人教版九年級(jí)物理第20章教案：第2節(jié)電生磁

1、.第2節(jié)電生磁教學(xué)目的1通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解電流周圍存在磁場(chǎng)。2探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，理解通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的相似。3會(huì)判斷通電螺線管的電流方向和兩端的極性。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)1通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道電流的磁效應(yīng)。2通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布情況。難點(diǎn)運(yùn)用安培定那么判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。教學(xué)用具電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小磁針、磁鐵、鐵粉、螺線管、演示用螺線管、多媒體課件等。教學(xué)過(guò)程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知問(wèn)題：當(dāng)把小磁針?lè)旁跅l形磁體的周圍時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象？其原因是什么？學(xué)生回憶上節(jié)課的主要內(nèi)容，答復(fù)以下問(wèn)題。觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場(chǎng)，小磁針受到磁場(chǎng)的磁力作用而

2、發(fā)生偏轉(zhuǎn)。引導(dǎo)：小磁針只有放在磁體周圍才會(huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？只有磁體周圍存在著磁場(chǎng)嗎？其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場(chǎng)呢？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)?第2節(jié)電生磁?。二、自主合作，感受新知閱讀教材并結(jié)合生活實(shí)際，完成預(yù)習(xí)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知一電流的磁效應(yīng)在歷史上相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，人們認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是互不相關(guān)的。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特，在一次偶爾的時(shí)機(jī)發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場(chǎng)，這一重大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界，今天，我們一起來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。奧斯特實(shí)驗(yàn)：老師有步驟地進(jìn)展課本P124“想想做做實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，注意觀察小磁針在開關(guān)斷開前后的變化情況。1把小磁針?lè)旁趯?dǎo)線下方，通電，觀察

3、小磁針有沒(méi)有變化？2把小磁針?lè)旁趯?dǎo)線下方，斷電，觀察小磁針有沒(méi)有變化？3把小磁針?lè)旁趯?dǎo)線下方，改變電流方向，觀察小磁針有沒(méi)有變化？歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。小結(jié)：通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)，電流的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)體中電流的方向有關(guān)，我們把這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。典例解讀【例1】如圖是奧斯特實(shí)驗(yàn)的示意圖，有關(guān)分析正確的選項(xiàng)是A通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向由小磁針的指向決定B發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用C移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場(chǎng)D通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向與電流方向無(wú)關(guān)【解析】通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，其方向由電流的方向決定的，故A、D錯(cuò)誤；當(dāng)通電導(dǎo)體放在小磁針上方時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了小磁針受到

4、了力的作用，改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B正確；該磁場(chǎng)與小磁針的有無(wú)無(wú)關(guān)，故移走小磁針后，該結(jié)論仍成立，故C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽二通電螺線管的磁場(chǎng)問(wèn)題：既然電能生磁，為什么手電筒在通電時(shí)連一根大頭針都吸不動(dòng)？學(xué)生考慮答復(fù)：磁場(chǎng)太弱。引導(dǎo)：把導(dǎo)線繞在圓筒上，做成螺線管，各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起，磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)很多。學(xué)生觀察通電螺線管周圍存在磁場(chǎng)，不同位置磁場(chǎng)的方向也不同。展示：通過(guò)圖片展示介紹通電螺線管。給螺線管通電，能使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)。問(wèn)題：通電螺線管的磁場(chǎng)與哪種磁體的磁場(chǎng)相似？演示：課本圖20.24的實(shí)驗(yàn)。在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。觀通電后觀察小磁針的指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的

5、排列情況。改變電流方向，再觀察一次。用線畫出鐵粉的形狀。引導(dǎo)：比照通電螺線管的磁場(chǎng)分布以及前面學(xué)過(guò)的磁體周圍的磁場(chǎng)，它的形狀與哪個(gè)磁體相似？學(xué)生通過(guò)在螺線管周圍放置小磁針的方法，總結(jié)得出結(jié)論。小結(jié)：通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似，它的兩端就相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)磁極。問(wèn)題：通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似，它的兩端就相當(dāng)于條形磁鐵的兩個(gè)磁極。那么通電螺線管的磁極與哪些因素有關(guān)呢？學(xué)生進(jìn)展猜測(cè)：磁極可能與電流方向有關(guān)，可能還與螺線管的繞線有關(guān)等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在通電螺線管的外部放一些小磁針，利用漆包線在瓷筒上繞成螺線管，改變電流方向，確定通電螺線管的磁極。進(jìn)展實(shí)驗(yàn)：按照課本中的圖進(jìn)展繞線

6、，給螺線管通電，在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極。學(xué)生比照通電螺線管的N、S極，得出結(jié)論。歸納分析：當(dāng)通電螺線管的電流方向改變時(shí)，小磁針N極指向也發(fā)生改變。出示投影：下面請(qǐng)大家看畫面中螞蟻和猴子是怎么說(shuō)的，我們能否受到某種啟示呢？學(xué)生之間交流、討論螺線管的磁場(chǎng)方向如何規(guī)定？假如我們自己沿著電流方向走，北極在哪一邊？你能用右手來(lái)概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎？學(xué)生討論課本中的螞蟻和猴子的說(shuō)法，嘗試用自己的方法把這種關(guān)系表述出來(lái)。三安培定那么引導(dǎo)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極，它們的極性可以從實(shí)驗(yàn)中小磁針的指向來(lái)確定。改變電流

7、方向，通電螺線管的N、S極正好對(duì)調(diào)，這說(shuō)明通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。通電螺線管的極性跟電流的方向的關(guān)系，可以用安培定那么來(lái)斷定。學(xué)生閱讀課本中關(guān)于安培定那么的描繪，結(jié)合剛剛的實(shí)驗(yàn)嘗試用安培定那么斷定通電螺線管的磁極。安培定那么：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，那么拇指所指的那端就是螺線管的N極。典例解讀【例2】如下圖，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關(guān)S后，以下判斷正確的選項(xiàng)是A通電螺線管的左端為N極B小磁針一直保持靜止C小磁針的S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)D通電螺線管外A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左【解析】由安培定那么可知，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向右端，那么通電螺

8、線管的右端為N極，故A錯(cuò)誤；通電螺線管的右端是N極，根據(jù)異名磁極互相吸引可知，小磁針的S極應(yīng)靠近螺線管的右端，那么小磁針的S極向左轉(zhuǎn)動(dòng)，小磁針會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，故小磁針不會(huì)靜止，故BC錯(cuò)誤；在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以通電螺線管外A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左，故D正確?！敬鸢浮緿【方法歸納】分析解答通電螺線管的磁場(chǎng)、磁感線、周圍小磁針等綜合問(wèn)題，可以根據(jù)安培定那么將通電螺線管轉(zhuǎn)換為“條形磁體進(jìn)展分析作答。也就是可以利用安培定那么將通電螺線管的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為“條形磁體的磁場(chǎng)進(jìn)展類比分析?！纠?】閉合開關(guān)S后，電磁鐵A和永磁體B間的磁場(chǎng)分布如圖，請(qǐng)標(biāo)出永磁體B的N、S極和畫出通電螺線管的繞線方法?！窘馕觥吭诖朋w的外部，磁感線總是從磁體的N極發(fā)出最后回到S極，所以永磁體B的左端為S極，電磁鐵A的右端是N極；根據(jù)安培定那么，伸出右手使右手大拇指指向電磁鐵的N極，四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍措娏鲝碾姶盆FA的左端流入?！敬鸢浮咳缦聢D【方法歸納】安培定那么不但可以判斷出螺線管的磁極，也能判斷出電流方向或繞圈的繞向，即電流方向、線圈的繞向及N極方向，知道其中兩個(gè)便可求出另外一個(gè)。四、嘗試練習(xí)，掌握新知請(qǐng)同學(xué)們完成相關(guān)作業(yè)。五、課堂小結(jié)，梳理新知1電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。2通電螺線管的磁場(chǎng)1通電