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2019-2020年九年級物理上冊 7.2 電流的磁場教案 （新版）教科版 教學(xué)目標(biāo)： 1、通過對電器設(shè)備的觀察，知道電與磁有密切的聯(lián)系。通過學(xué)習(xí)能說出電流周圍存在磁場。 2、通過探究實(shí)驗(yàn)，了解通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似性。 3、通過學(xué)習(xí)會用右手螺旋定則確定通電螺線管的磁極或螺線管上的電流方向。在認(rèn)識通電螺線管特性的基礎(chǔ)上了解電磁鐵的構(gòu)造。 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 重點(diǎn)：通電螺線管的磁場及其應(yīng)用。 難點(diǎn)：會用右手螺旋定則確定通電螺線管的磁極或螺線管上的電流方向。 教學(xué)準(zhǔn)備： 多媒體課件，《學(xué)案》，一根硬直導(dǎo)線，干電池2－4節(jié)，小磁針、鐵屑、螺線管、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 教學(xué)設(shè)計(jì): 預(yù)習(xí)指導(dǎo)：本節(jié)學(xué)習(xí)電流的磁場這一重要的物理現(xiàn)象及通電螺線管和電磁鐵這些重要的電磁學(xué)器材，應(yīng)掌握的知識較多。請同學(xué)們參考《學(xué)案》，自主學(xué)習(xí)本課內(nèi)容，并把學(xué)習(xí)成果填寫在《學(xué)案》上，時(shí)間5分鐘。 知識回顧：當(dāng)把小磁針放在條形磁鐵的周圍時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象？其原因是什么？ 設(shè)問引入：小磁針只有放在磁鐵周圍才會受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？ 也就是說，只有磁鐵周圍存在著磁場嗎？其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢？ 請同學(xué)們帶著這個問題，參考《學(xué)案》，自主學(xué)習(xí)本課內(nèi)容，并把學(xué)習(xí)成果填寫在《學(xué)案》上，時(shí)間5分鐘。 奧斯特實(shí)驗(yàn)：帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，這些相似是一種巧合呢？還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢？科學(xué)家們基于這種想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場。這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個新的發(fā)展時(shí)期。現(xiàn)在我們重做這個實(shí)驗(yàn)。 1、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的方法、步驟，要求把磁針放在導(dǎo)線的上方和下方，分別觀察通電、斷電時(shí)，小磁針N極的指向有什么變化。 2、改變電流方向再觀察小磁針N極的指向有什么變化？ 講述：奧斯實(shí)驗(yàn)的物理意義在于，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而是有密切聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)激發(fā)了各國科學(xué)家探索電磁本質(zhì)的熱情，有力推動了電磁學(xué)的深入研究。 實(shí)驗(yàn)探究、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出： (1)通電導(dǎo)線周圍存在著磁場； (2)電流磁場的方向與導(dǎo)線上電流的方向有關(guān)。 通電螺線管的磁場： 1、將一根粗導(dǎo)線繞在圓棒上，定型后取下來，我們把導(dǎo)線彎成這樣的螺線管，給它通電，它周圍也會有磁場存在嗎？ 2、演示通電螺線管的磁場： （1）觀察通電螺線管外部鐵屑分布的情況。 （2）觀察通電螺線管兩端對小磁針的作用。 （3）改變電流方向，檢驗(yàn)通電螺線管兩端的極性。 （4）對比條形磁鐵周圍磁感線的分布情況，得到什么啟示？ 觀察、思考，學(xué)生歸納得出： （1）螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似。 （2）通電螺線管兩端的極性決定于螺線管中電流的方向。 定培定則（又叫右手螺旋定則） 仔細(xì)觀察課本16－11圖后思考、回答： 1、安培定則作用是什么？ 2、安培定則的內(nèi)容是什么？ 3、利用安培定則的判斷方法如何？ 學(xué)生交流展示判斷方法： （1）標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向。 （2）用右手握住螺線管，讓四指彎向電流的方向。 （3）則大拇指所指的那端就是通電螺線管的北極。 觀察思考、歸納得出： 1、作用：可以判斷通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。 2、內(nèi)容：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。 學(xué)生積極參與討論、交流，展示成果： 應(yīng)用1.標(biāo)出螺線管的N、S極 應(yīng)用2.標(biāo)出螺線管中電流的方向。 S N 。 知識拓展應(yīng)用：電磁鐵 你知道什么是電磁鐵嗎？電磁鐵的工作原理是什么？它有哪些特點(diǎn)？ 講述： （1）可以通過電流的通斷，來控制其磁性的有無。 （2）可以通過改變電流的方向，來改變其磁極的極性。 （3）可以通過改變電流的大小或匝數(shù)的多少來控制其磁性的強(qiáng)弱。 看書、記憶、歸納、回答： 1、定義：內(nèi)部插有鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵。 2、工作原理：電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增強(qiáng)的原理工作的。 當(dāng)堂檢測 １、用右手螺旋定則判定下列螺線管的Ｎ、Ｓ極 2.圖標(biāo)出螺線管的電流方向及電源正、負(fù)極。 板書設(shè)計(jì)： 第二節(jié)　電流的磁場 奧斯特實(shí)驗(yàn)： 1、實(shí)驗(yàn)： 2、表明：通電導(dǎo)體周圍存在著磁場 3、電流磁場的方向與導(dǎo)線上電流的方向有關(guān)。 通電螺線管的磁場： 1、通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣，即通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個磁極。 2、通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流方向有關(guān)，磁性的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)。 安培定則： 1、作用：可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。 2、內(nèi)容：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。 3、判斷方法： （1）標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向。 （2）用右手握住螺線管，讓四指彎向電流的方向。 （3）則大拇指所指的那端就是通電螺線管的北極。 電磁鐵： 1、定義：內(nèi)部插有鐵志的通電螺線管叫做電磁鐵。 2、工作原理：電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增強(qiáng)的原理工作的。 3、特點(diǎn)： （1）可以通過電流的通斷，來控制其磁性的有無。 （2）可以通過改變電流的方向，來改變其磁極的極性。 （3）可以通過改變電流的大小或匝數(shù)的多少來控制其磁性的強(qiáng)弱。 教學(xué)反思 教學(xué)參考 一、奧斯特 丹麥物理學(xué)家，電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者。1777年8月14日生于丹麥魯茲克賓城的一個藥劑師家庭，1794年考入哥本哈根大學(xué)，1799年獲哲學(xué)博士學(xué)位。1801～1803年間他先后到德國和法國游學(xué)，1806年他擔(dān)任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，1824年，他倡議成立丹麥自然科學(xué)促進(jìn)會，1829年出任哥本哈根理工學(xué)院院長，直到1851年3月9日在哥本哈根逝世。奧斯特從事物理學(xué)和化學(xué)許多方面的研究，主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)。自從庫侖根據(jù)電荷可以傳導(dǎo)，磁荷不能傳導(dǎo)的事實(shí)斷定電和磁是不相同的實(shí)體以后，當(dāng)時(shí)的一些物理學(xué)家都認(rèn)為電和磁不會有任何聯(lián)系。奧斯特在康德的哲學(xué)思想引導(dǎo)下，堅(jiān)信電力和磁力有著共同的根源。他從1807年開始研究電和磁的關(guān)系，受1751年富蘭格斯所證明的萊頓瓶放電使鋼針磁化的事實(shí)啟發(fā)，認(rèn)識到電向磁轉(zhuǎn)化不是不可能的，他決心要把這種可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 1820年4月的一天晚上，他在做講座快要結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)接上電池的導(dǎo)線附近的磁針發(fā)生大的振動，他感到十分震驚，他把電流方向倒過來，磁針朝相反方向偏轉(zhuǎn)。他完全楞住了，并緊緊抓住了這一現(xiàn)象，苦苦進(jìn)行了連續(xù)3個多月的研究，做了60多個實(shí)驗(yàn)，終于在1820年7月21日發(fā)表了題為《關(guān)于磁針上電流碰撞的實(shí)驗(yàn)》的論文。他向科學(xué)界宣布了“電流的磁效應(yīng)“：一根通電的導(dǎo)線會繞磁極旋轉(zhuǎn)；反之，一個磁鐵會繞一根固定的導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)。奧斯特發(fā)現(xiàn)的這種向旋轉(zhuǎn)力，與當(dāng)時(shí)已知的諸如萬有引力、靜電力和磁力都沿縱向直線進(jìn)行的作用方式截然不同。他的發(fā)現(xiàn)為制造電動機(jī)奠定了理論基礎(chǔ)。 奧斯特20年前的信念，終于靠一次偶然的發(fā)現(xiàn)在一夜之間得到證實(shí)。對此拉格朗日說過：“這樣的偶然性僅僅被那些理應(yīng)得到它們的人碰上?！睓C(jī)遇屬于有準(zhǔn)備的頭腦。 二、什么是電磁鐵 人們在通電螺線管中插入鐵芯，發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁性加強(qiáng)，這種帶鐵芯的通電螺線管叫電磁鐵.電磁鐵使用很廣泛。人們根據(jù)需要制造出各種型號的電磁鐵，有的利用它自動控制電路的接通和斷開；有的利用它自動控制電器的工作；有的利用它自動控制磁性的強(qiáng)弱，有的利用它自動改變磁場的方向……