增强螺线管磁场的方法包括增大电流、同一方向紧密绕线（增加有效匝数），A会减弱磁场，B、D不影响磁场强弱，C正确）
10. B（解析：手电筒利用电流热效应，滑动变阻器利用电阻变化，电压表利用电场作用，只有电磁铁的核心是通电螺线管，B正确）。
11. A（解析：右手螺旋定则中“四指弯曲方向”需与螺线管整体绕向对应的电流方向一致，无论正面还是背面，都要沿导线实际绕向弯曲，A正确，B、D错误；大拇指指向N极，与绕入端无关，C错误）
12. B（解析：异名磁极相互吸引，小磁针N极指向螺线管的S极，B正确）
13. B（解析：相同导线、相同电流下，螺线管匝数越多，磁场越强，吸引铁钉越多；题目未说明电流不同，A错；绕向、长度与吸引力无直接关系，C、D错，B正确）
14. A（解析：条形磁体是永磁体，磁场永久；螺线管通电有磁场、断电无磁场，是暂时磁场，A正确；螺线管内部磁场与条形磁体不同，B错；螺线管磁极可通过改变电流方向改变，C错；两者都不吸引铜块，D错）
15. A（解析：电流从左端流入，左端正面向上绕入，右手握住螺线管，四指沿“左端向上、右端向下”的电流方向弯曲，大拇指指向右端，故右端为N极，A正确）
16. ①实验器材：通电螺线管（绕向固定）、干电池组、开关、小磁针、导线夹。②实验步骤：a. 将通电螺线管固定在桌面上，小磁针放在螺线管右端，记录小磁针N极指向；b. 用导线夹连接螺线管与电源，使电流从螺线管左端流入、右端流出，闭合开关，观察小磁针N极指向并记录；c. 断开开关，调换电源正负极，保持螺线管绕向不变，再次闭合开关，观察小磁针N极指向并记录。③实验现象及结论：两次实验中小磁针N极指向相反。说明绕向不变时，改变电流方向，通电螺线管的磁极随之改变，验证了磁极与电流方向有关（解析：实验核心是控制绕向不变，改变电流方向，通过小磁针指向变化反映磁极变化，符合控制变量法要求）。
17. 可能原因：①四指弯曲方向与电流方向相反；②忽略螺线管绕向，误判电流在螺线管内的实际方向；③小磁针放置位置靠近其他磁体，受干扰。正确判断步骤：第一步，确定螺线管的绕向（导线从哪端、正面/背面绕入）；第二步，明确电流在螺线管两端的流入/流出方向，进而判断螺线管内部的电流方向；第三步，用右手握住螺线管，让四指弯曲方向与螺线管内部电流方向一致；第四步，大拇指所指的一端即为螺线管的N极（解析：错误核心是“电流方向判断错误”或“定则操作颠倒”，正确步骤需先明确绕向与电流方向的关联，再规范应用定则）。
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