苏科版九年级物理下册第十六章二、电流的磁场 教案

知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
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电流的磁场
一、教材分析
本节教材共包括三部分内容：实验演示“奥斯特实验”；探究“通电螺线管周围的磁场”；认识电磁铁并练习使用电磁继电器实现电路的自动控制，教学中既有实验技巧、操作能力的训练，又学习到一种有趣易操作的方法——安培定则判断螺线管的磁场。教材内容是继磁场基础上首先揭示电和磁关系的，是电与磁的重点。
二、学情分析
电流的磁场是一个很抽象的概念，学习接受较难，但在第一节课的学习中学生已有了初步的磁场概念，也能用转换的思想将抽象微观的内容形象化，宏观化，具有较好的知识迁移应用能力。同时对于首次揭示电与磁的关系的学习学生充满了好奇和探索精神.
三、教学目标
1、通过讲述奥斯特的故事对学生进行情感教育，并通过实验，引导学生归纳电流的磁效应。
2、通过观看视频引导学生认识到通电螺线管的磁场分布，并通过实验探究通电螺线管的磁极与哪些因素有关。
3、通过结合实物讲授，让学生能够通过安培定则判断通电螺线管的极性。
四、教学重难点
在前面学习了磁体及磁场后，学生对于磁场的研究方法已经有了一定的了解，所以本节课中研究电流的周围的磁场方法上较容易。电流的磁效应是电与磁联系之一，电能转化成磁，它是后面要学通电螺线管、电磁铁、电磁继电器的基础。通电导线周围的磁场很弱，可以做成通电螺线管使磁性增强，通电螺线管周围的磁场分布情况，可以结合实验探究总结得出，它需要学生较强的空间想象能力和语言表达能力。通过总结通电螺线管周围的磁场分布，了解通电螺线管相当于一个条形磁体，磁极的判断可以利用安培定则，安培定则是在实验的基础上总结出来的判断通电螺线管磁极的方法，这不是判断通电螺线管磁极的唯一方法，可以鼓励其他的判断方法。
重点：通过实验知道电流的磁效应以及通电螺线管外部的磁场分布情况。
难点：会运用安培定则，判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
五、教学策略
本节内容中包含三部分：电流的磁效应、通电螺线管的磁场、安培定则。这三部分内容都是建立在实验的基础上的，所以本节课可以利用实验贯穿始末。在电流的磁效应前先通过实验来说明通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这就是著名的奥斯特实验，拉近科学家与物理学习的距离。此磁场是非常非常弱的，对磁体产生力的作用也很小，为了使磁性增强，自然过渡到通电螺线管，它是各圈导线产生的磁场的叠加。研究通电螺线管周围磁场的分布的方法与前面研究磁体周围磁场的方法相同，为了节约时间，可以组织学生观看提前准备的微课，让他们发现磁感线的形状与分布和条形磁体相似。然后，让学生动手去做实验，总结出通电螺线管的磁极与电流方向和导线的绕法有关。通过安培定则来判断通电螺线管的磁极是本节的难点，内容比较抽象，实际教学中可以利用绳子来模拟导线，在圆柱体上绕线，练习判断通电螺线管的磁极。可以通过“想想议议”来鼓励学生发现不同的判断磁极的方法。
六、教学资源准备
电源、开关、导线、小磁针、磁铁、螺线管、漆包线、圆木棒、大头针、多媒体整合系统。
七、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
引入新课
举起一个板子，然后靠近一堆大头针，大头针被吸起来，让学生去猜测板子后面是什么。
待学生猜测结束后揭秘：一个电路。然后提问，这说明了什么？
讲述奥斯特发现电生磁的故事，对学生进行德育教育。
学生根据已有的知识很容易就想到后面是一个磁体。
电流能产生磁场。
认真听故事，并体会科学发现的艰辛。
激发学生学习兴趣，同时引起学生的思考。
对学生进行德育教育，让学生认识到科学发现的不容易。
新课教学（25分钟）
一、电流的磁效应
让学生利用桌上已有的实验器材，以及教师的指导，再现奥斯特实验。
对学生提出如下要求：
1、观察磁针指向
2、通电瞬间，观察现象，断电后，再次观察，然后改变导线中的电流方向，继续观察。
引导学生归纳总结
学生动手实验。
找出磁针的N极和S极
做的过程中观察实验现象，同时记录到活动卡上。
归纳总结：
（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。
培养学生根据实验现象得出结论的能力。
二、通电螺线管的磁场
既然电能生磁，为什么电线连一根大头针都吸不动？（演示）
把导线绕在圆桶上，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。通电螺线管周围的磁场是如何分布的呢？
组织学生观看微课视频。
对比通电螺线管的磁场分布以及前面学过的磁体周围磁场，它的形状与哪个磁体相似？
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？
设计实验：在通电螺线管的外部放一些小磁针，利用漆包线在中性笔上绕成螺线管，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。
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和线圈绕法有关。
想想议议：
你能借用自己的手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗？
学生：磁性太弱，吸引力太小。
引起学生思考
学生观看视频，通过与条形磁体、U型磁体的磁场分布对比，得出：通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，它也有两个磁极。
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线有关等。
螺线管有两种绕法，不同绕法电流有两个方向，如下图。
学生对比通电螺线管的N、S极，得出结论。
学生讨论课本中的蚂蚁和猴子的说法，尝试用自己的方法把这种关系表述出来。
通过介绍电与磁的联系，对学生进行“偶然性寓于必然性之中”的教育。
物理方法的培养，利用磁场对外的作用来研究通电螺线管的磁场分布。
培养学生的实验能力。
根据实验现象总结规律。
安培定则
通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。采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？
教师结合实物讲述应用安培定则判断通电螺线管的磁极以及根据螺线管的磁极判断电流方向。
课件出示针对性练习（此处略，见课件和学生活动卡）
认真听讲。
学生描述判断方法
用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的指的那端就是螺线管的N极。（如图）
练习使用安培定则解决实际问题。
学生自主完成练习，熟悉安培定则这一方法。
培养学根据实验分析，总结规律的能力。
使学生意识到物理方法是由个性到共性，由特殊到一般的过程。
培养学生利用物理知识解决实际问题的能力
总结（5分钟）
课堂小结：
1．奥斯特实验说明了什么问题？
2．通电螺线管周围磁场有什么特点？
3．如何判定通电螺线管的磁极？
1．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。
2．通电螺线管的磁场与条形磁体相似，都有磁极。
3．利用安培定则来判定通电螺线管的磁极。
培养学生总结归纳的能力
作业布置
1．完成《动手动脑学物理》第1～2题。
2．搜索生活中利用电流磁效应的实例
按要求完成作业。
知识巩固，培养学生联系生活、联系实际的意识。
八、反思与后记
本节课内容较多，比较抽象，学生建立电流磁场的观念有点困难，我主要设计利用演示实验和电子白板课件、视频、动画和图片等资源整合完成教学，提高了课节知识的容量，增加了直观性，方便学生理解和运用知识，提高能力，同时也提高了教学有效性。但是遗憾的是“拓展延伸”部分没有在课堂上完成，只能在课后让学生探究和思考交流。
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