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沪粤版九年级物理第十六章第二节《奥斯特的发现》课时教学设计
课题 奥斯特的发现 单元 学科 物理 年级 九年级
学习目标 教学目标：知识和技能：1、了解奥斯特实验，知道电流的磁效应。2、知道通电导体的周围存在磁场，通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，能用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极过程和方法：3、通过观察和体验电流周围存在磁场，初步了解电和磁之间有某种联系。4、通过实验探究探究通电螺线管外部磁场的分布规律及磁场方向。情感、态度、价值观：5、通过认识电流周围可以产生磁场，体会不同自然现象之间存
重点 奥斯特实验和通电螺线管的磁场
难点 探究通电螺线管外部磁场的磁场。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 问题：电现象与磁现象有什么相似的性质讲述：早在奥斯特之前的很多科学家也注意到 ( http: / / www.21cnjy.com )了这些事实，并提出了猜想：既然电现象与磁现象之间有这么多的共同点，那么这两种现象之间可能存在某种联系。为了找到这种联系，许多科学家做出了不懈的探索，但没有成功，直到丹麦科学家奥斯特通过实验证明了这种联系的存在，揭示了电与磁的联系 （磁体周围存在磁场，只有磁场能产生磁场吗？通过奥斯特实验，说明电流也可以产生磁场） 学生讨论、思考 激发学生的学习兴趣
讲授新课 （一）、电流的磁场：1、奥斯特实验：学生根据所给的实验器材，结合课本图思考下面的问题（1）、实验中怎样显示是否存在磁场演示实验：学生观察实验，注意引导学生观察思考（1）、导线下的小磁针在什么情况下会发生偏转？（2）、小磁针发生偏转说明了什么？结论：通电导体的周围有磁场，讨论：磁场有方向，电流有方向，电流产生的磁场方向与电流方向是否有关呢？怎样通过实验验证？一、观察通电直导线周围的磁场 实验步骤1、将直导线与小磁针平行一起，并将导线架在小磁针的上方。2、闭合开关，观察小磁针的偏转情况。3、断开开关，观察小磁针的偏转情况4、改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。问题：1、当直导线通电时产生什么现象 闭合开关，小磁针_________________说明_________________ 问题：2、断电时产生什么现象 断开开关，小磁针_________________结合1、2两条说明问题：3、改变电流方向后产生什么现象 小磁针_________________说明__________________________结论：通电导体的周围有磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这现象叫电流的磁效应。（这试验叫奥斯特试验）讲述：奥斯特实验的意义：第一次揭示了电现象与磁现象的联系，推动了电磁学的深入研究（二）、通电螺线管的磁场 通电直导线周围存在磁场，如果将直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线弯成螺线管，通电后是否也会产生磁场？如果有磁场，与通电直导线的磁场是否相同？（思考：为什么手电筒、普通电线通电时吸引力好像不存在？……如何增强磁场？）探究：通电螺线管的磁场 （1）、演示实验：观察通电螺线管周围铁屑的分布(引导学生与条形磁体的磁场对比) 结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）、学生实验：学生用导线在铅笔上练习绕制螺线管，并画出相应的绕线方法 学生按照课本活动2 ( http: / / www.21cnjy.com )（B）的实验步骤进行实验（提醒学生，通电螺线管的极性通过小磁针静止时N极的指向来判断），并用画图的方法把每次螺线管中电流的方向、螺线管两接线柱连接的电源正、负极和螺线管两端的N、S极记录下来 学生汇报实验结果，教师在黑板上画出学生汇报的实验结果通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规律排列？铁屑的排列与什么现象一样？铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自由转动，使铁屑在磁场中有规律地排列起来了。 通电螺旋管周围铁屑的排列与条形磁铁周围的排列很相似,通电螺旋管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似。 结论：通电螺线管的磁极由通电螺线管中的电流方向决定。右手螺旋定则学生自学课本，了解右手螺旋定则的内容，并应用右手螺旋定则判断A、B、C、D图教师讲述：右手螺旋定则是为了方便人们判断和记忆，人为规定的（1）“电流方向”是指螺旋管中电流环绕方向； （2）四指弯曲：与螺旋管中电流方向一致； （3）大拇指指向：通电螺旋管的N极。应用右手螺旋定则的方法和顺序； （1）查清螺旋管的绕线方向。 （2）标出电流在螺旋管中的方向。 （3）用有手螺旋定则确定螺旋管的磁极方向。 巩固练习1．（2017 郴州）我们的日常生活离不开电和磁．发现电流磁效应的科学家是（ ）A． ( http: / / www.21cnjy.com )牛顿 B． ( http: / / www.21cnjy.com )奥斯特 C． ( http: / / www.21cnjy.com )阿基米德 D． ( http: / / www.21cnjy.com )瓦特2.（2017 潍坊）在图乙中标出磁感线的方向及小磁针的N极。 3．（2017 东营）（2 分）如图所示，请在图中标出电源的“+”、“ -”极，并用箭头标出磁感线的方向。 6．（2017 聊城）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后．下列判断正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) A．通电螺线管的左端为N极 B．小磁针一直保持静止C．小磁针的S极向右转动 D．通电螺线管外A点的磁场方向向左D7．（2017 威海）开关闭合后电磁铁A和永磁体B的磁感线分布如图所示．请标出永磁体B左端的磁极和四条磁感线的方向． ( http: / / www.21cnjy.com )8、（2017 菏泽）（2分）如图所示，标出通电螺线管的N极和S极。 ( http: / / www.21cnjy.com )9.（2017 德阳）请在图中标出通电螺线管和小磁针的S极． ( http: / / www.21cnjy.com )10．（2017 黄石）闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示． ( http: / / www.21cnjy.com ) 11．（3分）（2017 ( http: / / www.21cnjy.com ) 岳阳）根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“-”极。12（2017 山西）小明在一块有机玻 ( http: / / www.21cnjy.com )璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变 ( http: / / www.21cnjy.com )考点：电和磁13．（2017 山西）1825年 ( http: / / www.21cnjy.com )瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方，然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路，如图所示，他把一根条形磁铁插入螺旋线圈内，再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转，进行多次实验他都没有发现小磁针偏转．科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述试验，是为了探究 什么情况下磁可以生电 ；在实验中，科拉顿用到了1820年丹麦物理学家 奥斯特 发现“电流的周围存在着磁场”的实验装置． ( http: / / www.21cnjy.com )14．（2017 无锡）如图所示实 ( http: / / www.21cnjy.com )验，用 小磁针N极的指向 判断通电螺线管周围各点的磁场方向，为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关，应该采取的操作是 对调电源的正负极 ． ( http: / / www.21cnjy.com )15．（2017 咸宁）如图所示，根据图中磁感线的方向，标出通电螺线管的N极和电源的“+”极． ( http: / / www.21cnjy.com )16．（2017 益阳）如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针（黑端为N极），静止时其指向正确的是（ ）A． ( http: / / www.21cnjy.com ) B． ( http: / / www.21cnjy.com ) C． ( http: / / www.21cnjy.com ) D． ( http: / / www.21cnjy.com )17．（2017 北京）（多选题）下列说法中正确的是 （ ） A．用磁感线可以描述磁场的强弱 B．只要导体在磁场中运动，该导体中就会产生感应电流 C．通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关 D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 学生观察实验学生实验巩固所学知识学生设计实验巩固所学知识 培养学生的实验能力培养学生实验设计的能力
课堂小结 通电导体的周围有磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这现象叫电流的磁效应。（这个实验叫奥斯特实验）通电螺旋管周围存在着磁场，通电螺旋管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似。通电螺旋管的极性与电流方向有关
板书
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16.2 奥斯特的发现
沪粤版 九年级上
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学习目标
1、了解奥斯特实验，知道电流的磁效应。
2、知道通电导体的周围存在磁场，通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，能用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极
教学目标
导入新课
问题：电现象与磁现象有什么相似的性质
电现象 磁现象
1 带电体能吸________。 磁体能吸引____________等物质
2 自然界中存在___电荷和____电荷 磁体上存在____极和____极。
3 同种电荷相互____，异种电荷相互____。 同名磁极相互_______
异名磁极相互______
轻小物体
铁、钴、镍
正
负
北
南
吸引
排斥
吸引
排斥
教学目标
新课讲解
一、电流的磁场
早在奥斯特之前的很多科学家也注意到了这些事实，并提出了猜想：既然电现象与磁现象之间有这么多的共同点，那么这两种现象之间可能存在某种联系。为了找到这种联系，许多科学家做出了不懈的探索，但没有成功，直到丹麦科学家奥斯特通过实验证明了这种联系的存在，揭示了电与磁的联系。
有一次当屋外有闪电时，奥斯特看到室内的指南针发生了不规则的摆动。在这个启示下，他猜想是电流使磁针摆动，在课堂上进行了二个实验：将电池的两个电极用导线短接，把导线靠近指南针，导线是水平放置并与磁针成直角，因而没有观察到对磁针的影响。当他结束讲演，将导线放到与磁针平行的位置时，却立即发现磁针产生了明显的偏转。
于1820年4月到7月，费了三个月的时间，做了六十多个实验。并于1820年7月21日发表了题为《关于磁针上电流碰撞的实验》的论文，这篇论文仅用四页纸，十分简洁地报告了他的实验，向科学界宣布了电流的磁效应。
一、观察通电直导线周围的磁场
1、将直导线与小磁针平行一起，并将导线架在小磁针的上方。
实验步骤：
2、闭合开关，观察小磁针的偏转情况。
3、断开开关，观察小磁针的偏转情况。
4、改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。
问题：1、当直导线通电时产生什么现象
闭合开关，小磁针_________________
说明____________________________
发生偏转
通电导体周围存在着磁场
问题：2、断电时产生什么现象
断开开关，小磁针_________________
结合1、2两条说明___________________________
回到原来的位置
通电导体周围的磁场是由电流产生的
问题：3、改变电流方向后产生什么现象
小磁针_________________
说明____________________________
偏转方向发生改变
磁场的方向跟电流的方向有关
（1）实验中怎样显示是否存在磁场
（2）导线下的小磁针在什么情况下会发生偏转？
（3）改变通电电流的方向后发生什么现象
通过小磁针是否偏转
导体中有电流通过，小磁针发生偏转；导体中没有电流时，小磁针又转回原来位置。
小磁针方向偏转方向发生改变，说明磁场方向发生改变
结论：通电导体的周围有磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这现象叫电流的磁效应。（这实验叫奥斯特实验）
奥斯特实验的意义：第一次揭示了电现象与磁现象的联系，推动了电磁学的深入研究
教学目标
课堂练习
1．（2017 郴州）我们的日常生活离不开电和磁．发现电流磁效应的科学家是（ ）
A.牛顿
B .奥斯特
C .阿基米德
D .瓦特
B
2、某同学利用下图所示的装置研究电和磁之间的联系,请仔细观察图中的操作和现象,然后归纳出初步结论.
比较甲、乙两图可知：___________________
比较乙、丙两图可知：_____________________
电流周围存在磁场
电流周围的磁场方向与电流的方向有关
通电直导线周围存在磁场，如果将直导线弯成螺线管，通电后是否也会产生磁场？如果有磁场，与通电直导线的磁场是否相同
（一）观察通电螺旋管周围的铁屑分布
实验方案：在嵌有螺旋管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，给螺旋管通电，并轻敲有机玻璃板，观察螺旋管周围铁屑分布情况。
二、通电螺旋管的磁场
问题1：如何显示磁场的分布
通电螺旋管周围的铁屑分布
通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规律排列？铁屑的排列与什么现象一样？
铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自由转动，使铁屑在磁场中有规律地排列起来了。
通电螺旋管周围铁屑的排列与条形磁铁周围的排列很相似,通电螺旋管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似。
通电螺旋管周围存在着磁场，通电螺旋管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似。
（二）探究通电螺旋管的极性与电流方向的关系
问题2：磁场方向是如何确定的
实验方案：把小磁针放在螺旋管的两端，在螺旋管通电后，观察螺旋管两端小磁针的指向，，然后改变电流方向，记下螺旋管中的电流方向和小磁针静止时N极的指向。
（二）探究通电螺旋管的极性与电流方向的关系
结论：通电螺旋管的极性与电流方向有关
三、右手螺旋定则
用右手握螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极
右手螺旋定则
（1）“电流方向”是指螺旋管中电流环绕方向；
（2）四指弯曲：与螺旋管中电流方向一致；
（3）大拇指指向：通电螺旋管的N极。
应用右手螺旋定则的方法和顺序：
（1）查清螺旋管的绕线方向。
（2）标出电流在螺旋管中的方向。
（3）用有手螺旋定则确定螺旋管的磁极方向。
右手螺旋定则
1．（2017 山西）1825年瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方，然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路，如图所示，他把一根条形磁铁插入螺旋线圈内，再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转，进行多次实验他都没有发现小磁针偏转．科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述试验，是为了探究 ____________________________ ；在实验中，科拉顿用到了1820年丹麦物理学家 ____________发现“电流的周围存在着磁场”的实验装置．
教学目标
巩固练习
什么情况下磁可以生电
奥斯特
2．（2017 无锡）如图所示实验，用 ___________ 判断通电螺线管周围各点的磁场方向，为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关，应该采取的操作是 _______________________ ．
小磁针N极的指向
对调电源的正负极
3．（2017 咸宁）如图所示，根据图中磁感线的方向，标出通电螺线管的N极和电源的“+”极．
4、（2017 潍坊）在图乙中标出磁感线的方向及小磁针的N极。
5．（2017 益阳）如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针（黑端为N极），静止时其指向正确的是（ ）
D
A
．
．
A
C
B
6．（2017 连云港）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
B
A
C
B
D
7、（2017 德阳）请在图中标出通电螺线管和小磁针的S极．
电源
( )
( )
9．（2017 东营）如图所示，请在图中标出电源的“+”、“ -”极，并用箭头标出磁感线的方向。
8、（2017 菏泽）如图所示，标出通电螺线管的N极和S极。
10．（2017 岳阳）根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“-”极。
11．（2017 聊城）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后．下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的左端为N极
B．小磁针一直保持静止
C．小磁针的S极向右转动
D．通电螺线管外A点的磁场方向向左
D
12．（2017 威海）开关闭合后电磁铁A和永磁体B的磁感线分布如图所示．请标出永磁体B左端的磁极和四条磁感线的方向．
13．（2017 黄石）闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示．
通电螺旋管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似。
通电螺旋管的极性与电流方向有关
通电螺旋管的极性的判断：右手螺旋定则判断
电流的磁场
电流的磁效应：电流周围存在磁场
磁场方向与电流方向有关
通电螺旋
管的磁场
教学目标
课堂小结
谢 谢！
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