2017年秋九年级物理全册 20.2 电生磁导学案 （新版）新人教版

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1、1 电生磁 课题 电生磁 课型 新授课 知识与 技能 1认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系. 2知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形 磁体相似. 3会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向. 过程与 方法 1通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一 步发展学生的空间想象力. 2通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论 的能力. 教学 目标 情感、态 度与价值 观 通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的 奥妙，培养学生的学习热情和实事求是态度，初步领会探索物理 规律的方法和技巧. 教学 重点 奥斯特实验；通电螺 线管的磁场；安培

2、定则. 教具 准备 奥斯特实验器材一套、通电螺线管、 小磁针、大头针、多媒体课件等. 教学 难点 通电螺线管的磁场及 其应用. 教学 课时 1课时 课前 预习 1.电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫 做电流的磁效应. 2.通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场一样.通电 螺线管的两端相当于条形磁体的两个极. 3.安培定则：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流方向有关，其关系可 以用安培定则来进行判断. 巩固 复习 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针 对性挑选部分难题讲解） ，加强学生对知识的巩固. 新课 导入 教师播放多媒

3、体文件“电和磁之间的相似之处”. 备课笔记 课外拓展： （1）一切通电导 体周围都存在着磁场， 不论是铁、钴、镍还是 铜、铝等金属做成的导 线. （2）此外，电流 磁场的强弱与电流的大 小有关，电流越大，产 生的磁场越强. （3）直导线电流 的磁场方向及判断：用 右手握住导线，拇指指 向电流方向，四指指向 即为磁场方向.直导线电 流磁场的磁感线是以导 线为圆心的同心圆，如 图所示. 特别提醒： 物理实验都需要有 一定的控制条件：奥 斯特做电流磁效应实验 时就应排除地磁场对实 验的影响.故进行奥斯特 实验时，通电直导线水 平南北方向放置效果最 好；导线要用铜、铝 线，不能用铁丝；实 验时通电时间

4、要短，防 止损坏电源.2 新课 导入 师：电和磁从现象上看有非常相似的地方，它们之间有没有一定的联系呢？ 我们生产和生活中的一些电气设备中，如扬声器、电磁继电器、话筒、电 吉他、电话等，均用到了磁性，但它们的磁性均离不开电，由此看来，电与磁 之间一定存在着某种联系.首先揭开这个奥秘的是丹麦物理学家奥斯特. 进行 新课 一 电流的磁效应 1探究奥斯特实验通电导体周围有磁场 师：我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢？ 生：看它能否吸引铁屑；利用磁体间的相互作用来检验. 师：一个电池能吸引铁屑吗？我们怎样做才有可能产生磁性呢？ 生：要有电流要形成一个电路，电路闭合才有电流. 师：我们可以设计一个什么样

5、的实验来检验你的猜想？ 小组讨论后交流. 师：根据学生所述对该实验进行演示. “奥斯特实验”演示：沿着静止的小磁针方向，把一导线水平放置在它的 正上方，最好是铜导线，因为它能够不受磁场的影响.当导线中通有电流后，发 现小磁针发生了偏转，如图甲所示. 分析和结论： 小磁针偏转受到了磁力的作用； 由磁场的基本的性质可判断出小磁针处于某个磁场中； 导线通有电流，小磁针就偏转，断开电流，又会恢复原来的状态（如图 乙所示） ，说明是通电导线产生了磁场. 板书：电流能够产生磁场. 2.磁场方向与电流方向的关系 问题：磁场方向与电流方向有没有关系呢？ 猜想：有或没有. 演示：改变电流方向，发现小磁针的偏转方

6、向也发生了改变，说明磁场方 向也改变了.（如图丙所示） 结论：电流产生的磁场方向与电流方向有关系，电流方向变了，其磁场方 向也会相应地改变. 奥斯特实验的意义：奥斯特实验第一次揭开了电与磁联系的发展史. 3.电流的磁效应 总结以上现象，可以得出结论： 板书： 通电导线周围有磁场，磁场方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应. 备课笔记 小组问题探讨： 1.奥斯特实验的原 理及目的是什么？ 2.请同学们讨论下， 在实验过程中运用了 哪些思想方法？3 【例1】为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过，手边有下列几组 器材，其中最理想的一组是（） A.被磁化的缝衣针和细棉线 B.蹄形磁铁和细棉

7、线 C.小灯泡和导线 D.带电的泡沫塑料球和细棉线 解析：用细棉线悬吊被磁化的缝衣针相当于可以自由转动的小磁针，通电 导线周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，所 以把缝衣针放到导线周围，发现偏转则说明导线中有电流 答案：A 进行 新课 二 通电螺线管的磁场 1.初步认识通电螺线管 提出问题：通电直导线周围的磁场较弱，怎样才能将这种较弱的磁场比较 明显地显示出来，供我们加以应用呢？ 进行猜想：增大电流；让直导线集中起来绕成管状，这就是螺线管. 练习画法：教师让学生练习螺线管的画法、有骨架的螺线管的画法等. 教师出示两个绕线方向不同的螺线管模型，示范画出绕线结构示意图.

8、要求每个学生画出手边所用的那个螺线管的结构示意图，画完后小组内交 换传看，看画得是否正确.（说明：学生从没画过甚至没见过螺线管及示意图， 所以不会画，必须示范和指导，否则没法判断极性与电流方向的关系，此处是 难点.） 学生观察所用螺线管的绕线，画出绕线方向示意图，画好后交换检查. 2.探究通电螺线管的磁场分布 （1）提出问题：如何确定一个磁场是怎样分布的？需要什么器材？ （2）进行实验：探究通电螺线管的磁场分布 向学生介绍螺线管磁场演示仪的构造，线圈的位置，铁屑的均匀分布情 况等. 向螺线管磁场演示仪中通电流，振动演示仪，观察铁屑的重新分布情况. 把它与条形磁体的铁屑分布进行对比. （3）得出

9、结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似. 教师用多媒体播放文件“通电螺线管和条形磁体的磁场辨析比较” ，并向学 生讲解. 备课笔记 特别提醒： 此题不选B，是因 为蹄形磁铁在电流产生 的磁场中变化不是很明 显（或无变化）. 点拨： 通电螺线管磁性的 强弱可以通过螺线管中 的电流的大小来控制， 电流增大，磁性增强.4 进行 新课 3.探究电流方向对通电螺线管磁场方向的影响 （1）提出问题：直导线的磁场方向与电流方向有关，那么螺线管的磁场方 向与电流方向有关吗？如何验证是否有某种关系？ （2）进行猜想：有关或者无关 （3）进行实验：探究电流方向对通电螺线管磁场方向的影响 在螺线管一端放一个

10、小磁针，当电流的方向变化时，观察小磁针的方向 是否也随着偏转. 观察小磁针的N极指向，从而判断出通电螺线管磁场的方向. 改变电流方向，观察小磁针的指向是否发生改变. (4)观察现象：当电流方向改变时，小磁针的方向也随着发生偏转；改变电 流方向，小磁针偏转的方向正好相反. （5）得出结论：通电螺线管的磁场方向与电流方向有关. 4.探究线圈绕向对通电螺线管磁场方向的影响 （1）提出问题：由于把导线绕成螺线管后，还存在一个绕向的问题，磁场 方向除了与电流方向有关外，与线圈的绕向是否也有关系呢？ （2）进行猜想：有关或者无关. （3）进行实验：拿两个绕向不同的螺线管，给它们通有相同方向的电流， 用小磁

11、针判断螺线管的极性是否发生改变. （4）观察现象：小磁针的偏转方向正好相反. （5）得出结论：在电流方向一定的情况下，通电螺线管的磁场方向还与线 圈的绕向有关，绕向变了，则磁场方向也会改变. 教师用多媒体播放文件“通电螺线管磁场方向的影响因素”. 【例2】图中小磁针静止时指向正确的是（） 解析：由右手螺旋（安培）定则可知螺线管的磁极，则由磁极间的相互作 用可知小磁针的指向. 答案：B 备课笔记 思想方法： 通电导体周围是否 存在磁场及磁场方向与 哪些因素有关，我们不 便于直接观察，所以在 探究时我们采用了转换 法，通过小磁针有无偏 转及偏转方向加以探究， 这种方法在物理学中经 常用到. 物理学

12、中对于一些 看不见、摸不着的现象 或不易直接测量的物理 量，通常用一些非常直 观的现象去认识或用易 测量的物理量间接测量， 这种研究问题的方法叫 转换法. 特别提醒： 决定通电螺线管磁 极极性的根本因素是电 流的环绕方向，而不是 导线的绕法.当两个螺线 管上电流的环绕方向一 致时，它们两端的磁极 极性就相同.5 三 安培定则 师：如何由电流方向、线圈的绕向确定磁场方向呢？ 大家看课本上的几种说法有没有道理. 板书： 安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇 指所指的那端就是螺线管的北极. 教师用多媒体播放视频：通电螺线管磁场演示. 安培定则的应用一般有以下几种：一是由螺

13、线管中的电流方向，判断通电 螺线管的南、北极；二是已知通电螺线管的南、北极，判断螺线管中电流的方 向；三是根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线 方向. 教师用多媒体播放例题，并给学生讲解. 【例3】请在图甲中完成合理的电路连接.（要求导线不交叉） 图甲 图乙 解析：运用安培定则来判断通电螺线管的N、S极.根据安培定则，左边的 通电螺线管电流应从a流入、b流出；右边的通电螺线管电流应从d流入，c流 出.电路连接时，可采用串联，也可采用并联. 答案：如图乙所示. 教学 板书 备课笔记 规律总结： 安培定则中共涉及 三个方向：电流方向、 线圈绕向、磁场方向， 一般考查的角度有

14、3个： （1）利用安培定则判 断通电螺线管的磁极； （2）利用安培定则判 断通电螺线管中电流的 方向；（3）利用安培 定则判断通电螺线管中 线圈的绕向. 规律总结： (1)决定通电螺线管 极性的根本因素是螺线 管上电流的环绕方向， 而不是通电螺线管上导 线的绕法或电源的正、 负极的接法.判断时必须 让右手的四指环绕的方 向与电流的环绕方向一 致. （2）运用安培定 则不仅可以判断通电螺 线管的N 极、S 极，也 可以反过来判断通电螺 线管中的电流方向，具 体做法是：用右手握住 螺线管，拇指指向螺线 管的N 极，则四指弯曲 的方向就是螺线管中电 流的方向. 特别提醒： 决定通电螺线管磁 极极性的

15、根本因素是电 流的环绕方向，而不是 导线的绕法.当两个螺线 管上电流的环绕方向一 致时，它们两端的磁极 极性就相同.6 课堂 小结 这节课我们学习了第一个关联电能生磁，即电能转化为磁能的现象.该 现象是由丹麦的物理学家奥斯特发现的，所以也叫奥斯特实验，这个实验直接 证明了电流可以通过导体在其周围产生磁场；这个磁场比较弱，为了进一步的 研究和应用，我们把直导线绕成了螺线管，使其磁场进一步增强，发现通电螺 线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的，磁场方向遵循右手螺旋定则，也称安 培定则. 教材 习题 解答 想想做做(P124) 解答：电路连通瞬间小磁针会转动. 想想议议(P127) 解答：如果条形磁体

16、的磁性减弱了，可以将条形磁体的N极靠近通电螺线 管的S极（或将条形磁体的S极靠近通电螺线管的N极） ；也可以将条形磁体插 入通电螺线管中，让条形磁体的N极和S极与通电螺线管的N极和S极保持一 致. 动手动脑学物理(P127) 1.解答：如图所示. 【解析】先根据电源正负极确定螺线管中的电流方向，进而根据安培定则 判定通电螺线管的N、S极.第1题图 第2题图 2.解答：如图所示. 【解析】先根据磁极间的相互作用规律确定通电螺线管的磁极，再让右手 的大拇指指向通电螺线管N极一端，让四指握住螺线管就可知道“正面”的电 流方向，从而根据电流方向确定出电源的“+” “-”极. 3.解答：小磁针逆时针转动90,即小磁针转动到N极水平向右，最后稳定 静止.【解析】开关闭合后，螺线管中有电流通过，螺线管具有磁性，利用安培 定则判断出通电螺线管的左端为S极，右端为N极，再根据条形磁体周围的磁 场可以得出，小磁针的N极将逆时针偏转90. 4.解答：悬挂的螺线管会发生偏转，一端