初中物理苏科版九年级全册电流的磁场教学设计

16.2 电流的磁场

教学目标

【知识与能力】

1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

【过程与方法】

1.经历电生磁的发现过程，能简单描述在探究过程中观察到的现象。

2.能在实验和探究中发现和提出问，并能制定简单的实验方案。

3.在讨论、评估中能清晰的陈述自己的观点，有评估和听取别人意见的意识。

【情感态度价值观】

1.通过对“电生磁”的研究和对“通电螺旋管的外部磁场”的探究，进一步激发学生学习科学的兴趣

2.通过本节课的学习，培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。

教学重难点

【教学重点】

掌握安培定则并能熟练应用。

【教学难点】  

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。          

课前准备

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，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。

二、新课学习

探究通电导体的磁场

1.探究通电直导线的磁场（奥斯特实验）

1820年4月的一天，丹麦哥本哈根大学的一间教室里正在上物理课。快下课时，教授说：“让我们把导线与磁针平行放置试试看。”他把导线和磁针都沿磁子午线方向放好，然后接上电源，只见小磁针向垂直于导线的方向偏转去。学生无动于衷，教授却激动万分.他接连三个月深入地研究，在1820年7月21日，他宣布了实验情况，由此揭开了电与磁的一个巨大的秘密。

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”。这个发现意味着电磁学新时代来到了，而 (1777—1851)揭开新时代帷幕的教授就是丹麦的物理学家奥斯特，因此我们把这个实验也叫做“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？如图教给大家一个办法。

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的方向有关。

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？物理学家安培就利用这一点，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。（如图所示）

3.电磁铁及其应用

指导学生阅读读一读“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

指导学生阅读“电磁继电器”，了解：电磁继电器的构造、工作原理和作用。

师：借助图像进行指导。

电磁继电器构造如图所示；

电磁继电器原理：利用低压（弱电流）的控制电路，来控制高压（强电流）工作电路。

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。

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

板书设计

16.2 电流的磁场

一、奥斯特实验

1．结论：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。

2.意义：实现了电生磁，初步揭示了电与磁的联系。

二、通电螺线管的磁场

分布：外部磁场与条形磁场的磁场相似。

三、应用

电磁铁——电磁起重机

电磁继电器——电铃、电话等

教学反思

本节课主要目的就是让学生通过探究活动从而知道通电的导体能够产生磁场，通过探究的过程，以提高学生的探究能力、学习科学研究的方法、培养学生的思维能力，同时，使学生领略到自然现象的奇妙和科学研究对生产生活的影响。