初中物理教科版（2024）九年级上册2 电流的磁场优质教案

这是一份初中物理教科版（2024）九年级上册2 电流的磁场优质教案，共7页。教案主要包含了新课讲授，师生互动，总结反思，超越自我，板书设计，整合提升，大海扬帆，尝试远航，作业等内容，欢迎下载使用。
教学目标：
1.物理观念：
（1）了解奥斯特的发现及其意义，知道通电直导线周围的磁场分布；
（2）知道通电螺线管周围的磁场分布，掌握安培定则；
（3）知道磁现象的电本质。
2.科学思维：
用转化法（奥斯特实验）证明了电流周围磁场的存在，用模型法给出了电流周围的磁场存在的概况。
3.科学探究：
（1）通过奥斯特发现的实验与观察，培养学生的实验能力和观察能力；
（2）通过实验探究通电螺线管周围磁场分布，培养学生逻辑思维能力和抽象思维的能力。
4.科学态度与责任：
通过实验探究及讨论活动，培养学生善于学生观察、勤于思考、勇于探索的科学精神。
教学重点：通电螺线管周围的磁场分布。
教学难点：磁现象的电本质。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、通电直导线、开关、干电池、螺线管、学生电源、滑动变阻器。
教学互动设计：
创设情景，导入新课
在寒冷的南北两极附近地区夜晚，人们抬头望夜空，见到五光十色，千姿百态的极光。极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当带电粒子进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。带电太阳粒子被地球磁场吸引到南北极与大气层作用形成了极光。极光到底是怎样形成的还有许多疑点，有待于我们进一步探索！
二、新课讲授，师生互动
磁场能使小磁针转动，这使得小聪和小明感到物质世界的奇妙。但他们又想，什么样的物体周围才会有磁场呢？为了探究这一问题，他们决定首先通过互联网收集“磁场”的信息，然后制订实验探究计划。
我们所处的是一个信息化的社会，互联网已成为科学研究的重要交流平台，利用互联网收集信息、交流信息也是科学探究的重要形式。
生甲： 我们用搜素引擎查找有关磁场的信息。
生乙：哇，奥斯特发现的一种“新”磁场！
奥斯特的发现
1820年4月的一天，丹麦物理学家奥斯特（Oersted 1777-1851）在课堂上演示物理实验，当他给导线通电时，导线附近的小磁针发生轻微的偏转。“哇，电流产生了磁场！”
许多科学家认为，自然界各种现象是相互联系的。这个观点也是奥斯特探索电与磁之间关系的动力。
给与小磁针指向平行的直导线通电，小磁针指向发生偏转。这个实验说明：电流产生了磁场。
改变通过电流方向，小磁针偏转方向发生改变。这个实验说明：磁场方向与电流方向有关。
进一步的研究发现，直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心的同心圆。
奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电现象的研究进入一个新的发展时期。
通电螺线管的磁场
奥斯特的发现激励了科学家的探索热情。他们让电流通过各种形状的导线，研究电流产生的磁场，其中，用导线绕成通电螺线管，应用非常广泛。通电螺线管的磁场是什么样的呢？
观察 从直线电流的磁场到通电螺线管的磁场
螺线管是用导线绕成的。用计算机可以模拟从直线电流的磁场到通电螺线管的磁场演化过程。
生甲：通过计算机模拟，我发现通电螺线管的磁场与条形磁铁磁场相似。
生乙：把通电螺线管看做一个磁体，那它两端也有N和S极，通电螺线管的极性怎样确定呢？
生丙：电流产生磁场，那通电螺线管的极性也许与电流方向有关，我们还是用实验来探究吧！
如图所示，将变阻器、螺线管、开关串联，接在电源上，闭合开关，小磁针指向如图所示。
如图所示，将变阻器、螺线管、开关串联，接在电源上，改变电流方向，闭合开关，小磁针指向如图所示。
进行实验收集证据：将实验过程小磁针指向记录如图所示（红色为N极）。
实验结论：通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似，其磁场方向与电流方向有关。
为了便于记忆，法国科学家安培（Andre-Marie Ampere,1775-1836）总结出判断通电螺线管极性与电流方向的关系的方法。
安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指那一端就是螺线管的N极。
右手握住螺线管，
四指随着电流转，
大拇指指向N端。
1820年10月安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的小实验：在做好的螺线管中央穿一根细线，把它悬挂起来。请从理论上分析，螺线管通电后会出现什么现象？实际做一做，检验你的判断是否正确。
解析：螺线管通电后变成一个条形磁体，水平悬挂相当于一个指南针。静止时，S极指向南方，N极指向北方。因为地球是个巨大磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，在地球周围存在着磁场。
（三）物体的磁性从哪里来
你也许注意到，环形电流的磁场与小磁针的磁场类似。受此启发，科学家们找到了物体磁性的来源。
物质是由原子组成，原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子构成。电子绕核旋转就形成了环形电流。因此，每个原子都可以看做是一个微型小磁针。如图所示。
在大部分物体中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有磁性。如图所示。
物体磁化的过程，实质上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程。
三、总结反思，超越自我
1. 奥斯特发现。给平行小磁针指向的导线通电，小磁针指向发生偏转。说明电流产生了磁场。改变电流方向，小磁针偏转方向发生改变，说明磁场方向与电流方向有关。
奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系。
2.通电螺线管的磁场。通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，其极性与电流方向有关。用安培定则记忆：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指那一端就是螺线管的N极。
3.物体磁性从哪里来。物质是由原子组成，原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子构成。电子绕核旋转就形成了环形电流。每个原子都可以看做是一个微型小磁针。有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有磁性。
四、板书设计，整合提升
1. 奥斯特发现。给平行小磁针指向的导线通电，小磁针指向发生偏转。说明电流产生了磁场。改变电流方向，小磁针偏转方向发生改变，说明磁场方向与电流方向有关。
奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系。
2.通电螺线管的磁场。通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，其极性与电流方向有关。用安培定则记忆：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指那一端就是螺线管的N极。
3.物体磁性从哪里来。物质是由原子组成，原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子构成。电子绕核旋转就形成了环形电流。每个原子都可以看做是一个微型小磁针。有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有磁性。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 奥斯特给导线通电，导线附近的磁针发射轻微偏转，说明电流产生了磁场
B. 改变导线中电流方向，磁针偏转方向发生改变，说明磁场方向与电流方向有关
C. 断开导线中的电流，磁针仍保持偏转方向不变
D. 断开导线中的电流，磁针恢复原有状态
2．下列说法正确的是（ ）
A. 通电螺线管的磁场与条形磁铁磁场相似
B. 改变螺线管中电流方向，螺线管周围磁场方向不变
C. 通电螺线管中部磁性最强
D. 英国科学家安培总结出判断通电螺线管的磁极性跟电流方向的关系的方法
3．下列说法正确的是（ ）
A. 奥斯特实验说明磁场可以产生电流
B. 奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系
C. 通电螺线管的磁场方向与电流方向无关
D. 通电螺线管的磁感线上小磁针的N指向与磁感线方向相反
4．下列说法错误的是（ ）
A. 奥斯特实验说明电流产生了磁场
B. 直线电流附近的磁感线是以导线为圆心的同心圆
C. 通电螺线管的磁场方向与电流方向有关
D. 物体磁化过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“紊乱” 的过程
5．下列是关于通电螺线管的磁场，其中正确的是（ ）
参考答案1.C；2.A；3.B；4.D；5.C。
六、作业：P114.T1
家庭作业P114.T2。
P114走向社会 挑战 地球磁场消失
教学反思：