苏科版九年级物理下册第十六章二、电流的磁场 教学设计

《电流的磁场》教学设计
教学目标：
1.知道通电导线周围存在着磁场，初步认识通电导线周围的磁场方向与导线内的电流方向有关。
2.知道通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的外部磁场相似。并且认识到通电螺线管的外部磁场方向与电流的方向有关。
3.会用安培定则判断通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向。
4.理解电磁继电器的原理和了解电磁继电器的一些应用。
5.通过探究认识电与磁之间的联系，了解探索研究的科学方法；通过生活的现象与物理知识的联系以及物理知识在生产生活中的应用，激发学生的探索兴趣和学习的积极性。
教学重点：探究螺线管外部的磁场和安培定则的使用。
教学难点：设计方案探究螺线管外部的磁场和运用安培定则判断通电螺线管外部
的磁场极性和电流方向
教学方法：实验探究法、讲解点拨法、小组合作探究法
教学资源：教学课件、干电池、导线、铁钉、小磁针、铁屑、开关、电磁继电器、滑动变阻器。
教学过程：
（一）创设情景
引入新课　
　
利用多媒体播放：电磁起重机调运废旧钢铁。
师：从图像中，我们看到起重机没有用其他的工具为什么钢铁能自动被吊起呢？
想一想，利用我们上节《磁体和磁场》的知识能够大胆猜测一下有可能是什么原因呢？
生：起重机的吊钩是磁体，通过磁场吸住钢铁，而把钢铁吊起的。
师：（对于同学的猜测进行鼓励），提出新的问题，磁体吸起钢铁，那为什么在运到卡车上时钢铁却能掉下来呢？请大家思考一下。
生：（思考并交流）磁体的磁性没有了等等。
师：看来这中磁体与我们前面遇到的磁体还是不同的，可以自由的控制自己的磁性有无。那么这究竟是个什么样的磁体呢？又是怎么控磁性强弱的呢？我们下面就来研究这个问题。
（二）探究通电导体的磁场
１、探究通电直导线的磁场
1820年4月的一天，丹麦的物理学家奥斯特做了一个实验，现在请同学们也来做做这个实验，放置一个小磁针，等它静止后把一根直导线放在它的上方，并使直导线与小磁针平行，然后闭合开关。看看你能有什么发现呢？由此你又能得到什么启示呢？
生：分组实验并思考：（多媒体投影）
（１）当断开电路时，小磁针不偏转；当接通电路时，小磁针偏转（选填“偏转”或“不偏转”）
。
（２）改变直导线中电流的方向，小磁针的偏转方向改变（选填“改变”或“不改变”）
。
师：通过上面的实验现象，你得到什么启示了吗？
（点拨：通过现象一说明通电导线周围存在磁场；通过现象二说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。）
生：分析交流归纳总结。
结论：通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。
师：这个实验揭示了电流可以产生磁场，我们称之为：“电流的磁效应”。我们把这个实验叫做“奥斯特实验”
２、探究通电螺线管的外部磁场
师：同学们现在能知道为什么起重机有磁性和如何控制磁性的有无了吗？
生：通电导体能够产生磁场，可以用通电或者断电控制；
师：可是能从上面的实验中我们发现，接通电路时小磁针偏转很慢，这说明一根通电导线产生的磁场是很弱的，那么起重机又是如何增强磁性的呢？我们如果把通电导线增多会怎么样呢？
点拨：把导线绕成螺旋状，每一圈导线都产生一个磁场，很多圈导线产生的磁场累积起来的磁场就加强了，就做成了螺线管。
师：那么通电螺线管的磁场又是什么样子的呢？同学也可以借用小磁针和铁屑来研究。
生：分组绕螺线管，连接电路，借用小磁针和铁屑研究通电螺线管的磁场分布情况。观察并思考回答。
（1）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；
（2）改变螺线管中电流的方向，小磁针的偏转方向改变（选填“改变”或“不改变”）
。说明：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流方向有关。
师：试验里我们可以通过小磁针的指向来判断通电螺线管的极性，如果没有小磁针，我们是否就不能判断通电螺线管的极性了呢？
点拨：实验中，我们发现通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，我
们能够利用它们之间的这个关系来判断通电螺线管的极性呢？
物理学家安培想到了一个非常简单的方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的Ｎ极，所以这种方法叫做安培定则，也叫右手定则。
练习巩固：ＷＷＷ第２题
３、电磁铁及其应用
指导学生阅读Ｐ４０读一读“电磁铁及其应用”，使学生了解：电磁铁就是内部带有铁芯的螺线管和它的优点，以及应用（电磁起重机、电铃、电磁继电器等）。
利用铁钉、滑动变阻器、导线、电源、开关、大头针等器材，制作一个电磁铁，并利用如图电路探究“影响电磁铁磁性的因素”
４、电磁继电器与自动控制
提出问题：
高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响，如何才能完成工作而又不会造成人身伤害?如何自动控制、远距离控制?
①、电磁继电器的构造
电磁继电器的结构和工作电路如图所示：(屏幕显示)
结构：A：电磁铁、B：衔铁、C：弹簧、D：动触点、E：静触点．
②、电磁继电器的工作原理
工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来使D和E接触，工作电路闭合．电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路．
结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关．
学生实验：让学生分组联接电磁继电器的控制电路和用小灯泡组成的工作电路．使
继电器通电时，小灯泡亮，断电时小灯泡灭．
通过接线和操作，使学生掌握继电器的主要构造和工作原理．
提问：用电磁继电器控制电路有什么好处？
回答：1.用低电压控制高电压；2.远距离控制；3.自动控制．
5．电磁继电器的应用
(在学生自己分析的基础上，进行小组合作讨论．)
分析防讯报警器、水位自动报警器和温度自动报警器的工作原理．
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数
电磁继电器的几个主要部件：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点.静触点．
电磁继电器的工作原理：控制电路的接通、断开，使电磁铁有、无磁性，衔铁被吸或被拉离．使动、静触点接通或断开．使工作电路接通或断开．
自动报警装置、控制电路在一定条件下自动接通，以达到报警的目的．如控制电路中接入热敏元件或光敏元件还可以实现温度自动控制或光自动控制。
作用：用低压（弱电流）的控制电路来控制高压（强电流）工作电路；并能实现遥控和生产自动化。
电磁继电器的应用：电冰箱、汽车、水位控制、温度控制、电梯、机床里的控制电路等
（三）学生合作讨论：题目见课件
（四）课堂小结（教师指导学生进行整节课的知识梳理）
１、奥斯特实验
２、通电螺线管的外部磁场
３、电磁铁及其应用
４、电磁继电器与自动控制
（五）当堂检测：
1．要改变电磁铁的磁性强弱，可以改变线圈的匝数,还可以改变__________的大小，可以
__________联一个__________。
2
、
为判断一断导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为可用的是(???
)
A.被磁化的缝衣针及细棉线???????????
B.带电的小纸球及细棉球
C.小灯泡及导线?????????????
????????D.蹄形磁形及细棉线
3
、
用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开关，其主要作用是
(???
)
　　　A．节约用电。
　　　B．操作简单。
　　　C．保护用电器。
　　　D．避免危险。
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(???
)
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
（六）作业布置
必做题ＷＷＷ－１、３；选做题ＷＷＷ－４、５.
附：板书设计
电流的磁场
教学反思：
本节课的成功之处：复习引入处理的恰当过渡自然，从复习磁场的基本性质和磁场方向的规定入手，学生既复习了上节课的相关内容，又为新课引入做了垫铺。在演示实验中明确地要求学生要观察的电源的正负极从而判断电流的方向，观察小磁针的偏转方向，当改变电流的方向时小磁针的偏转方向有啥变化,效果较好。学生深刻地理解了通电直导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关，当电流的方向改变时，磁场的方向也发生改变。
不足之处：本节课的重点和难点在通电螺线管的磁场方向的判断。由于在前面做实验用的时间较多，导致学习后面一部分内容时间紧，处理的有点仓促，没有体现出重点，突破难点，仅仅告诉了学生如何用右手定则判断螺线管的N、S极，至于用右手怎么握住螺线管，什么情况下正握、什么情况下反握没有详细介绍，导致学生在判断时握手容易出错。
改进：对于用右手判断螺线管的N、S极，首先要求学生搞清楚落线管的正面和反面，即我们能看得到螺线管半圈的这一面为螺线管的正面，看不见的一面为反面。其次，弄清电流的方向，电流是从螺线管的哪一端流入，螺线管的正面中的电流时沿着哪个方向流，电流时向上（或者向右）流则正握（手心向前手背朝向自己），否则反握（手背向前手心朝向自己），判断即可有正面电流也可用反面电流，这样学生就可以知道怎么握手轻松地判断N、S极或者电流的方向。很容易突破难点，这也很好的突破后面螺线管的绕制这一难点。
通过这节课的学习有效的调动了学生学习物理的积极性，也激发了他们学习物理的兴趣，所以下次的教学要注意借鉴这节课的成功之处。