九年級(jí)物理全冊(cè)第12章第2節(jié)《通電螺線管的磁場(chǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)(新版)北京課改版

通電螺線管的磁場(chǎng)課題§12-2通電螺線管的磁場(chǎng) 課時(shí)1教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能,認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)；,知道通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；?能用右手螺旋定則來(lái)判斷通電螺線管兩端的極性跟電流環(huán)繞方向的關(guān)系。過(guò)程與方法■探究通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)；?通過(guò)教師引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)通電螺線管的兩端磁極性質(zhì)與電流環(huán)繞方向的關(guān)系。情感、態(tài)度、價(jià)值觀?通過(guò)認(rèn)識(shí)電與磁之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生對(duì)周?chē)奈锢憩F(xiàn)象產(chǎn)生興趣；?通過(guò)小組合作探究新知，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和與他人合作的精神。重點(diǎn)探究通電螺線管的磁場(chǎng)。難點(diǎn)通電螺線管的兩端極性與螺線管中電流環(huán)繞方向的關(guān)系。教學(xué)用具電池組，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線，直導(dǎo)線磁場(chǎng)演示儀，螺線管，小磁針，鐵粉，硬紙板，手套，神秘盒子。主要教學(xué)過(guò)程學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、知識(shí)回顧：教師提問(wèn)：1.磁極之間的相互作用？2. 磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是？師：我們可以利用磁場(chǎng)的這一性質(zhì)，來(lái)判斷磁場(chǎng)的存在。二、新課引入：卜面老師做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。投影卜廿個(gè)靜止的小磁針。湊L、次,用條形磁體靠近小磁針，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。教師提問(wèn)：小磁針為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？分析：(1)小磁針偏轉(zhuǎn)一受到了力的作用；(2)由磁場(chǎng)的基本的性質(zhì)可判斷出：小磁針處于條形磁體的磁場(chǎng)中。第二次，待小磁針靜止后轉(zhuǎn)回到原來(lái)的方向，再用一個(gè)神秘盒子靠近小磁針，小磁針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。教師提問(wèn)：這次小磁針為什么會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)呢？可見(jiàn)，神秘盒子中一定有磁體。打開(kāi)盒子，里面沒(méi)有磁體，而是由一節(jié)電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線組成的一個(gè)電路。教師提問(wèn)：盒子中沒(méi)有磁體，那么盒子中的磁場(chǎng)是由誰(shuí)產(chǎn)生的？回答：1.同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；2.對(duì)放入其中的磁體有力的作用。回答：小磁針受到了力的作用。回答：小磁針也受到了力的作用。神秘盒子里一定有磁體，產(chǎn)生了磁場(chǎng)。認(rèn)真思考問(wèn)題為引出新知做好鋪墊。為揭示電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)埋卜伏筆。引起學(xué)生的好奇心，激起學(xué)生的學(xué)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教師再次演示實(shí)驗(yàn)，提醒同學(xué)們注意觀察。步驟①：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用盒子靠近小磁針，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；教師提問(wèn)：此時(shí)，盒子周?chē)写艌?chǎng)嗎？步驟②：閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線中有電流通過(guò)，再用盒子靠近小磁針，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。教師提問(wèn)：此時(shí)，盒子周?chē)写艌?chǎng)嗎？教師提問(wèn)：導(dǎo)線中沒(méi)有電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)線中有電流，小磁針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)。那么這個(gè)磁場(chǎng)是由誰(shuí)產(chǎn)生的呢？也就是說(shuō)，電和磁之間是有聯(lián)系的。電能產(chǎn)生磁。剛才我們同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)就是丹麥物理學(xué)家 奧斯特在193年前完成的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)引起了巨大的轟動(dòng)。因?yàn)樵跉v史上相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里人們都認(rèn)為電和磁是互不相關(guān)的兩件事。 直到19世紀(jì)，一些科學(xué)家開(kāi)始認(rèn)為自然界各種現(xiàn)象之間應(yīng)該是相互聯(lián)系的。于是，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特開(kāi)始用實(shí)驗(yàn)方法找尋電和磁之間的聯(lián)系。起初他的實(shí)驗(yàn)失敗了，直到1820年4月，在他的一節(jié)物理課上，他發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線使小磁針跳動(dòng)了一下。這使他驚喜萬(wàn)分，激動(dòng)地從講臺(tái)上摔了下來(lái)。他緊緊抓住這個(gè)現(xiàn)象，又做了幾十個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，終于成為第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的人。正是奧斯特的發(fā)現(xiàn)，揭開(kāi)了物理學(xué)史的新紀(jì)元?；卮穑簺](méi)有磁場(chǎng)?；卮穑河写艌?chǎng)?；卮穑弘娏鳟a(chǎn)生了磁場(chǎng)。習(xí)欲望。通過(guò)講解奧斯特的故事，使學(xué)生心里對(duì)奧斯特產(chǎn)生由衷的敬佩。并潛移默化地教育學(xué)生，對(duì)學(xué)習(xí)要有鉆研的態(tài)度。三、進(jìn)行新課：(一)奧斯特實(shí)驗(yàn)：①電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)——電流的磁效應(yīng)。磁場(chǎng)是有方向的。電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是有方向的。現(xiàn)在，將電池的正負(fù)極對(duì)調(diào)，在導(dǎo)線中通入反方向的電流，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向是否相同？【學(xué)生合作探究】實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開(kāi)關(guān)，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向；②把電池正負(fù)極對(duì)調(diào)，再次閉合開(kāi)關(guān)，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。教師提問(wèn)：觀察本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材，有電源，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線，缺少什么電路元件？閉合開(kāi)關(guān)后，形成電源短路。但是電流大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。所以請(qǐng)同學(xué)們?cè)诤竺娴膶?shí)驗(yàn)時(shí)一定注意以下兩點(diǎn)：回答：缺少用電器。提高學(xué)生對(duì)短路實(shí)驗(yàn)的警惕性。(1)通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng);(2)完成實(shí)驗(yàn)，立刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。教師提問(wèn)：你觀察到了什么現(xiàn)象？教師提問(wèn)：小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相反，說(shuō)明什么?②電流周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。通電導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生了磁場(chǎng)。它的磁場(chǎng)是什么樣的呢？磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，我們?nèi)绾窝芯克車(chē)拇艌?chǎng)？回答：兩次實(shí)驗(yàn)，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相反。回答：電流方向改變后，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不同，說(shuō)明磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。回答：在直導(dǎo)線周?chē)鶆蛉鲨F屑，觀察鐵屑的分布情況，就可以確定直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)。深刻理解：用小磁針的受力方向可以判斷磁場(chǎng)方向。為后面如何判斷磁場(chǎng)方向做好鋪墊。我們?cè)谥睂?dǎo)線周?chē)乓粡埌准垼?給導(dǎo)線通電，在白紙上撒鐵屑,就可以觀察到直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)了。演示實(shí)驗(yàn)：研究通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)向硬紙板上均勻撒上一層鐵屑， 由于紙板有摩擦力，鐵屑不能自由移動(dòng)。輕敲紙板，使鐵屑輕輕跳動(dòng)起來(lái)，就會(huì)按照受到磁場(chǎng)力的方向自由排列。觀察鐵屑的分布，確定通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)：我們根據(jù)鐵屑的排布可以畫(huà)出通電直導(dǎo)線周?chē)拇鸥芯€。 它周?chē)拇鸥芯€是什么形狀？通電直導(dǎo)線周?chē)拇鸥芯€是以通電直導(dǎo)線為圓心的一個(gè)個(gè)同心圓。通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)，我們知道了如何探究導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)。下面，我們把直導(dǎo)線變成其他形狀。 在一根圓管上繞很多圈，成為螺旋狀，我們把它叫做螺線管。(教師把提前繞好的螺線管展示給學(xué)生)。給螺線管通電，就叫做通電螺線管。直導(dǎo)線周?chē)軌虍a(chǎn)生磁場(chǎng)，通電螺線管周?chē)矔?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。 那么，通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)什么樣呢？接下來(lái)我們一起探究通電螺線管回答：通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)是圓形的。通過(guò)教師對(duì)圓形導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的實(shí)驗(yàn)演示，更加深了應(yīng)該如何探究磁體周?chē)艌?chǎng)的實(shí)驗(yàn)方法，為后面學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究通電螺線管的磁場(chǎng)做好鋪墊。周?chē)拇艌?chǎng)。（二）通電螺線管的磁場(chǎng)：在我們研究通電螺線管的磁場(chǎng)前，我們先了解一下螺線管的繞法。螺線管的繞法（兩種）：（播放視頻，了解兩種繞法）兩種繞法的不同點(diǎn)：①不同點(diǎn)：若電流都從左端流入，螺線管中電流環(huán)繞方向不同。認(rèn)真觀看視頻，理解兩種繞法的不同。為下面揭示右手螺旋定則做鋪墊。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)理解由于繞法的不同,帶來(lái)電流環(huán)繞方向的不同，并體會(huì)。為后面探究通電螺線管的極性與繞線方式（電流環(huán)繞方向）有關(guān)做好鋪墊?！緦W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】任務(wù)：探究通電螺線管的磁場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)步驟：.把繞好的螺線管放在硬紙板中央；.把電池、開(kāi)關(guān)和螺線管串聯(lián)，連好電路；.在螺線管周?chē)鶆蛉鲨F屑，閉合開(kāi)關(guān)，研究通電螺線管的磁場(chǎng)。注意事項(xiàng)：.短路實(shí)驗(yàn)，避免通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；.撒好鐵屑再閉合開(kāi)關(guān)。學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。教師巡視、指導(dǎo)。教師提問(wèn)：通電螺線管的磁場(chǎng)與你學(xué)過(guò)的哪個(gè)磁體的磁場(chǎng)類(lèi)似？通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體磁場(chǎng)類(lèi)似。圖片對(duì)比：進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)?；卮穑号c條形磁體的磁場(chǎng)類(lèi)似。小組合作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生與他人交流的能力及動(dòng)手能力。條形磁體的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)圖片對(duì)比，更加鮮明的比較出兩個(gè)磁場(chǎng)的相同點(diǎn)。（三）右手螺旋定則：根據(jù)鐵屑的分布，我們畫(huà)出了條形磁體周?chē)拇鸥芯€。卜面我們回出通電螺線管周?chē)艌?chǎng)的磁感線。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)回答：在通電螺線管的兩端放兩個(gè)小磁針，就能判斷通電螺線管的兩極性質(zhì)。補(bǔ)充：通電螺線管的磁感線方向回答：通電螺線管的左端是N極。因?yàn)楫惷艠O相互吸引，它的左端吸引小磁針S極，所以左端是N極。同樣的方法判斷，通電螺線管的右端是S極。磁感線是有方向的：由N極出發(fā)指向S極。那么，通電螺線管的兩極，哪端是N極，哪端是S極呢？如何判斷？演示實(shí)驗(yàn)：判斷通電螺線管的兩極。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（紅色表示小磁針N極）請(qǐng)同學(xué)們判斷通電螺線管的兩端極性。

那么，如果換一個(gè)繞法不同的螺線管，電流方向不變，都從同一端流入，它兩端的極性與第一次相同嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：猜想：極性會(huì)發(fā)生改變?；卮穑捍藭r(shí)，螺線管左S右No極性與上次相反。IML/.ML'ML"JB教學(xué)過(guò)猜想：極性會(huì)發(fā)生改變。回答：此時(shí)，螺線管左S右No極性與上次相反。IML/.ML'ML"JB教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)甲圖 乙圖請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比一下，觀察兩次實(shí)驗(yàn)的螺線管都有什么不同點(diǎn)。雖然電流都從同一端流入，但是由于繞法不同，使電流環(huán)繞方向不同，因此螺線管的兩端極性不同。那么，同一個(gè)螺線管，如甲圖所示螺線管，它的兩極方向總是相同嗎？極性能否發(fā)生改變？演示實(shí)驗(yàn)：從右端通電，極性發(fā)生改變丙圖回答：兩次繞法不同,使電流環(huán)繞方向不同。引出通電螺線管的極性與電流環(huán)繞方向有關(guān)?；卮穑郝菥€管中電流環(huán)繞方向有關(guān)。學(xué)生思考?；卮穑郝菥€管中電流環(huán)繞方向有關(guān)。學(xué)生思考。請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比甲、乙、丙圖，回答：螺線管的極性與什么因素有關(guān)？那么，螺線管兩端的極性與電流環(huán)繞方向有什么規(guī)律嗎？請(qǐng)每個(gè)同學(xué)用右手戴上手套，這時(shí)，四指中仿佛就有了電流。然后用手握住甲圖的螺線管， 使四指彎曲方向與電流環(huán)繞方向一致:從前向后環(huán)繞。伸直大拇指，觀察此時(shí)大拇指的指向，是螺線管的哪個(gè)磁極？再用同樣的方法，試一試第二個(gè)螺線管：用手握住螺線管，四指彎曲方向與電流環(huán)繞方向一致：從后向前環(huán)繞；伸直大拇指，觀察此時(shí)大拇指的指向，是螺線管的哪個(gè)磁極？誰(shuí)能總結(jié)一下，我們這兩次握住螺線管，有什么規(guī)律？有哪些相同點(diǎn)？教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)剛才我們得出的規(guī)律，是在很早以前，人們經(jīng)過(guò)了大量的實(shí)驗(yàn)才總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，人們稱它為“右手螺旋定則" 。“右手螺旋定則”就是方便人們判斷通電螺線管兩端的極性所總結(jié)出的規(guī)律。右手螺旋定則的內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指彎曲且與螺線管中電流的方向一致,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的 N極。牛刀小試：例題：判斷下面圖中通電螺線管的N、S極?；卮穑捍竽粗钢傅氖锹菥€管的N極?；卮穑捍竽粗钢傅倪€是螺線管的N極?；卮穑何覀兌际怯盟闹笍澢较虼黼娏鳝h(huán)繞方向；大拇指所指的總是螺線管的N極。記筆記。使學(xué)生觀察到立體圖形，增加學(xué)生的想象力。AAAAIVvvV￥V