沪科版九年级全册物理 17.2 电流的磁场 教案+当堂检测+备课资源

17.2 电流的磁场
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、知识与技能
1.了解生活中电磁铁的应用,认识磁与电的密切关系.
2.通过演示实验知道通电导体的周围存在磁场——“电流的磁效应”.
3.通过实验探究知道“通电螺线管的磁场分布”.
4.会用右手螺旋定则判定通电螺线管两端的磁极或螺线管中的电流方向.
二、过程与方法
1.在探究“通电导体的周围存在磁场”的过程中,让学生认识转换法在其中的应用.
2.让学生学会用科学、巧妙的方法记忆和应用物理规律——“右手螺旋定则”.
三、情感态度与价值观
1.通过认识磁与电的关系,让学生保持对大自然的好奇心.
2.通过对学生进行“偶然性寓于必然性中”的哲学思想教育,说明科学发现中“机遇”的意义和作用.
【重点难点】
重点:通电螺线管的磁场及其应用.
难点:会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向.
【新课导入】
导入1:问题导入
磁体周围存在磁场,把小磁针放在磁体周围时,会受到磁力作用而发生偏转;那么只有磁铁周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?
导入2:情境导入
教师实验演示并提问:
1.用单独一个铁钉去吸引大头针,观察到什么现象?说明什么?
2.用绕成电磁铁的铁钉去吸引大头针,观察到什么现象?说明什么?
3.断开电源,观察到什么现象?说明什么?
师:没有磁性的铁钉能吸引大头针,是因为有通电导线绕在铁钉上后,铁钉被磁化,说明电流产生了磁场.
导入3:视频导入
播放电磁起重机、电铃、电磁继电器等工作视频,想知道它们是怎样工作的吗?这节课让我们一起探讨吧?
【课堂探究】
1.奥斯特实验
教师演示“奥斯特实验”,请学生认真观察实验现象并思考以下问题:
(1)给导线通电,观察到小磁针　偏转　;断开电路,小磁针　不偏转　;这个现象表明　通电导体的周围存在磁场　.这个现象也叫做电流的磁效应.?
(2)若改变导线中电流方向,小磁针的偏转方向　改变　,这个现象表明　通电导体周围的磁场方向与电流方向有关　.?
讲述:奥斯特实验的物理意义在于,揭示了电现象与磁现象不是各自孤立的,而是有密切联系的,这一发现激发了各国科学家探索电磁本质的热情,有力推动了电磁学的深入研究.
2.通电螺线管的磁场
(1)教师提出:通电螺线管的周围存在磁场吗?通电螺线管周围的磁场是如何分布的?演示:通电螺线管周围的铁屑分布——实物投影展示;
引导学生观察现象,分析得出结论:通电螺线管的周围存在着　磁场　,通电螺线管周围的磁场分布状态与　条形磁体　类似.?
(2)学生进行实验探究——“通电螺线管周围的磁场方向与什么因素有关”
①提出问题:通电螺线管周围的磁场方向与什么因素有关?
②设计实验:引导学生分析需要的器材及实验方法
(a)器材:干电池、硬棒、漆包线、一个小磁针
(b)方法:通过观察小磁针的偏转情况,来判定通电螺线管两端的磁极与电流方向是否有关.
③学生进行实验,收集实验现象;教师巡视指导:
(a)连接电路,闭合开关,观察小磁针的偏转情况;
(b)改变电流方向,观察小磁针的偏转情况.
④引导学生分析现象,得出结论:
改变电流方向,小磁针指向　改变　,通电螺线管两端的磁极　改变　,这说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关.?
3.右手螺旋定则
判定通电螺线管两端磁极的办法——右手螺旋定则(科学方法的巧妙应用)
说明:用右手握住螺线管,让四个手指弯曲方向跟螺线管中　电流方向　一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的　N极　.?
4.知识拓展
你知道什么是电磁铁吗?电磁铁的工作原理是什么?它有哪些特点?
讲述:
(1)定义:内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁.
(2)工作原理:电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的.
(3)特点:
可以通过　电流的通断　来控制其磁性的有无;可以通过　改变电流的方向　,来改变其磁极的极性;可以通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱.?
第二节　电流的磁场
一、通电直导线周围的磁场
1.探究:通电直导线周围的磁场
2.结论:(1)通电直导线周围存在着磁场;
(2)通电导体周围的磁场方向与电流方向有关.
二、通电螺线管周围的磁场
1.探究:通电螺线管周围的磁场
2.结论:(1)通电螺线管的周围存在着磁场;
(2)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似.
(3)通电螺线管两端的极性决定于螺线管中电流的方向.
3.判断方法:右手螺旋定则
用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极.
三、电磁铁
1.如图所示,在静止的小磁针的上方拉一根与磁针平行的导线,给导线通电时,磁针会　偏转　,改变电流方向,重做实验,磁针　偏转方向改变　.它表明　通电导线周围的磁场与电流的方向有关　.发现电流周围存在着磁场的科学家是丹麦物理学家　奥斯特　.?
2.通电螺线管周围存在着　磁场　.它周围的磁场和　条形磁铁　的磁场相似.通电螺线管两端的磁极性质跟　电流的方向　有关.?
3.如图所示,开关S闭合时,小磁针的指向如图,则A是电磁铁的是　S　极,C是电源的　正　极.?
4.
如图所示,在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一条形铁棒,开关S闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是(　D　)
A.电流表示数变大,弹簧长度变长
B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变长
D.电流表示数变小,弹簧长度变短
5.(多选题)如图所示,C为条形磁铁,D为软铁棒,E为通电螺线管,闭合开关S时,下列说法中不正确的是(　CD　)
A.若C被吸引,则可断定A端为电源正极
B.若D被吸引,则可断定A端为电源正极
C.若C被排斥,则可以断定A端为电源正极
D.若D被吸引,无法断定电源的正负极
1.电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”.故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用.
2.奥斯特
奥斯特(1777~1851),丹麦物理学家.1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭.1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章.
他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究.由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系.1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应.同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现.这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域——电磁学.