第二节 电生磁 (5)

《第二节电生磁》教学设计
【教材分析】
本节课是人教版九年级物理（全一册）第二十章第二节。

内容由“电流的磁效应”“通电螺线管的磁场”和“安培定则”三部分构成。

电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。

为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，给学生准备了干电池、细导线、小磁针，通过学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，让学生通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。

通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去思考，用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。

探究结束后，让学生讨论归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。

【学情分析】
学生已经学过了简单的磁现象，知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律；知道磁场是有方向性的，并且能使放入其中的磁针发生偏转；对条形磁铁的磁场有了一定的感性认识。

【教学重点】
认识电流的磁效应，通电螺线管外部磁场分布，通电螺线管极性与电流方向的关系，安培定则。

【教学难点】
探究通电螺线管的磁场极性与电流方向的关系并总结得出简单的判断方法。

【教学目标】
1．知识和技能
（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铁相似。

（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。

2．过程和方法
（1）观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用。

（2）经历探究通电螺线管外部磁场的方向的过程。

3．情感、态度与价值观
通过“电生磁”现象，初步认识自然现象之间的存在相互联系乐于探索自然界的奥秘。

【课程资源】
教具准备：电脑平台、实物投影仪、黑匣子（电源、导线、小电磁铁形成通路）、干电池、小磁针、导线、螺线管演示器、铁屑、电池盒、多媒体课件。

【教学流程】
类比实验引入新课──探究奥斯特实验──介绍奥斯特实验，对学生进行物理史教育──由现象设疑，如何增强通电导体的磁场──师生合作探究螺线管的磁场分布——体会通电螺线管的极性与电流方向的关系——师生探讨得出安培定则──交流小结布置作业。

【教学过程】
1.类比实验，引入新课
教师演示1：小磁针静止时，总是一端指南，一端指北。

若用磁体靠近静止的小磁针，会发生什么现象？为什么？
学生：小磁针发生偏转。

因为磁体周围存在磁场。

演示2：展示神秘黑匣子。

若将黑匣子靠近静止的小磁针，发生了什么现象？为什么？
学生：小磁针发生偏转。

黑匣子中可能装有磁体。

教师：拆开黑匣子，展示黑匣子中物体。

没有磁体，只有一个电路，且电路是接通的。

提出疑问：难道电流和磁体一样周围存在磁场？
【类比实验，吸引学生好奇心，磁可能跟电有关，激发学生实验兴趣和求知欲。

】过渡：今天我们就来学习电生磁的相关知识。

教师板书：第二节电生磁
2.探究新课，释疑解惑
（1）探究奥斯特实验.
教师：请同学们利用桌上的器材，结合想想做做，在实践中去寻找答案。

学生实验：在磁针上面平行放置一条直导线，在通、断电的瞬间，观察小磁针偏转情况，并将观察到的现象记录在课堂导学案上向全班交流。

学生甲：通电，小磁针偏转；断电，小磁针不偏转。

说明通电导线周围有磁场。

（展示交流）
教师：请同学们再次利用桌上的器材，改变电流的方向，再次观察小磁针偏转情况。

学生乙：改变导线中的电流方向，小磁针偏转方向也改变。

说明磁场方向与电流方向有关。

（展示交流）
【经历探究过程，获得积极的情感体验和相关知识】
教师：大家归纳的真好，通电导线和磁体一样周围存在着磁场，磁场的方向与电流的方向有关。

这就是电流的磁效应。

其实这一效应早在1820年就由丹麦物理学家奥斯特发现了。

我们刚才所做的实验就是著名的奥斯特实验。

这个实验看上去看上去很简单，但在当时却轰动了整个科学界。

因为在此之前人们一直认为自然界中的各种现象是互不联系的，电和磁也是互不联系的。

这一实验现象揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，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，拉开了电磁学发展的新纪元。

【对学生进行物理史的教育，培养学生乐于探索自然界奥秘的科学素养】教师：既然电可以生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？
学生：磁性太弱了。

过渡：人们在生产实践中发现把导线一圈一圈的绕在圆筒上，做成螺线管。

通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场就会强得多。

（展示螺线管图片和实物) （2）探究通电螺线管外部磁场
探究1：通电螺线管外部磁场的分布情况
教师：刚才同学们已经认识了螺线管，那么螺线管通电后磁场的分布情况如何呢？磁场看不见，我们用什么方法来研究它的磁场分布情况呢？
学生甲：在通电螺线管周围放置小磁针
学生乙：在通电螺线管周围撒铁屑
【培养学生勤于思考的学习习惯】
演示实验：教师用铁屑演示螺线管磁场的分布实验，投影到银幕上并播放螺线管的磁场与条形磁铁的磁场对比图，引导学生分析通电螺线管的磁场分布与条形磁体的磁场相似。

【通过铁屑验证，使抽象的概念具体化】
板书：通电螺线管外部的磁场分布特征——与条形磁体的磁场相似。

探究2：通电螺线管的极性与电流方向的关系
教师：通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，如何判定其磁极名称？
学生甲：将小磁针放在螺线管两端。

教师将小磁针放置于演示螺线管两端，确定出此螺线管的两极。

教师：如何改变螺线管的极性？说出你的依据。

学生甲：可以改变螺线管中的电流方向，因为奥斯特实验说明通电导线磁场的方向与电流的方向有关。

学生实验：小组合作进行实验，并将观察到的现象以及结论记录在课堂导学案上向全班交流。

教师：播放视频材料（选用螺线管的缠绕方式与学生所用螺线管缠绕方式相反），引导学生对比实验结果，得出结论：.通电螺线管的极性与电流方向有关。

【通过动手实验，加快学生理解。

通过对比实验，使结论更具有普遍性。

为寻找磁极与电流方向的具体关系提供给学生更多的参考示例。

】
（3）安培定则。

教师：通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，我们能不能从中找到一种判定的方法呢？（展示图片）下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的，结合你自身的优势，你可以得到什么启示？
学生合作交流：看蚂蚁和猴子说的话，小组讨论。

教师：伟大的物理学家安培通过实践发现在我们的右手上找到了规律，人们为了纪念他，把他总结的规律规定为安培定则。

教师：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。

【教师强调定则中的关键词，简化要点，方便学生记忆掌握。

】
学生：完成导学案中随堂练习练一练1、2、3的习题，小组合作，交流展示。

【讲练结合，突破难点。

小组合作，共同进步】
3、交流小结
1．今天你学到了哪些知识？
2．布置作业：
（1）反馈练习：导学案课后作业部分
（2）走进生活：观察牵牛花茎缠绕的方向与生长的方向之间的关系。

看看与我们研究的磁场与电流方向之间有没有某种联系。

教后反思
本节课包括三个重要的知识点：通过奥斯特实验明确通电导线周围存在磁场；通电螺线管的磁场；安培定则，是一节内容较多、信息量较大的课。

但是知识结构上条理清晰、层次分明，再有所涉及实验尤其是奥斯特实验操作简单效果明显，容易引发学生的学习积极性。

在本课的设计上，我考虑到初中学生的思维特点，充分利用图片展示、实物投影以及多媒体资源，使学生获得丰富的感性认识，在通过对比、总结的方式上升到对知识的理性认识。

注重培养学生善于思考和主动发言的能力，设置了很多问题环节供学生思考。

并通过小组合作学习，学习成果展示的方式，使学生展示自我体验成功的乐趣。

采用讲练结合的方式，使学生加深了对安培定则的理解应用，达到了突破难点的预期目标。