《電流的磁場》參考教案1

1、PAGE14電流的磁場【核心素養(yǎng)】通過奧斯特實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生形成電流周圍存在磁場，通電螺線管對(duì)外相當(dāng)于一個(gè)磁體的物理觀念，通過實(shí)驗(yàn)探究通電螺線管的磁極跟電流方向的關(guān)系,總結(jié)出右手螺旋定則，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力、分析概括能力以及科學(xué)的思維，通過學(xué)習(xí)電磁鐵以及電與磁在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：1、知道電流周圍存在著磁場。2、知道通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似。3、會(huì)用安培定則判定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺線管的電流方向過程與方法：觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體和磁體之間的相互作用；初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)會(huì)科學(xué)探究。情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)識(shí)電與磁之間的相

2、互聯(lián)系，使學(xué)生樂于探索自然奧秘；通過奧斯特的“偶然發(fā)現(xiàn)寓于必然性之中”讓學(xué)生知道科學(xué)發(fā)明中“機(jī)遇”的重要意義和作用；通過了解我國古代的磁文明，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情；通過介紹我國近代“磁文明的衰落”提升學(xué)生的人文素養(yǎng)，滲透“愛國主義教育”。【教學(xué)重點(diǎn)】科學(xué)探究通電螺線管的磁場及磁極與電流方向的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】奧斯特實(shí)驗(yàn)和通電螺線管的磁場的教學(xué)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】一根硬直導(dǎo)線，干電池，小磁針，鐵屑，螺線管，開關(guān)，導(dǎo)線若干，小鐵釘，課件【教學(xué)方法】先學(xué)后教再練法、“堂堂清”法、實(shí)驗(yàn)探究法，學(xué)生空間想象能力及識(shí)圖能力法【教學(xué)過程】課前教師登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送電流的磁場預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成本節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)，反饋預(yù)習(xí)情況

3、，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行針對(duì)性講解，學(xué)生提前了解本節(jié)課內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對(duì)性聽課。一、先學(xué)（學(xué)生預(yù)習(xí)、自學(xué)并練習(xí)下面的題，不要求每個(gè)題都要全部正確。上課前完成）1、1820年，丹麥科學(xué)家_把連接電池組的導(dǎo)線放在和磁針平行的位置上，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，磁針立即偏轉(zhuǎn)一角度，這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)體周圍存在著_。2、通電螺旋管外部的磁場跟_相似，通電螺旋管的兩端相當(dāng)于條形磁鐵的_，它們的極性是由_確定的3、甲、乙兩個(gè)外形完全相同的鋼條，若用甲的一端靠近乙的一端時(shí)，發(fā)現(xiàn)有吸引作用，則：（）A、甲一定有磁性；B、乙一定有磁性；C、甲、乙可能都有磁性；D、甲、乙可能都無磁性4、一根長直銅導(dǎo)線在靠近一個(gè)原來靜止的

4、小磁針的過程中正確的有（）A小磁針不動(dòng)，導(dǎo)線不可能有電流通過。B小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線一定通有電流。C小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線不一定通有電流。D小磁針不動(dòng)，導(dǎo)線一定沒有電流通過5、圖2-6所示為四位同學(xué)判斷通電螺線管極性時(shí)的做法，正確的是：（）ABCD圖2-6二、后教（引入新課）老師復(fù)習(xí)提問：當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象其原因是什么（觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場，小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。）進(jìn)一步提問引入新課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)嗎也就是說，只有磁體周圍存在著磁場嗎其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。然后通過多媒

5、體向?qū)W生展示大量實(shí)物，引起學(xué)生興趣。并且通過學(xué)生對(duì)生活、生產(chǎn)中大量電器的觀察，知道磁與電有密切的關(guān)系三、進(jìn)行新課1、磁與電的關(guān)系通過學(xué)生閱讀書本和對(duì)生活、生產(chǎn)中大量電器的觀察，知道那些用到了磁性。然后通過多媒體向?qū)W生展示大量用到了與電有關(guān)的磁性實(shí)物。最后向?qū)W生介紹，首先揭開這個(gè)奧秘的是丹麥科學(xué)家：奧斯特，并講授這個(gè)發(fā)現(xiàn)的重大意義。2、奧斯特實(shí)驗(yàn)1演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在著磁場優(yōu)教提示：打開“實(shí)驗(yàn)演示：奧斯特實(shí)驗(yàn)”教師演示實(shí)驗(yàn)：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方，先讓同學(xué)們觀察靜止的小磁針指向，再請(qǐng)同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)

6、小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。如圖：教師提問：你們觀察到什么現(xiàn)象學(xué)生回答：（觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時(shí)小磁針又回到原來的位置。）進(jìn)一步提問：通過這個(gè)現(xiàn)象你們猜想是什么原因呢可以得出什么結(jié)論呢師生討論：通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對(duì)小磁針產(chǎn)生了力的作用。再聯(lián)系到前節(jié)內(nèi)容磁體的周圍也有這樣的現(xiàn)象，也就是磁力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍也存在著磁場。教師再提問：我們知道，磁場是有方向的，那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢它與電流的方向有沒有關(guān)系呢重做上面的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。問同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象這說明

7、什么然后我們?cè)俑淖冸娏鞯姆较?，讓學(xué)生觀察剛才小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)和現(xiàn)在小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況有什么區(qū)別學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)：磁場的方向與電流的方向有關(guān)。觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí)，小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化。再通過學(xué)生討論得到：電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，磁場的方向也發(fā)生變化。教師指出：以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的，此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，除了磁體周圍存在著磁場外，電流的周圍也存在著磁場，即電流的磁場，奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的，但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界，這是為什么呢學(xué)生觀看了多媒體資料后知道：因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而

8、是緊密聯(lián)系的，從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)，有力推動(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展?！疤锰们濉碑?dāng)堂訓(xùn)練丹麥科學(xué)家_的實(shí)驗(yàn)，表明通電導(dǎo)體周圍存在著_。奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線，后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場，其中有一種在后來的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大，那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么，通電螺線管的磁場是什么樣的呢請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)：優(yōu)教提示：打開“實(shí)驗(yàn)演示：通電螺線管的磁場”演示實(shí)驗(yàn)：如圖那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑，給螺線管通電，輕敲紙板，請(qǐng)同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況，并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對(duì)比。提問：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象學(xué)生觀察討論后回答：通

9、電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣教師再進(jìn)一步問：條形磁體有南北極，那么怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢它的極性與電流的方向有沒有關(guān)系呢優(yōu)教提示：打開“科學(xué)動(dòng)畫：通電螺線管的磁場”教師演示如下圖實(shí)驗(yàn)：將小磁針放在螺線管的兩端，通電后，請(qǐng)同學(xué)們觀察小磁針的N極指向，從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。再改變電流的方向，觀察小磁針的N極指向有沒有變化，從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。教師提問：采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢同學(xué)們看書、討論，弄清安培定則的作用和判定方法：（1）作用：可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。優(yōu)教提示：打開“視頻演示：安

10、培定則”（2）判定方法：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。教師演示具體的判定方法?！疤锰们濉碑?dāng)堂訓(xùn)練（就是前面的預(yù)習(xí)題）1、標(biāo)出圖2-10中通電螺線管的N、S極圖2-10圖2-112、在圖上標(biāo)出通過靜止小磁針的磁感線，標(biāo)明小磁針的N、S極可以引導(dǎo)學(xué)生將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管，先弄清螺線管中電流的指向，再用安培定則判定出兩端的極性。通過以上練習(xí)，強(qiáng)調(diào)：螺線管的繞制方向不同，螺線管中電流的方向也不同。想想議議：如果條形磁鐵磁性教弱，你能用那些方法來使它加強(qiáng)嗎應(yīng)該怎么辦：學(xué)生自己動(dòng)手，制作一個(gè)電磁鐵，（把導(dǎo)線纏繞在一個(gè)釘子上，連接好電路）再在老師的引

11、導(dǎo)下分別：用鐵釘做芯。用銅、木釘?shù)茸鲂?。改變線圈的匝數(shù)。改變電流的大小。優(yōu)教提示：打開“科學(xué)動(dòng)畫：影響通電螺線管磁性的因素”每次觀察電磁鐵吸引鐵釘多少的情況，再讓學(xué)生交流討論得到影響通電螺線管的磁場強(qiáng)弱的因素：是否有鐵芯，有就越強(qiáng)；線圈的匝數(shù)，匝數(shù)多就就越強(qiáng)；電流的大小，電流越大就越強(qiáng)。（用控制變量法理解）?！疤锰们濉碑?dāng)堂訓(xùn)練（優(yōu)教提示：打開優(yōu)教同步備課-隨堂訓(xùn)練-優(yōu)教訓(xùn)練中的綜合訓(xùn)練-安培定則、電磁鐵，使用互動(dòng)答題卡，更快更便捷地掌握學(xué)生的掌握情況）如圖所示，在電磁鐵的上方用彈簧懸掛著一條鐵棒，開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑片P從a端向b端滑動(dòng)過程中，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是：（）A、電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長

12、B、電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短C、電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長D、電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短課堂小結(jié)：發(fā)現(xiàn)磁效應(yīng)的人是奧斯特。奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍也存在著磁場。其方向與電流的方向有關(guān)。通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。極性與電流的方向有關(guān)。判定方法是安培定則：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。它的磁場強(qiáng)弱由：是否有鐵芯；線圈的匝數(shù)；電流的大小決定。再練：作業(yè)設(shè)計(jì)“堂堂清”強(qiáng)化反饋（分層訓(xùn)練A為基礎(chǔ)，大家都必須做。B為能力，大家都可以做，C為拓展只對(duì)少數(shù)要求）A類電磁鐵與普通磁鐵比較，主要的特點(diǎn)是：磁性的有無可以用

13、_來控制，磁性的強(qiáng)弱用_來控制，N、S極可以用_來控制。圖1SNNS圖2a圖2b圖1是一個(gè)通電螺線管，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出其N、S圖1SNNS圖2a圖2b4、下列措施中，一定能夠使電磁鐵的磁性增強(qiáng)的是（）A改變通電線圈中電流的方向；B改變通電線圈中電流的大?。籆增加線圈的匝數(shù)；D減小線圈的匝數(shù)。列器材中，可以用來判斷電流的方向的是（）A小磁針；B小燈泡；C電阻箱；D開關(guān)。列設(shè)備中應(yīng)用了電磁鐵的是（）A電飯鍋；B電烤箱；C電熱水器；D電磁起重機(jī)。電螺線管插入鐵芯后，磁性大增強(qiáng)，其原因是（）A插入鐵芯相當(dāng)于增加了線圈的匝數(shù)；B鐵芯原有的磁性使通電螺線管磁性增加。C鐵芯磁化后的磁場與電流的磁場疊加、互相增加

14、；D鐵芯磁化后的磁場與電流的磁場互相抵消。B類N圖1圖1電路中，閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右移動(dòng)，小磁針（）AN圖1B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C保持不動(dòng)D無法確定圖2有一種特殊的開關(guān)，叫做“干簧管”。它是由密封在一斷玻璃管內(nèi)的二條鐵片制成的（如圖2），當(dāng)磁鐵沿圖中箭頭方向靠近時(shí)，開關(guān)就會(huì)閉合。（1）請(qǐng)說明干簧管的原理；圖2小紅同學(xué)用一只小直流電動(dòng)機(jī)制作了一臺(tái)汽車模型，裝上電池小汽車就能在地上快速地奔跑。它是利用通電線圈在磁場中_的原理。小汽車行駛時(shí)，電流通過電動(dòng)機(jī)做功，消耗_能，轉(zhuǎn)化為_能。如果要讓小汽車倒著開，最簡單的辦法就是_。一個(gè)圓形的紙盒里有一個(gè)條形磁體。紙盒外放著一些小磁針，各磁針N極的指向如圖3所示。請(qǐng)?jiān)诩埡猩袭嫵龃朋w的大至位置，并標(biāo)明磁極。圖3圖35、如圖所示，甲、乙兩個(gè)電磁鐵靠近放置，a、b和c、d分別接電源那么：（）A、a、c都接正極時(shí)甲、乙互相吸引；B、b、c都接正極時(shí)甲、乙互相吸引C、a、c都接正極時(shí)甲、乙互相排斥；D、b、d都接正極時(shí)甲、乙互相排斥；C類線圈上觸點(diǎn)下觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)圖4彈簧銜鐵1、磁繼電器是利用電磁鐵控制的開關(guān)。利用電磁繼電器可以設(shè)計(jì)具有各種功能的控制電路。圖4是一個(gè)電磁繼電器的原理圖，請(qǐng)你添加適當(dāng)元件，設(shè)計(jì)一個(gè)只用一個(gè)開關(guān)使紅、綠二燈交替發(fā)亮的電路。2、圖5是小林為學(xué)校蓄水池設(shè)計(jì)的線圈上觸點(diǎn)下觸點(diǎn)動(dòng)觸