2020人教版九年级全一册同步备课：20.2电生磁教案 同步练习

九年级全一册同步备课：20.2电生磁教案+同步练习
20.2电生磁教案
教学目标
知识和技能
1.认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系。
2.知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。
3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
过程和方法
1.观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。
2.探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
情感、态度与价值观
通过奥斯特的图片、事迹介绍，感悟奥斯特善于发现问题，勇于进行科学探索的精神；通过体验电和磁之间的联系，形成乐于探索自然界奥秘的习惯。
教学重难点
重点：
1.奥斯特的实验揭示了电流的磁效应.
2.通电螺线管的磁场及其应用.
难点：通电螺线管的磁场及其应用.
教学过程
一、创设情景，导入新课
师：上课之前，老师先给大家表演一个魔术——纸盒吸铁.
问题：此盒中可能是什么?你猜想的依据是什么?
教师断开开关，再去接触铁屑，纸盒不再吸引铁屑.此时教师将纸盒打开，让学生明白，刚才产生的磁跟电有关.
问题：电和磁从现象上看有非常相似的地方，它们之间有没有一定的联系呢?
【过渡】从哲学角度看，电和磁应该是有联系的，但是很多年都没发现.直到从丹麦物理学家奥斯特的一个实验开始，揭开了电与磁联系的发展史.那么奥斯特做了什么实验?对发现电与磁之间的联系起到怎样的作用?学习完本节课，你的疑问会迎刃而解.
二、讲授新课
知识点一：电流的磁效应
在桌面上放一个小磁针，小磁针能指南北，在靠近小磁针且与其平行的方向放置一直导线，如图所示.
连接电路，检查完毕，观察小磁针在开关闭合前后的变化.这说明了什么?
回答：闭合开关，有电流通过直导线，小磁针会转动，说明通电导线周围存在磁场.
改变导线中的电流方向，观察小磁针的变化，说明了什么?
回答：改变导线中电流方向，小磁针的偏转方向也改变，说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关.
总结：这个实验最早是由丹麦物理学家奥斯特做的，也叫奥斯特实验，它说明了通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应.
通过奥斯特实验可以总结出哪些结论?
学生总结：1.通电导线周围存在磁场.2.电流的磁场方向与电流方向有关.
[知识拓展]　在奥斯特研究的最初，他受到力总是沿着物体连线方向这个观念的影响，总是沿电流的方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上，结果实验均以失败告终.1820年4月，在一次讲课中，他偶然把导线沿南北放置在一个带玻璃罩的指南针上方，通电时磁针竟然转动了，从而获得成功.
【过渡】既然电能生磁，为什么电线连一根大头针都吸不动?
知识点二：通电螺线管的磁场
1.通电螺线管的磁场
把导线绕在圆筒上，做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强很多.
展示一个螺线管，给螺线管通电，能使小磁针转动.
拿一个小磁针在通电螺线管周围移动，观察小磁针的变化.
问题：我们如何研究通电螺线管周围的磁场呢?
回答：通电螺线管周围存在磁场，不同位置磁场的方向不同，在螺线管的两端磁极不同.
我们已经知道借助铁粉可以研究磁体周围磁场的分布情况，也可以利用类似的方法来研究通电螺线管周围的磁场.
在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑.通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况.改变电流方向，再观察一次.用线画出铁粉的形状.
学生观察实验，画出通电螺线管的磁感线.
问题：对比通电螺线管的磁场以及前面学过的磁体周围的磁场，它的形状与哪种磁体相似?
回答：通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，它也有两个磁极.
2.探究通电螺线管外部的磁场分布
提出问题：通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极.那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢?
学生进行猜想：磁极可能与电流方向有关，可能还与螺线管的绕向有关等.
设计实验：在通电螺线管的外部放一些小磁针，利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管，改变电流方向，确定通电螺线管的磁极.
进行实验：按照课本中的图进行绕线，给螺线管通电，在图中标出通电螺线管的N，S极.
螺线管有两种绕法，每种绕法电流有两个方向，如下图所示.尝试确定通电螺线管的磁极.
归纳分析：当通电螺线管的电流方向改变时，小磁针N极指向也发生改变.
结论：说明通电螺线管的极性与电流方向有关.
【知识拓展】通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出回到南极.但是，在通电螺线管内部，磁场方向是从螺线管的南极指向北极.如图所示.
【过渡】我们已经知道，通电螺线管的极性与电流方向有关，那么有什么样的具体法则呢?
知识点三：安培定则
师：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变.用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?
生：阅读课本关于安培定则的描述，结合刚才的实验用右手来判定通电螺线管的磁极.
下面请同学说出判断通电螺线管磁极的方法.
生：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极.如图所示.
【知识拓展】以通电螺线管正面电流为例，电流方向与螺线管N，S极关系记忆口诀：电流向上，N极在左；电流向下，N极在右.可简化为“上左，下右”.
三、课堂小结
1.电流的磁场，通电导线周围存在磁场，通电螺线管就是它的应用.
2.奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场，并且磁场方向与电流方向有关.
3.通电螺线管的磁场与条形磁体相似，都有磁极.
4.利用安培定则来判定通电螺线管的磁极.
四、板书设计
第2节
电生磁
五、教学反思
电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此，要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，要让学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。
通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去探究，用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。探究结束后，让学生自己归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。
同步练习：
1.研究“通电导体周围存在磁场”的实验如图所示，以下观点正确的是
(　　)
A.断电时，静止的小磁针N极指向地理南极附近
B.通电时，导线周围真实存在着磁感线
C.法拉第通过此实验首先发现电与磁之间存在联系
D.要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可
答案：D
2.某同学为了增强通电螺线管的磁性，下列做法错误的是
(　　)
A.增加通电螺线管的匝数
B.在通电螺线管中插入铁芯
C.增大通电螺线管中的电流
D.改变通电螺线管中的电流方向
答案：D
3.如图所示，当闭合开关S后，通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端，则(　　)
A.通电螺线管的Q端为N极，电源a端为正极
B.通电螺线管的Q端为N极，电源a端为负极
C.通电螺线管的Q端为S极，电源a端为正极
D.通电螺线管的Q端为S极，电源a端为负极
答案：C
4.小明在一块有机玻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(　　)
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
答案：C
5.如图所示，两个线圈套在同一玻璃棒上，各自能自由滑动，S闭合时，这两个线圈将会(　　)
A.向左右分开
B.向中间靠拢
C.都静止不动
D.先向左右分开，后向中间靠拢
答案：B
6.如图所示，将一条形磁体放在小车上，并靠近螺线管.开关闭合，当变阻器滑片向右滑动时，发现小车也向右运动，则条形磁体的左端为　　　　极，图中电阻R2的作用是　　　　.?
答案：N　保护电路
7.如图所示，闭合开关使螺线管通电，可以观察到左边弹簧　
，?右边弹簧　　　　
。(均选填“伸长”“缩短”或“不变”)?
答案：伸长
缩短
8.如图，闭合开关后，标出螺线管的N极和S极.
答案：