蘇科版九年級物理下冊教案162電流的磁場

1、電流的磁場探究式教學(xué)案例設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課主要目的就是讓學(xué)生通過探究活動從而知道通電的導(dǎo)體能夠產(chǎn)生磁場，通過探究的過程，以提高學(xué)生的探究能力、學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，同時，使學(xué)生領(lǐng)略到自然現(xiàn)象的奇妙和科學(xué)研究對生產(chǎn)生活的影響。據(jù)此目標(biāo)，設(shè)計(jì)了三個主要的步驟：一、設(shè)置電磁起重機(jī)吊運(yùn)鋼鐵的情景，讓學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，學(xué)生通過已學(xué)的”磁體和磁場”的知識去合理地猜想從而引入探究的題目。在此過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、運(yùn)用已學(xué)過的科學(xué)知識去推理的能力。二、探究通電導(dǎo)體的磁場的過程。電與磁之間的關(guān)系的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了一個比較漫長過程，在有限的時間里面讓學(xué)生探究

2、出來是需要有效的指導(dǎo)。在這個環(huán)節(jié)中，首先設(shè)置了一個有趣的科學(xué)故事（奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的故事），提高學(xué)生的興趣，再通過重做該實(shí)驗(yàn)以啟發(fā)學(xué)生思考。實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，回答了“電磁起重機(jī)為什么有磁性？為什么能夠控制磁性的有無？”的問題，回應(yīng)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的故事。初步使學(xué)生了解電與磁之間的聯(lián)系，體會奧斯特實(shí)驗(yàn)的重要意義。通過思考新的問題“一根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場是很弱的，那么起重機(jī)又是如何增強(qiáng)磁性的呢？”轉(zhuǎn)而引入到探究通電螺線管的磁場。這樣，避免了直接探究通電螺線管的磁場，把難點(diǎn)分散。既符合初中學(xué)生的認(rèn)知水平，也符合人類對自然規(guī)律的認(rèn)識過程。然后通過探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)識到通電螺線管的磁場方向與電流的方

3、向有關(guān)，再讓學(xué)習(xí)安培定則，使其體會安培定則的便捷有效。三、“通電螺線管的磁場的探究”結(jié)論既回答了“電磁起重機(jī)為什么磁性很強(qiáng)？”的問題，也體現(xiàn)了物理知識在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用。通過課本中讀一讀“電磁鐵及其應(yīng)用”和“練習(xí)使用電磁繼電器”，讓學(xué)生了解所學(xué)知識在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。同時，也培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和自學(xué)能力。在整個設(shè)計(jì)過程中，首先注重情景、問題的設(shè)置，興趣和求知欲是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。第二，注重探究活動的難度控制和有效性。第三，注重學(xué)生科學(xué)方法的學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。教學(xué)流程：設(shè)置情境激發(fā)興趣 引入新課探究通電導(dǎo)體的磁場探究通電導(dǎo)線周圍的磁場探究通電螺線管外部的磁場電磁鐵磁性強(qiáng)弱探究及其應(yīng)用電

4、磁繼電器構(gòu)造、原理及應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：通過探究活動，知道通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，初步認(rèn)識通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與導(dǎo)線內(nèi)的電流方向有關(guān)。通過探究活動，知道通電螺線管的外部磁場與條形磁鐵的外部磁場相似。并且認(rèn)識到通電螺線管的外部磁場方向與電流的方向有關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)，會用安培定則判斷通電螺線管外部磁場的方向與電流的方向。通過閱讀與觀察，理解電磁繼電器的原理和了解電磁繼電器的一些應(yīng)用。通過探究認(rèn)識電與磁之間的聯(lián)系，使學(xué)生初步領(lǐng)略到自然現(xiàn)象的美妙和諧，樂于探索自然界的奧秘，了解探索研究的科學(xué)方法；通過生活的現(xiàn)象與物理知識的聯(lián)系以及物理知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的探索興趣和學(xué)習(xí)的積極性。教學(xué)重點(diǎn)：探究螺線

5、管外部的磁場和安培定則的使用。教學(xué)難點(diǎn)：設(shè)計(jì)方案探究螺線管外部的磁場和運(yùn)用安培定則判斷通電螺線管外部的磁場極性和電流方向教學(xué)方法：科學(xué)探究法、難點(diǎn)分解法、小組學(xué)習(xí)法教學(xué)資源：教學(xué)課件、干電池、導(dǎo)線、鐵釘、小磁針、鐵屑、開關(guān)、電磁繼電器、滑動變阻器。教學(xué)過程： （一）創(chuàng)設(shè)情景 引入新課利用多媒體播放：電磁起重機(jī)調(diào)運(yùn)廢舊鋼鐵。師：從圖像中，我們看到起重機(jī)沒有用其他的工具為什么鋼鐵能自動被吊起呢？想一想，利用我們上節(jié)磁體和磁場的知識能夠大膽猜測一下有可能是什么原因呢？生：起重機(jī)的吊鉤是磁體，通過磁場吸住鋼鐵，而把鋼鐵吊起的。師：（對于同學(xué)的猜測進(jìn)行鼓勵），提出新的問題，磁體吸起鋼鐵，那為什么在運(yùn)到卡

6、車上時鋼鐵卻能掉下來呢？請大家思考一下。生：（思考并交流）磁體的磁性沒有了等等。師：看來這中磁體與我們前面遇到的磁體還是不同的，可以自由的控制自己的磁性有無。那么這究竟是個什么樣的磁體呢？又是怎么控磁性強(qiáng)弱的呢？我們下面就來研究這個問題。（二）探究通電導(dǎo)體的磁場、探究通電直導(dǎo)線的磁場（奧斯特實(shí)驗(yàn)）1820年4月的一天，丹麥哥本哈根大學(xué)的一間教室里正在上物理課 .快下課時，教授說：“讓我們把導(dǎo)線與磁針平行放置試試看.”他把導(dǎo)線和磁針都沿磁子午線方向放好，然后接上電源，只見小磁針向垂直于導(dǎo)線的方向偏轉(zhuǎn)去.學(xué)生無動于衷，教授卻激動萬分.他接連三個月深入地研究，在1820年7月21日，他宣布了實(shí)驗(yàn)情況

7、，由此揭開了電與磁的一個巨大的秘密。請同學(xué)們也來做做這個實(shí)驗(yàn)，放置一個小磁針，等它靜止后把一根直導(dǎo)線放在它的上方，并使直導(dǎo)線與小磁針平行，然后閉合開關(guān)?？纯茨隳苡惺裁窗l(fā)現(xiàn)呢？由此你又能得到什么啟示呢？生：分組實(shí)驗(yàn)并思考：（多媒體投影）（）當(dāng)斷開電路時，小磁針不偏轉(zhuǎn)；當(dāng)接通電路時，小磁針偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”） 。（）改變直導(dǎo)線中電流的方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向改變（選填“改變”或“不改變”） 。師：通過上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你得到什么啟示了嗎？（點(diǎn)撥：通過現(xiàn)象一說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場；通過現(xiàn)象二說明通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向有關(guān)。）生：分析交流歸納總結(jié)。結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場，磁場的

8、方向與電流的方向有關(guān)。師：這個實(shí)驗(yàn)揭示了電流可以產(chǎn)生磁場，我們稱之為：“電流的磁效應(yīng)”。這個發(fā)現(xiàn)意味著電磁學(xué)新時代來到了，而 (17771851)揭開新時代帷幕的教授就是丹麥的物理學(xué)家奧斯特，因此我們把這個實(shí)驗(yàn)也叫做“奧斯特實(shí)驗(yàn)”、探究通電螺線管的外部磁場師：同學(xué)們現(xiàn)在能知道為什么起重機(jī)有磁性和如何控制磁性的有無了嗎？生：通電導(dǎo)體能夠產(chǎn)生磁場，可以用通電或者斷電控制；師：可是能從上面的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，接通電路時小磁針偏轉(zhuǎn)很慢，這說明一根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場是很弱的，那么起重機(jī)又是如何增強(qiáng)磁性的呢？我們?nèi)绻淹妼?dǎo)線增多會怎么樣呢？如圖教給大家一個辦法。點(diǎn)撥：把導(dǎo)線繞成螺旋狀，每一圈導(dǎo)線都產(chǎn)生一個

9、磁場，很多圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場累積起來的磁場就加強(qiáng)了，就做成了螺線管。師：那么通電螺線管的磁場又是什么樣子的呢？同學(xué)也可以借用小磁針和鐵屑來研究。生：分組繞螺線管，連接電路，借用小磁針和鐵屑研究通電螺線管的磁場分布情況。觀察并思考回答。（1）通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似；（2）改變螺線管中電流的方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向改變（選填“改變”或“不改變”） 。說明：通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。師：試驗(yàn)里我們可以通過小磁針的指向來判斷通電螺線管的極性，如果沒有小磁針，我們是否就不能判斷通電螺線管的極性了呢？點(diǎn)撥：實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)，我們

10、能夠利用它們之間的這個關(guān)系來判斷通電螺線管的極性呢？物理學(xué)家安培就利用這一點(diǎn)，想到了一個非常簡單的方法：用右手握住螺線管，讓四指彎曲且與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是螺線管的極，所以這種方法叫做安培定則，也叫右手定則。（如圖所示）練習(xí)鞏固：第題、電磁鐵及其應(yīng)用指導(dǎo)學(xué)生閱讀讀一讀“電磁鐵及其應(yīng)用”，使學(xué)生了解：電磁鐵就是內(nèi)部帶有鐵芯的螺線管和它的優(yōu)點(diǎn)，以及應(yīng)用（電磁起重機(jī)、電鈴、電磁繼電器等）。利用鐵釘、滑動變阻器、導(dǎo)線、電源、開關(guān)、大頭針等器材，制作一個電磁鐵，并利用如圖電路探究“影響電磁鐵磁性的因素”、電磁繼電器與自動控制指導(dǎo)學(xué)生閱讀“電磁繼電器”，了解：電磁繼電器的構(gòu)造、工

11、作原理和作用。師：借助圖像進(jìn)行指導(dǎo)。電磁繼電器構(gòu)造如圖所示；電磁繼電器原理：利用低壓（弱電流）的控制電路，來控制高壓（強(qiáng)電流）工作電路。作用：用低壓（弱電流）的控制電路來控制高壓（強(qiáng)電流）工作電路；并能實(shí)現(xiàn)遙控和生產(chǎn)自動化。應(yīng)用：電冰箱、汽車、水位控制、溫度控制、電梯、機(jī)床里的控制電路等（三）課堂小結(jié)（教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行整節(jié)課的知識梳理）、奧斯特實(shí)驗(yàn)、通電螺線管的外部磁場、電磁鐵及其應(yīng)用、電磁繼電器與自動控制（四）作業(yè)布置必做題、；選做題、.（五）板書設(shè)計(jì)電流的磁場三、應(yīng)用電磁鐵電磁起重機(jī)電磁繼電器電鈴、電話等一、 奧斯特實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場意義：實(shí)現(xiàn)了電生磁，初步揭示了電與磁的聯(lián)系二

12、、通電螺線管的磁場分布：外部磁場與條形磁體的磁場相似極性與電流方向有關(guān)安培定則 課外拓展實(shí)驗(yàn)：電流的磁場【目的和要求】通過直線電流的磁場和通電螺線管的磁場的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識帶電導(dǎo)體周圍存在著磁場，并進(jìn)一步認(rèn)識和檢驗(yàn)安培右手螺旋定則?！緝x器和器材】專用電源（低電壓、短時間大電流），粗銅線（3×30毫米）小磁針（J2406型，一組10個），硬紙板（20厘米×20厘米），方座支架（J1102型），鉛筆，帶硬紙板（15厘米×20厘米）的螺線管，導(dǎo)線2根，細(xì)鐵粉?！緦?shí)驗(yàn)方法】一、直線電流的磁場1將30毫米長的粗鋼線穿過20厘米見方的硬紙板的中心。2將粗銅線沿豎直位置固定好（例如用

13、一個小支架固定硬紙板，或用方座支架夾持住硬紙板）。粗銅線的兩端另外用導(dǎo)線連接到專用電源的輸出端上，然后在紙板上均勻撒一層細(xì)鐵粉。3接通專用電源的開關(guān)，并同時用一支鉛筆輕敲紙板，使上面的鐵粉沿磁力線排列。（專用電源的短時間電流輸出達(dá)三、四十安培以上，然后會在預(yù)定的時刻自動斷開。）4用白紙畫出所見圖形的簡圖（參看圖3171）。然后在紙板上沿同心圓的4個不同方位各放1個小磁針。再次接通專用電源，按小磁針北極所指的方向在同心圓上標(biāo)出磁力線的方向。5檢查導(dǎo)線中的電流方向和磁力線方向是否符合右手螺旋定則（見圖3172）。6改變電流的方向重做一遍上述實(shí)驗(yàn)，再畫一張磁力線簡圖，與上圖相比較，并檢驗(yàn)右手螺旋定則。二、通電螺線管的磁場1將帶硬紙板的螺線管的兩端接到專用電源的輸出端上，按通電源，同時輕敲均勻地撒好了鐵粉的硬紙板，使上面的鐵粉沿磁力線排列（圖3173）。2畫出表明螺線管內(nèi)和兩端外鐵粉排列形狀的簡圖。3在螺線管內(nèi)和兩端外不同地方放幾個小磁針，再次接通專用電源，按小磁針北極所指的方向，在簡圖上標(biāo)出磁力線的方向，并注明電流的方向看看是否符合右手螺旋定則（圖3174）?！緟⒖假Y料】線圈指南針在鉛筆上用牛皮紙纏兩層，然后再用漆包線在紙上順次密繞6070圈，把線頭固定好后，把線圈連同紙筒一起從鉛筆上取下，這樣便得到了一個螺