2020春沪科版九年级物理下册 第17章 全章教学设计

第一节磁是什么
一、课标要求：
1、知道磁在日常生活、工业生产乃至高科技领域有着重要应用。

2、知道磁体有吸铁性和指向性。

3、知道磁极间有相互作用，会判断物体是否有磁性和磁体的磁极。

4、知道磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性。

5、知道磁感应线，绘画常见磁体的磁感应线。

6、初步认识地磁场。

7、通过实验探究，培养学生用磁感应线形象地描述磁场这一抽象概念，从而体会到探究实验的乐趣。

二、教材分析
本节内容主要包括磁性、磁极、磁化，每个磁体都有两个磁极，实验探究磁场；磁感线—一种描述磁场的方法，通过信息窗介绍了地磁场。

通过对磁在生产、生活中广泛应用的了解，使学生知道磁与我们生活密切相关；
重点：
磁场的性质及如何用磁感线描述磁场。

难点：
磁场的客观存在及如何用磁感线来描述。

三、课时安排：一课时
四、教学准备：
各种形状的磁铁、磁针、一小堆大头针、指南针、磁卡、磁盘、条形磁体、蹄形磁体、玻璃板、铁屑、有关磁性材料的实物、图片等。

五、教学设计
六、板书设计
第一节磁是什么
一、简单的磁现象
1、磁性
2、磁体
3、磁极
4、磁化
二、磁场
1、定义
2、磁场的基本性质
3、磁场的方向
三、磁感线
1、定义
2、方向
3、在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受
磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

4、磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体南极。

5、磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱，磁体两极处磁感线最密，表示其
两极处磁场最强。

七、教学反思
第一节磁是什么
【设计理念】
构建“人文·物理·社会”三维课堂，在引导学生探究物理知识的同时，渗透以人为本的培养理念。

让“研究性学习”走进课堂，走入学科教学，切实增强课堂教学的开放性、民主性、生成性。

以“随堂探究卷”为桥，架师生互动平台，提供一种切实可行的质性评价手段。

【三维目标】
1．知识目标：了解磁体、磁极以及磁极间的相互作用；感知磁体周围存在磁场并会用磁感线表示磁场的方向和强弱；初步了解地磁场。

2、技能目标：培养学生用磁感线形象描述磁场这一抽象概念的思维能力。

3、情感态度价值观：通过了解我国古代的磁文明，激发学习热情；通过介绍我国近代“磁文明的衰落” 提升学生的人文素养，渗透“爱国主义教育”。

【教学重难点】感知磁场，并会用磁感线描述磁场。

【教学器材】条形、U形磁体、小磁针；多媒体课件及相应图片；探究卷等。

【师生互动过程设计】
一、子课题1：“磁文明”。

（6分钟）
课题内容：追古抚今，以“罗盘的辉煌”映射我国近代“磁文明的衰落”。

（师语）南宋文天祥在抗元失败后，曾道“臣心一片磁针石，不指南方死不休！”赤子之心溢于言表，除此之外诗中还蕴涵何意？
（生）发表见解，并相互交流了解古代磁文明。

内容一：战国时期的司南──世界上最早的指南工具。

（自豪之情）
内容二：“鸦片战争”有关图片。

（低沉的话外音）中国的磁文明源远流长，但众所周知，在近代，“磁”文明与华厦文明一起走向了衰落，西方人利用“罗盘”漂洋过海，用坚船利炮打开了我们的国门，华夏文明遭受了前所未有的浩劫，同学们，“文明的衰落”是残酷的，今天的我们应该……
（生）表决心。

（师语）心动不如行动，让我们开始有关“磁”的研究。

二、子课题2：“磁现象”（8分钟）
课题内容：探究磁现象，认知磁体特性。

（师语）磁体的形状有很多，如条形、蹄形、针形等，但不同形状的磁体有着许许多多的共性。

(师)提出问题：（1）你见过那些磁体？（2）什么是磁体的磁性？（3）他们的磁极在什么地方？（4）磁极间的是如何相互作用的？（5）什么是磁化？(观看视频)
（生）讨论交流，并发表见解归纳得：磁性：磁体吸引铁、钴、镍等物质；任何磁体都分两极（N极和S极）磁体两极磁性最强；同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；磁化是原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

（引思）磁体间能发生相互作用的本质原因是什么？
（生）猜想。

（生生、师生合作开展科学探究。

经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，培养学生的归纳能力，激发学生的问题意识及猜想意识。

）
三、子课题3：“磁本质”
课题内容：感知磁场及用磁感线描述磁场特性。

游戏一：让小磁针动起来。

（生）可能采用的方式：用手拨、用嘴吹、用磁体去靠近小磁针。

（引思）用手拨──是（看得见的）手使小磁针动，且手与小磁针接触。

用嘴吹──是（可感知的）空气使小磁针动，且空气与小磁针接触。

小结1．要有物质（物体）直接接触小磁针并产生作用时，小磁针才会动起来；
2．磁体靠近小磁针时，能使小磁针动，说明磁体与磁针间存在着某种物质。

（师语）这种物质叫“磁场”，它是由磁体产生。

虽然它看不见、摸不着，但我们可以利用实验去感知它，包括感知它的某些特性。

游戏二：让小磁针排队。

（投影）
1．让几只小磁针在“条形磁体”周围“排队”。

感知磁体周围的磁场具有方向性（磁场方向的规定让学生自己从书中寻找）。

2．让很多的小磁针在条形磁体周围排队。

让学生用曲线画出小磁针排队路线。

（师语）同学们，你们在无意之中已经找到了一种形象化地描述磁场的方法，你所画的曲线在物理学中叫做“磁感线”。

不过，老师要提醒你：磁感线只是假想的物理模型，实际并不存在。

（师）补充探究：将透明薄玻璃板置于条形、蹄形磁体之上，在板上均匀撒上铁屑，轻轻敲击玻璃板，直至铁屑形成条纹状。

让学生再次整体感知磁场特性。

(视频)
（师小结）磁场的特性：磁场具有方向性，它总是由磁体的N极指向S极，同时也是该处小磁针N极指向；我们可以用我们假想的磁感线来表示磁场方向，同时通过磁感线的疏密程度可以看出磁场的强弱。

（用游戏打开学生主动探究心向，在探究中领悟磁的本质，并寻找到一种描述磁场的方式，化难为易，突破本课重难点。

）
子课题四：“磁”应用（6分钟）
1、思考：为什么指南针总指南？（介绍地磁场）
2、了解磁体在生产、生活中的应用（观看图片）
（师语）正是电和磁和结合引领我们走进机器时代，曾有位知名的科学家这样预言：谁掌握住了电和磁，谁就掌握了未来。

（从知识走向应用，从物理走向社会。

）
【板书设计】
第一节磁是什么
一、磁现象：磁性、磁极、磁极间的相互作用、磁化。

二、磁本质：磁场——有方向和强弱。

（磁感线）
三、磁应用：1、地磁场2、生活中：软盘、信用卡、磁带、电脑硬盘、磁悬浮列车等。

第1课时认识磁现象
（一）教学目的
1．知道磁体有吸铁（镍、钴）性和指向性。

2．知道磁极间的相互作用。

3．知道磁化现象。

（二）教具
两种磁铁，小磁针，一小堆大头针，铁屑，金属勺子，玻璃片，铜片，金属圆柱体，（镍币），铁架台，铁钩子，细线等。

（三）课前准备
以上实验器材可布置学生在家里准备，上课前检查准备情况，学生在家里不容易找到的器材如各种磁铁、镍币等，教师加以补充，然后要求学生将实验器材放好，供课堂实验用。

（四）教学过程
1.提问引入新课。

提问：平时摆弄磁铁时观察到磁铁能吸引什么物质？指南针有什么作用？
（吸引铁的东西）
问：指南针有什么作用？
（指南针可以指南北，帮助人们辨别方向。

）
进一步提问引入新课：
磁铁只能吸引铁吗？指南针为什么能指南北呢？这节课我们来研究一些简单的磁现象。

板书：第一节磁现象
2.进行新课
(1)认识永磁体的磁现象
提问：磁铁具有哪些性质？它只能吸铁吗？请同学们自己通过实验进行探索。

演示实验：将课前准备的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片等器材放在桌上摆好，用条形磁铁分别接近它们，观察发生的现象。

提问：磁铁能吸引哪些物质？
（磁铁能吸引铁制物质，能微弱地吸引镍币）
教师指出：磁铁除了能吸引铁、镍外，还能吸引钴，钴是稀有金属，我们平时很少见。

由此，我们可以得出下列结论：
板书：一、磁体的基本性质：
1、磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。

具有磁性的物质叫做磁体。

提问：磁体各部分吸引铁的能力都一样吗？请同学们自己动手做下列实验。

演示实验：把一些大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动。

提问：观察到什么现象？由此可得出什么结论？
（观察到磁铁两端能吸引较多的大头针，而中部没有吸引大头针，这表明磁铁两端的磁性最强）。

教师归纳并板书：
2、两极性：磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它的位置在磁体的两端。

提问：从上面实验可以看出，磁体有两个磁极，怎样表示这两个磁极呢？请同学们观察下面的实验。

演示实验：先用线将条形磁体悬挂起来，使它自由转动，观察它的静止方位；再支起小磁针，让它在水平方向上自由转动，观察它的静止方位。

提问：条形磁体、小磁针静止时，两个磁极分别指向什么方向？
（都是一端指南，一端指北）
教师指出：可以自由转动的磁体，静止后总是指向南北方向，世界各地都是如此。

为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称S极；另一个指北的磁极叫北极，或称N极。

板书：3、指向性：可以自由转动的磁体，静止后总是指向南北方向。

磁体上的两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（N极）。

提问：世界最早的指南工具是什么？它是根据什么原理制成的？
出示司南的挂图和幻灯片，说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南针，叫司南，它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。

提问：磁体两端的磁性最强，如果把两磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？下面我们通过实验来研究。

演示实验：把一块条形磁体用线吊起来，用另一块条形磁体的N极先慢慢地接近吊起的N极，再慢慢接近吊起的S极，观察磁极间的相互作用。

引导归纳实验结果后，教师板书：
二、磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

讲述：我们已经认识了磁体的许多磁现象，磁体可分为天然磁体和人造磁体，通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体，它们都能长期保持磁性，通称为永磁体。

(2)研究磁化现象
板书：三、磁化和磁性材料
提问：人造磁体是根据什么道理制作的？请同学们观察下面的实验：
演示实验：按课本图9.1—4那样进行演示实验。

边演示边提问：铁棒原来有没有磁性？
（没有）
问：当用磁体慢慢从上部接近铁棒时，观察到什么现象？
（观察到铁棒能吸引下面的铁屑）
问：这说明什么？（说明铁棒也获得了磁性）
教师指出：铁和钢都可以用这种方法获得磁性，我们把这种现象叫做磁化现象。

板书：磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。

铁和钢制的物体都能被磁化。

重做上面的实验：当铁棒吸引铁屑后，将上部的磁体拿掉。

提问：当磁体拿掉后，铁棒还能吸引下面的铁屑吗？这说明什么？
（铁棒不能吸引铁屑，说明铁棒的磁性容易消失）
板书：四、磁体分类
1、按形状分：条形磁体，小磁针，蹄形磁体，柱形磁体等。

2、按保持时间的长短分：永磁体和软磁体。

教师指出：铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。

钢被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体，钢是制造永磁体的好材料。

3、按形成过程分：天然磁体和人造磁体。

提问：除了钢、铁外，还有哪些物质可作磁性材料？它们在现代科技中有哪些应用呢？
板书：五、磁性材料的应用：
向学生展示录音带、磁性卡等，介绍这些磁性材料的应用。

3.课堂小结
师生共同小结：这节课学到了什么？
4.课堂练习：（多媒体上）
有一条形磁体的N、S极的标记模糊不清了，怎样用实验的方法将它的两极判别出来？
5.布置作业
第1课时奥斯特实验和通电螺线管
教学目标:
1.知识与能力：认识电流的磁效应；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铁相似。

2.过程与方法：观察和体验通过导体和磁体之间的相互作用；初步了解电和磁之间有某种联系。

通过实验操作，学会科学探究。

3.情感态度和价值观：通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然奥秘。

教具：电池、开关、滑动变阻器、螺线管，小磁针、导线若干
教学重点：奥斯特实验和通电螺线管的磁场
教学难点：科学探究通电螺线管的磁场及磁极与电流方向的关系。

教学过程:
[引入课题]
带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？
[进行新课]
一、磁与电的联系
在图16-7所示的电器设备中，它们均用到了磁性，但是它们的磁性都离不开电，电跟磁有什么关系呢？通过对生活、生产中大量电器的观察，使学生意识到磁与电有密切的联系。

二、奥斯特实验
科学家们一次又一次地寻找电与磁的联系。

1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。

这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。

现在我们亲自动手重做这个实验。

①把磁针放在导线的上方和下方，分别观察通电、断电时，小磁针N极的指向有什么变化。

②改变电流方向再观察小磁针N极的指向有什么变化？
归纳实验结果得出：第一、通电导线周围存在着磁场；第二、电流磁场的方向与导线上电流的方向有关。

③指出奥斯特实验的物理意义在于，揭示了电现象与磁现象不是各自孤立的，而是有密切联系的，这一发现激发了各国科学家探索电磁本质的热情，有力推动了电磁学的深入研究。

三、通电螺线管的磁场
1.（1）将一根粗导线绕在圆棒上，定型后取下来，我们把导线弯成这样的螺线管，给它通电，它周围也会有磁场存在吗？
（2）演示通电螺线管的磁场：
将螺线管接入如图16-9所示的电路中，再将小磁针放置在螺线管附近，闭合开关
①观察通电螺线管两端对小磁针的作用。

②改变电流方向，检验通电螺线管两端的极性。

由学生得出结论：通电螺线管周围存在着磁场;a端的小磁针N极被a端吸引;b端的小磁针S极被b端吸引;这说明通电螺线管a端为S极，b端为N极。

2.参照图16-10，玻璃板面铁屑分布情况，对比条形磁铁周围磁感线的分布情况，得到什么启示？
由学生自己归纳得出：通电螺线管周围铁屑颁状态与条形磁铁周围铁屑分布状态相似，因此，其周围的磁场与条形磁铁周围的磁场相似。

四、安培定则
（1）根据课本图16－11介绍安培定则，明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。

①内容：用右手握螺线管，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。

②特点：通电螺线管的外部磁场相当于条形磁铁的磁场，其内部也存在磁场。

在螺线管外部，磁感线从北极出发指向南极，在螺线管内部，磁感线由南极指向北极。

（2）指出这些规定不过是人为的，便于人们判断和记忆。

（3）关于螺线管的绕制方向，要求学生会看图，能根据图分析电流的方向。

可出示不同绕法的螺线管，训练学生用手比划判断电流方向与磁场方向。

巩固小结
按板书小结，要求学生会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向
作业布置
第三节科学探究：电动机为什么会转动
一、课标要求
①通过学生亲自实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题，观
察实验，收集证据，分析和论证等，知道电动机转动原理。

②学会安装和制作简单的电动机。

二、教材分析
本节主要内容包括：磁场对电流的作用和电动机是怎样转动的。

本节为科学探究类型课，一定要学生通过亲身体验去发现规律。

体验科学研究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等。

重点：电动机的转动原理
难点：明确电动机是怎样转动的。

三、课时安排：一课时
四、教学准备：小型直流电动一台，电动机模型一台，学生电源一台，大蹄形磁
铁一块，用铝箔自制圆筒一根（代替课本图16-20中自由滚动的金属杆）支架（支起金属轨道），课本图16-21的挂图，有条件的学校可进行学生分组实验或利用多媒体课件。

五、教学设计：
六、板书设计
第三节科学探究：电动机为什么会转动
一、电动机的构造：
直流电动机主要由：磁铁、线圈、换器和电刷等构成。

二、磁场对电流的作用
1、磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与磁场方向、电流方
向有关。

2、磁场对电流产生作用的两个比不可缺少的条件是磁场和电流。

三、电动机是怎样转动的
1、原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转
动的原理制成的。

它工作时将电能转化机械能。

2、换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变通入线圈中
电流的方向，使线圈连续转动。

七、教学反思
教学参考
一、直流电动机中线圈能持续转动的原因
由于通电线圈在磁场中受力的方向，跟电流的方向和磁感线方向两个因素有关，因此，从理论上讲，改变线圈受力方向有两种方法，一是改变磁感线方向，也就是说及时交换磁极，显然这是不容易做到的，二是改变线圈中电流的方向，这在实际中，通过换向器比较容易实现。

一个原因是线圈每当经过平衡位置时，由于惯性会转过平衡位置；另一个原因是，当线圈刚转过平衡位置时，通过换向器及时改变了线圈中的电流方向。

二、电动机的分类
电动机分直流电动机和交流电动机两大类，用直流电源供电的叫做直流电动机，用交流电源供电的叫做交流电动机。

实际的直流电动机比模型电动机要复杂得多。

为了使机器平稳运转，线圈不仅要匝数多，而且还应嵌在圆柱铁芯上，组成转子。

换向器也由许多铜片组成。

与热机相比较电动机有许多优点，在功率相同的情况下，电动机的体积小，工作时不排出废气、烟尘和蒸汽，也不需要燃料和水的储备，由于电动机的构造简单，制造方便，效率高，所以应用十分广泛。

直流电动机通常用于电气机车、电车以及轧钢机、起重机等，而家用电器用的一般都是交流电动机。