沪粤版（2024）16.2 电流的磁场教案设计

这是一份沪粤版（2024）16.2 电流的磁场教案设计，共29页。教案主要包含了ppt3，ppt4，ppt5~7，ppt8，ppt9，ppt10~14，ppt15，ppt16等内容，欢迎下载使用。
课 题
第十六章 第2节 电流的磁场
课型
新授课
教学目标
1.掌握电流的磁效应，明确通电导体周围存在磁场，理解磁场方向与电流方向的关联；
2.知晓通电直导线周围磁场的环形分布特点，能描述其在垂直于导线平面内的分布规律；
3.了解通电螺线管的结构，明确其外部磁场与条形磁体磁场的相似性；
4.理解通电螺线管极性与电流方向的关系，熟练运用安培定则判断螺线管的N极和S极；
5.记住奥斯特实验的核心结论，能解释实验现象背后的物理原理，建立电与磁的关联认知。
教学重点
掌握电流的磁效应，明确通电导体周围存在磁场，理解磁场方向与电流方向的关联；了解通电螺线管的结构，明确其外部磁场与条形磁体磁场的相似性。
教学难点
理解通电螺线管极性与电流方向的关系，熟练运用安培定则判断螺线管的N极和S极
教学方式
讲授法、实验法、讨论法。
教具
多媒体、各种实验室磁体、其他磁现象相关实验器材
教学过程设计
教师活动预设
学生活动预设
设计目的
【ppt3】
以“磁与电有关系吗？电能产生磁吗？”两个核心问题引发学生思考，介绍历史上科学界对电与磁关系的不同认知——部分科学家认为二者无联系，而丹麦物理学家奥斯特坚信电、热、光、磁存在关联，通过多年实验，于1820年4月发现电流的磁效应，打破了电与磁孤立的认知，开启了电与磁关联研究的新篇章，同时搭配相关图示强化“电与磁可能存在联系”的猜想。
【ppt4】
承接上一页内容，提出“小磁针受到的磁场力，这个磁场与电流有什么关系？”的后续疑问，引导学生产生探究兴趣，进而提出“模仿奥斯特实验思路进行实验”的方案，并展示奥斯特实验的三种状态示意图，为后续实验探究明确方向。
【ppt5~7】
聚焦“观察通电直导线周围的磁场”这一实验主题，明确实验核心目的是探究通电直导线周围是否存在磁场及磁场方向与电流方向的关系；列出实验所需器材；详细拆解三步实验操作：①将小磁针置于桌面，直导线平行放在小磁针上方，观察无电流时小磁针指向；②将导线接入电路，闭合开关通电流，观察小磁针指向是否变化并思考原因；③反向改变电流方向，观察小磁针指向变化并分析结论。专门呈现 “观察通电直导线周围的磁场” 实验的两大关键现象：一是导线通电时，小磁针发生明显偏转，断开电源后，小磁针恢复到初始指向；二是当导线中电流方向反向时，小磁针的偏转方向也随之反向转动，为后续推导实验结论提供直观依据。基于前一页的实验现象，总结得出实验核心结论：第一，通电导线的周围确实存在磁场；第二，磁场的方向与电流的方向存在关联，电流方向改变会导致磁场方向改变，同时搭配小磁针在通电、断电状态下的示意图，辅助学生理解结论。
【ppt8】
首先给出螺线管的定义，即“将导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈”；接着提出两个核心探究问题：①通电螺线管的磁场是怎样分布的？②通电螺线管的极性与电流方向有怎样的关系？引发学生探究兴趣，同时搭配相关图示，让学生对螺线管的结构和探究方向有初步认知。
【ppt9】
首先给出螺线管的定义，即“将导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈”；接着提出两个核心探究问题：①通电螺线管的磁场是怎样分布的？②通电螺线管的极性与电流方向有怎样的关系？引发学生探究兴趣，同时搭配相关图示，让学生对螺线管的结构和探究方向有初步认知。
【ppt10~14】
围绕“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验，明确实验目的是掌握通电螺线管外部磁场的分布规律及极性与电流方向的关系；详细列出实验器材，并逐一展示各器材的示意图，帮助学生识别器材，为实验操作做好准备。
聚焦实验的第一个操作环节，详细说明操作步骤：在嵌有螺线管的有机玻璃板上均匀撒上铁屑，给螺线管接通电源后，轻轻敲击有机玻璃板，观察螺线管周围铁屑的分布情况，并引导学生思考“通电螺线管外部的磁场分布与哪种磁体的磁场相似”，培养学生的观察和思考能力。呈现铁屑分布的实验现象，基于现象得出两大结论：①通电螺线管的周围存在磁场；②通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似，即两端磁性较强（为磁极），中间磁性较弱，通过实验现象与已知磁体磁场的对比，帮助学生快速理解通电螺线管的磁场特点。介绍实验的第二个操作环节，即按图示电路连接各器材，将小磁针放置在螺线管的两端，闭合开关后，观察螺线管两端小磁针的指向；随后改变电路中电流的方向，再次观察小磁针静止时 N 极的指向变化，通过对比实验，探究电流方向对螺线管极性的影响。呈现该环节的实验现象，总结得出结论：①通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，其具体极性可通过实验中小磁针的指向来确定；②通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流的方向密切相关，电流方向改变，磁场方向也会随之改变。
【ppt15】
通过对比不同绕法、不同电流方向的螺线管极性示意图，总结规律：①甲、乙两组螺线管绕法相同，但电流方向不同，最终通电螺线管两端的极性不同；②甲、丙两组螺线管绕法不同，但电流方向相同，最终通电螺线管两端的极性相同，帮助学生理解螺线管极性由绕法和电流方向共同决定，为后续学习安培定则奠定基础。
【ppt16】
采用趣味图示辅助教学，通过“猴子用右手把大螺线管夹在腋下”“蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行”的生动场景，直观呈现电流方向与螺线管N极的对应关系，以趣味化的方式降低学生理解难度，为安培定则的正式讲解做好铺垫。
【ppt17】
用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向保持一致，则拇指所指的那一端就是螺线管的N 极；同时搭配右手握螺线管的示意图，清晰展示手指与螺线管、电流方向、N极的对应关系，让学生明确安培定则的具体用法。
【ppt18、19】
通过多个不同电流方向的螺线管示意图，强化安培定则的应用场景，展示如何根据电流方向，利用安培定则快速判断螺线管的N极和S 极，帮助学生巩固对定则的理解和记忆，提升应用能力。继续通过示意图巩固安培定则的应用，聚焦不同绕法、不同电流方向下螺线管的极性判断，让学生在反复观察和练习中，熟练掌握“根据电流方向判断极性”“根据极性判断电流方向”的方法，确保学生能灵活运用安培定则解决实际问题。
【ppt20、21】
知识迁移
【ppt22】
科学世界
【ppt23】
知识小结
学习、了解
听讲、思考
参与、实验
归纳、记忆
听讲、归纳、记忆
参与、实验
思考、实践
听讲、思考
实践、理解
理解、辨析、记忆
通过核心问题引发学生思考，结合科学史与图示，打破电与磁孤立的认知，激发学生对电与磁关联的探究兴趣，为后续实验铺垫。
承接上一页疑问，提出具体探究方向，展示奥斯特实验三种状态示意图，明确实验探究目标，引导学生主动参与实验设计与探究。
帮助学生直观感知通电直导线周围磁场的存在及磁场方向与电流方向的关联，培养观察、分析和归纳能力。
给出螺线管定义，提出两大核心探究问题并搭配图示，让学生清晰认知螺线管结构，明确后续实验探究重点，激发探究通电螺线管磁场的兴趣。
引导学生对比条形磁体磁场，总结通电螺线管外部磁场分布特点及极性与电流方向的关系，提升实验探究和逻辑推理能力。
帮助学生理解螺线管极性的决定因素，为安培定则的学习奠定基础。
降低理解难度，激发学习兴趣，为安培定则的正式讲解做好铺垫。
清晰阐述安培定则的内容并搭配示意图，让学生明确定则的具体用法，掌握判断螺线管N极、S极的核心方法。
帮助学生巩固定则记忆，提升“根据电流方向判断极性”“根据极性判断电流方向”的灵活应用能力。
板书设计
第2节 电流的磁场
一、电流的磁场
1.通电导线的周围存在磁场。
2.通电导线的周围的磁场方向跟电流的方向有关。
3.直导线周围的磁场，在垂直于通电直导线的平面内呈环形分布。
通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场类似于条形磁体的磁场。
2.通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关
3.安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。