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1、16.2电流的磁场教学设计金北学校宣海军一、教材依据：二、设计思想电流的磁场”是在学习了 磁体与磁场”基础上，对磁场概念已经建立，并知道“通 过小磁针的受力情况研究磁场”和“用磁感线描述磁场”的方法之后，通过直观性很强的电磁铁吸引大头针的事例来引入课题，进一步让学生亲身经历“探究通电导线周围的磁场”的过程来发现电流的磁效应。虽然学生的发现是在教师的指导下进行，但能使学生感觉到科学家能做的事情我们也能做，有利于培养学生探索自然奥秘的兴趣。“探究通电螺线管的外部磁场”是本节的重点，“如何设计探究通电螺线管外部磁场的实验以及如何引导学生进行探究”是难点，教材采用让学生边做实验边画磁感线图的方法， 并
2、且对两幅图进行比较，经过学生的讨论交流，得出“通电螺线管的外部磁场与条形磁体的 磁场相似；电流方向改变，通电螺线管周围的磁场方向也改变”的结论。学生完成探究之后，根据观察到的现象及自己所画的反映通电螺线管的外部磁场分布的 两幅情景图(先后改变通电螺线管中的电流方向所画出的)，与同学交流发现的结果， 由学生用自己的语言叙述判断通电螺线管的外部磁场的分布及磁场方向的方法，即安培定则。与传统教材相比，在过程和方法上，本节更加注重学生的亲身体验与感悟， 通过系列的 探究活动让学生掌握学习科学知识的方法， 体验科学研究中的艰辛和创新的乐趣， 学生以实 验事实为依据，归纳、概括、拓展自己的想象力，培养学生
3、以严谨的态度热爱科学的精神。三、教学目标1. 知识与技能(1) 初步认识电能生磁，了解奥斯特实验(2) 初步认识通电螺线管外部的磁场，通过奥斯特实验和条形磁铁外部的磁场，提高 学生的实验操作技能和知识迁移的能力(3) 会观察、收集实验中的现象、信息，并会处理这些信息2. 过程与方法(1) 经历观察和探究的过程，经历电生磁的发现过程，能简单描述在探究过程中观察到的现象(2) 能在实验和探究中发现、提出问题，并能制定简单的实验方案(3) 在讨论、评估、交流中能用书面和口头表明自己的观点，能初步有评估和听取别人意见的意识3 情感态度与价值观(1) 通过对电生磁的研究和对通电螺线管外部磁场的探究，进一
4、步激发学生学习科学的兴趣。(2) 通过本节课的学习，培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。四、教学重点、难点1 重点：知道电能生磁；掌握安培定则并能熟练应用。2 .难点：熟练运用安培定则由电流方向判定磁场方向、螺线管磁极；由螺线管的磁极和绕法判定电流方向；由螺线管的磁极和电流方向画出螺线管绕法。五、教学资源每组配电池盒一只，导线一根，开关、灯泡、小磁针各一只，有机玻璃板(配有螺线管) 一块，共25组；另投影仪一架，螺线管(有铁芯)一个，铁架台一个，大铁钉一个，大头针若干，条形磁体一块，手电筒一个。六、教学设计教师活动学生活动设计意图（一）导入课题 头验演示并提冋：1. 利用什么器材能把大头针吸
5、引上来？2. 用绕成电磁铁的铁钉去吸引大头针， 观察到什么现象？说明什么？3. 断开电源，观察到什么现象？说明什 么？师：没有磁性的铁钉能吸引大头针，是 因为有通电导线绕在铁钉上后，铁钉被 磁化，说明电流产生了磁场。（二）新课教学1、通电导体周围的磁场 活动一、探究奥斯特实验指导学生将一根与电源、开关相连 接的直导线（铜芯线）沿南北方向水平 放置在小磁针上方，请同学们观察直导 线通、断电时小磁针的偏转情况。提问：观察到什么现象？进一步提问：通过这个现象可以得 出什么结论呢？结论1：通电导线和磁体一样， 周围存在 着磁场。提问：我们知道，磁场是有方向的， 那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？ 它与
6、什么因素有关呢？提问：同学们观察到什么现象？这 说明什么？结论2：电流的磁场方向跟电流的方向有 关。当电流的方向变化时，磁场的方向 也发生变化。思考并回答看到的现象1. 磁铁2. 可以吸引；说明有磁性3. 大头针掉落，说明磁性消失 了学生按要求完成实验探究1.观察到通电时小磁针发生 偏转，断电时小磁针又回到原来 的位置。师生讨论：通电后导体周围 的小磁针发生偏转，说明通电后 导体周围的空间对小磁针产生 磁力的作用，由此我们可以得 出：通电导线和磁体一样， 周围 也存在着磁场。猜想：可能和电流方向有关 重做上面的实验，观察当电流 的方向改变时，小磁针 N极的 偏转方向是否发生变化。结论：电流方向
7、改变，小磁针的 偏转方向也发生改变，说明电流 的磁场方向也发生变化。通过类比的方法引 入，使学生从已知的 知识入手，达到温故 知新的目的。学生自己动手做奥斯 特实验，体验探究过 程，获得感性认识， 增加学习兴趣。提问：有没有什么办法能让实验现象 明显一点？演示：通过串联电阻，改变导线中学生讨论：电流不够强，加大电流。 多用几根导线并联两根导线增大电 流，为螺线管作铺垫。的电流强度，比较前后两次小磁针的偏观察到电流减小时，小磁针的传速度和角度偏转速度变慢；角度变小；说明 电流大小会影响磁场的强弱结论3 :电流的磁场强度跟电流大小有 关。电流越大，电流的磁场越强。师：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首
8、先发现的，此实验又叫做奥斯特实通过介绍科学家的故验。这个实验表明，除了磁体周围存在事，联系学生实际，着磁场外，电流的周围也存在着磁场。树立榜样，进行心理PPT演示奥斯特的简介提问：奥斯特实验在我们现在看来学生看书讨论后回答：因为它教育是非常简单的，但在当时这一重大发现揭示了电现象和磁现象不是各却轰动了科学界，这是为什么呢？自孤立的，而是紧密联系的，从 而说明表面上互不相关的自然 现象之间是相互联系的，这一发 现，有力推动了电磁学的研究和 发展。在介绍科学发现的过2、研究通电螺线管周围的磁场程中渗透科学研究的奥斯特实验用的是一根直导线，后方法指导，从而启发来科学家们又把导线弯成各种形状，通边听边
9、思考学生观察思考生活与电后研究电流的磁场，其中有一种在后学习中的类似现象可来的生产实际中用途最大，那就是将导能会导致新的联系与线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线规律的发现，在生活管的磁场是什么样的呢？请同学们观察和学习中处处要做一下面的实验：个有心人。活动二、探究通电螺线管的磁场实验：按课本图 16 6那样在玻璃学生分组实验，观察思考。板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电， 轻敲纸板，请同学们观察铁屑的分布情复习旧的知识，让两况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况个本来独立的知识点对比通过类比、联想去寻提问：同学们观察到什么现象？（1）、通电螺线管外部的磁场和 条形磁体的磁场一样。找它们的联系。结论1
10、：通电螺线管外部的磁场和条形磁 体的磁场一样。师：上述现象表明通电螺线管和磁用小磁针放在螺线管的两端，体一样也有磁极，它的周围也有磁场，通电后，观察小磁针的N极指那么它的磁场方向又如何呢？请同学们向，从而判别出通电螺线管的继续探究通电螺线管的磁场，将你的实N、S极；尝试画出磁感线分布验结果填入教材 P39图16-16中，并尝试图画一画它的磁感线分布图。提问：它的极性与电流的方向有没 有关系呢？结论2：通电螺线管两端的极性跟螺线管 中电流的方向有关。当电流的方向变化 时，通电螺线管的磁性也发生改变。提问：采用什么办法可以很简便地 判定通电螺线管的磁性与电流方向的关 系呢？3、安培定则1作用：可以
11、判定通电螺线管的磁性与 电流方向的关系。2 判定方法：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。教师演示具体的判疋方法。结合教材P40图16-18和实物讲解安培 定则。改变电流方向，观察小磁针的 指向发生改变，得到结论：通电 螺线管的极性与电流的方向有 关。同学们看书、讨论，弄清安培 定则的作用和判定方法。学生实验讨论画图学生伸手与老师一起做。边听边练同理：通电螺线管的 磁场强度与电流大小 有关。巩固与提高1、 奥斯特实验表明：诵电导体的周围存在着，这种现象叫做。2、 电流产生的磁场方向和有关。3、 电流产生的磁场强弱和 有关，越大，磁场越 。4、 通电螺线管周围磁场，其外部磁场分布与的磁场分布相似。5、 通电螺线管的极性可以用来判断。方法是：让所指的方向与螺线管中的方向一致，则所指的那端就是通电螺线管的极。作业布置 补充习题：电流的磁场少年智则国智，少年富则国富，少年强则国强，少年独立则国独立，少年自由则国自由，少 年进步则国进步，少年胜于欧洲，则国胜于欧洲，少年雄于地球，则国雄于地球。
