北京版-物理-九年级全一册-三、通电螺线管的磁场 教案

通电螺线管的磁场
【问题一】通电螺线管的磁场是什么样子呢？用什么方法可以简便的观察到磁场的分布情况？
通过观察铁屑分布，你发现通电螺线管外部的磁场与什么磁体相似？
【问题二】从通电螺线管的磁场分布来看，他与条形磁体一样，也有两个磁极，到底哪一端是N极呢？我们可以借助什么来的确定它的磁极呢？
【问题三】通电螺线管的磁场方向跟螺线管中的电流方向是否有关？怎么验证？
改变谁、怎么改变？
比较谁？用什么比较？
根据实验记录可得到什么结论方法在螺线管一端放一个小磁针，观
察小磁针静止时N极的指向，从而判
断出通电螺线管的磁极
小组带着问题讨论，设计实验方案：
进行实验并记录在活动卡上
分析得结论：
通电螺线管的磁场方向与电流方向有
关
总结通电螺线管的磁场特点
看动画，总结握法
培养学生与他
人合作、设计实
验的能力
培养学生操作
能力和分析得
结论能力
培养学生随时
总结的习惯。

通电螺线管的磁场方向的电流，小磁针的偏转方向是否相同？【学生合作探究】实验步骤：①闭合开关，观察小磁针的偏转方向；②把电池正负极对调，再次闭合开关，观察小磁针的偏转方向。

教师提问：观察本实验的实验器材，有电源，开关和导线，缺少什么电路元件？闭合开关后，形成电源短路。

但是电流大，实验现象明显。

所以请同学们在后面的实验时一定注意以下两点：（1）通电时间不宜过长；（2）完成实验，立刻断开开关。

教师提问：你观察到了什么现象？教师提问：小磁针的偏转方向相反，说明什么？②电流周围产生的磁场的方向与电流方向有关。

通电导线周围产生了磁场。

它的磁场是什么样的呢？磁场看不见、摸不着，我们如何研究它周围的磁场？我们在直导线周围放一张白纸，给导线通电，在白纸上撒铁屑，就可以观察到直导线周围的磁场了。

演示实验：研究通电直导线的磁场极相互吸引，它的左端吸引小磁针S极，所以左端是N极。

同样的方法判断，通电螺线管的右端是S极。

猜想：极性会发生改变。

回答：此时，螺线管左S右N。

极性与上次相反。

回答：两次绕法不同，使电流环绕方向不同。

回答：螺线管中电流环绕方向有关。

学生思考。

回答：大拇指指的是螺线管的N极。

回答：大拇指指的还是螺线管的N极。

回答：我们都是用四指弯曲方向代表电流环绕方生与他人交流的能力及动手能力。

图片对比，更加鲜明的比较出两个磁场的相同点。

引出通电螺线管的极性与电流环绕方向有关。

使学生观察到立体图形，增加学生的想象力。

使学生能较熟练的使用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性。

向硬纸板上均匀撒上一层铁屑，由于纸板有摩擦力，铁屑不能自由移动。

轻敲纸板，使铁屑轻轻跳动起来，就会按照受到磁场力的方向自由排列。

观察铁屑的分布，确定通电直导线周围的磁场：我们根据铁屑的排布可以画出通电直导线周围的磁感线。

它周围的磁感线是什么形状？通电直导线周围的磁感线是以通电直导线为圆心的一个个同心圆。

通过上面的实验，我们知道了如何探究导体周围的磁场。

12.2 通电螺线管的磁场一、设计理念新的物理课程标准的基本理念是：(1)注重学生发展，改变学科本位观念；(2)从生活走向物理，从物理走向社会；(3)注重科学探究，提倡学习方式多样化等。

为了体现这些新的理念，《通电螺线管的磁场》一节的教学设计思想是：本节的物理理念和规律几乎都是通过实验概括得出的，这充分的体现了物理学是以实验为基础的科学。

本节我通过演示实验，这样可以培养学生有目的地观察实验，通过明确观察的对象和引起的变化的条件，从而得出概念和规律，从而使学生的科学思维得到训练。

通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究的方法，发展初步的科学探究能力。

培养学生以事实为依据的归纳、概括、想象能力，形成尊重事实、探究真理的科学态度。

二、教学模式：实验探究式三、教材分析《通电螺线管的磁场》这一节中电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。

因此，要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。

为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，我采用演示实验，把小磁针放在直导线附近，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单元重点研究内容，是学习电磁铁及其应用的必备知识，因此，要让学生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。

（一）教学目标【知识与技能】1、认识电流的磁效应2、知道通电螺线管周围存在磁场3、知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。

4、知道改变电流方向时，通电螺线管的磁极发生改变。

5、能用右手螺旋定则来判断通电螺线管两端的磁极性质跟电流方向的关系【过程与方法】1、探究通电螺线管磁场的方向2、观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁的联系【情感态度价值观】1、通过认识电与磁之间的相互联系，使学生对周围的物理现象产生兴趣（二）教学重点难点根据本节课的内容特点，我把本节课的教学重点放在教材的第一部分：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。

学习目标：1、认识电流的磁效应2、知道通电导体周围存在磁场；通电螺线管的磁场与什么的磁场相似3、会用安培定则判断通电螺线管的极性跟电流的关系学习重点：通过奥斯特实验认识电流的磁效应学习难点：安培定则自主学习：一、电流的磁效应（奥斯特实验）活动1：（课本88页图12-15）在磁针上面有一条直导线，当直导线和电池连通时，你能看到什么现象？改变电流的方向，又能看到什么现象？问题：磁针受到什么力而转动？磁场是怎样产生的？由图甲和图乙可以说明由图甲和图丙可以说明实验中利用短路获得较强的电流来增加磁性。

在一般情况下是不允许的，在实际生活中我们用什么办法来增强通电导体的磁场呢？后来人们在生产实践中把导线弯成各种形状，发现把把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这样在生产生活中用途就大，这种装置就叫做螺线管二．螺线管的磁场填一填：2、通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和的磁场一样。

其两端的极性跟有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

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3、安培定则：用＿＿＿＿握＿＿＿＿，让＿＿＿＿指向螺线管中电流的方向，则＿＿＿＿所指的那端就是螺线管的N极。

安培定则歌─右手握住螺线管，四指顺着电流转，拇指指向N极端。

填一填：1、奥斯特实验：通电导线的周围存在，称为电流的磁效应。

该现象在1820年被丹麦的物理学家发现。

该现象说明：1、下图中，能正确反应出螺线管极性与电流方向关系的是（）2、如下图所示，通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是（）3、下图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）。

请在图中标出螺线管的磁极、电源的“+”、“—”极，并画出螺线管的绕法。

4、首先发现电流周围存在磁场的科学家是 ( )A．法拉第 B．阿基米德 C．奥斯特 D．托里拆利5、标出图中通电螺线管的N、s极。

6、标出螺线管上导线中的电流方向。

《磁场》教学设计【教学目标】1.通过观察磁体之间的相互作用，知道磁体周围存在磁场这种特殊物质。

知道磁在日常生活、工业生产和科研中有着重要应用。

2.通过实验观察、总结类比，知道磁感线可以用来形象地显示磁场的分布，知道磁感线的方向是怎样规定的。

3.通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就，知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。

【教学重点】重点：磁场的存在，用磁感线描述磁场的分布。

【教学难点】难点：如何认识磁场的存在，明确引入磁感线的实际意义。

这是由于磁场贯穿全章，“磁场”看不见、摸不着，十分抽象，难于理解。

而磁感线是形象描述磁场的很好方法。

【教学过程】磁场。

操作：桌上铺一张白纸，纸上放一条形磁体，在条形磁体上平放一块透明玻璃，在玻璃上均匀的撒上一些铁屑。

轻敲玻璃四周，观察铁屑的排列情况。

发现:铁屑非常有序地排列成一条条曲线，形象地反映了磁场的分布规律。

也体现了磁感线的分布。

我们通过实验研究了条形磁体的磁场，并画出了几条磁感线，借助小磁针确定了磁感线的方向。

那么其他磁体周围的磁场分布规律又是怎样的呢？我们可以用采用相同的方法来研究。

学生实验探究四：分小组选择以下两种情况中的一种进行研究：蹄形磁铁的磁场，同名磁极的磁场。

展示小组实验。

给出标准的磁感线分布图。

小组讨论：根据已经画出的几种磁场的磁感线讨论以下三个问：1.磁感线是真实存在的吗？2.在磁体外部，磁感线的方向有什么规律？（1）磁感线是人为假想的。

(磁场真实存在)（2）在磁体外部，磁感线从磁体N极出来，回到S极。

练习：1．标出磁极的名称和A、B两点的磁场方向。

三、地磁场提问：磁针受力转动是磁场作用的结果，而地球周围的磁针，比如讲台上的两个磁针，静止时总是指向南北，这说明了什么？地球是个大磁体地球周围存在的磁场叫地磁场。

小组讨论：1.地球上的指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？2.你认为地磁的北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？总结讨论结果，地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。

第十二章第三节通电螺线管的磁场一、指导思想与理论依据本节围绕“引导学生理解电流的磁效应，知道通电导体周围存有着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体相似”和“通过实验探究通电螺线管两端极性与电流方向的关系”展开教学。

电流的磁效应揭示了电与磁联系的一个方面。

本节内容更加注重学生的亲自体验与感悟，如电流周围存有磁场，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似等，都是在实验的基础上实行的，使学生获得形象、具体的感性理解。

通过学生观察实验的方式导入新课，激发学生的求知欲和兴趣。

本节课合理地设计了相关实验，在实验探究的基础上，让学生自己总结出判断通电螺线管两端极性的方法，初步掌握安培定则。

二、教学背景分析1.教学内容分析通电螺线管的磁场是本节的重点之一，所以，通过演示实验让学生直观地观察通电螺线管周围铁屑的分布情况，知道通电螺线管的磁场与条形磁体相似。

通过实验探究通电螺线管两端的极性与通电螺线管的电流方向的关系并加以表述，以培养学生的空间想象水平和语言表达水平。

探究结束后，让学生自己归纳判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，通过师生相互交流得出安培定则。

2.学生情况分析学生已经研究了简单的磁现象，知道了磁体周围存有磁场以及磁极间的相互作用规律；知道磁场具有方向性，能使放入其中的磁针发生偏转；对条形磁体的磁场有了一定的感性理解。

电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。

所以，要尽可能让学生确信电流及其周围的磁场是同时存有且密不可分的。

为了说明这个问题，要做好奥斯特实验，协助学生加深对电流磁效应的理解，初步理解电与磁之间存有某种关系。

3.教学方式讲授、探究、实验。

4.教学器材计算机、实物投影仪、螺线管演示器、大头针、长直导线、干电池（带电池盒）、小磁针、导线、多媒体课件、电磁铁、铁芯、开关。

三、教学目标1.知识与技能(1)理解电流的磁效应，了解奥斯特实验的重要意义。

(2)知道通电导体周围存有磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体相似。

通电螺线管的磁场教学目标知识与技能1．知道电流的磁效应。

2．知道通电螺线管周围存在着磁场3．知道通电螺线管周围存在着磁场与条形磁体的磁场相似。

4．知道通电螺线管内部的磁场由S 极指向N 极。

5．知道右手螺旋定则并会运用。

过程与方法情感态度价值观说明与建议1．做好通电直导线周围存在磁场的实验实验要领：小磁针尽可能的靠近直导线；小磁针静止时应与直导线平行；开关闭合后立即断开；让学生观察小磁针发生转动的现象；此实验可说明三个问题：● 通电直导线周围存在着磁场。

● 电流具有磁效应：通电直导线周围存在的磁场是电流产生的。

有电流存在，就有磁场产生，这叫电流的磁效应。

● 电流磁场的方向跟电流方向有关。

2．实验探究通电螺线管的磁场这部分内容建议老师设计为以演示为主的探究课型。

实验1：按图12-15乙进行实验，目的：呈现通电螺线管周围磁场的分布，实验时要通过实物投影让学生观察。

然后在黑板上用曲线画出磁场的分布情况。

实验2：确定磁感线的环绕方向将小磁针分别放在通电螺线管A 、B 、C 、D 、E 位置（让学生观察实物投影），由小磁针的N 极指向确定各点的磁场方向，进而确定了磁感线的环绕方向。

通电螺线管磁极的确定由实验确定了磁感线的环绕方向后，引导学生对比条形磁体的磁感线，确定该通电螺线管的磁极。

如图所示，左端为N极，右端为S极。

3．探究跟电流方向的关系可提问，通电螺线管的磁极是固定不变的吗？通电螺线管的磁场的分布已经确定，只要用小磁针确定磁感线的环绕方向即可知道磁极。

建议作三次实验，每一次都与右手的四指与拇指的关系进行对应，最后得出安培定则。

第十四章磁现象第五节磁场对通电导线的作用力一、知识与技能1．知道磁场对通电导线有力的作用。

2．知道磁场对通电导线的作用力方向跟磁场方向和电流方向有关。

二、过程与方法培养学生理论联系实际的意义。

三、情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

通电导线在磁场中要受到力的作用通电导线在磁场中要受到力的作用多媒体（课件）1.磁体周围存在什么？磁场2.通电直导体周围存在什么？磁场3.通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？磁场对放入其中的磁体有利的作用一、磁场对通电导线的作用1、实验观察①闭合开关，观察铝制直导体运动。

②改变电流方向或改变磁场方向。

闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。

磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。

总结：1．通电导线在磁场中要受到力的作用。

2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。

3、左手定则左手定则:判断安培力的方向:伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

二、磁场对通电导线有力的作用应用：动圈式扬声器当线圈中有电流通过时，就会受到磁场作用力而运动由于通过线圈中的电流大小和方向是变化的，所以音圈就会前后反复运动，从而带动纸盆振动，就发出声音。

完成本课时对应课后练习。

本节课的教学设计中，我用生活中分种子为问题情景导入，让学生分析原因引入本节磁现象。

在授课的过程中，我通过大量的实验，给学生演示，让学生在体验、和观察实验现象的过程中得出几个磁概念。

磁极间的相互作用的实验探究使学生通过磁极间的自由组合，和对结论的分析归纳，培养学生掌握解决问题的思路。

关于磁性，教师补充除铁以外的钴、镍这些铁磁性物质，使学生认识更完善。

常见的磁体采用多媒体展示更形象直观。

【教师】介绍实验器材：可自由转动的小磁针，标红一端是N极，上方水平平行放置一根直导线，连接在电路中，红色导线与电源正极连接，开关是断开的，磁针处于静止状态。

【学生】任务1：观察通电后小磁针的变化。

现象：磁针转动。

【学生】任务2：慢镜头再观察磁针的偏转方向。

现象：磁针逆时针偏转，说明有新的磁场对磁针产生了作用。

【教师】提问：这个新的磁场怎么产生的？【学生】对比实验：结论：电流周围产生磁场，即电生磁。

【学生】任务3：再次实验，观察、对比刚才的实验现象有什么不同？现象：磁针顺时针偏转。

【教师】磁针偏转方向不同，说明直导线下方的磁场方向不同。

【学生】对比实验结论：电流产生的磁场方向与电流方向有关。

13min 探究通电螺线管的磁场【教师】演示绕制螺线管。

【学生】对比螺线管绕线方式不同之处。

【教师】介绍紧密绕制好的螺线管，请同学思考，如果左端接线柱与电源正极连接，电流在螺线管中环绕流动，螺线管正面位置电流方向标记为向上还是向下？【学生】1号螺线管标记为向下，2号螺线管标记为向上。

【教师】通电螺线管的磁场什么样呢？接下来我们共同探究通电螺线管的磁场。

1、通电螺线管外部的磁场强弱分布实验器材：螺线管、导线、学生电源、铁屑、玻璃板。

【教师】演示实验采用探究磁体磁场强弱分布的方法，将螺线管接入电路中，放置在玻璃板下，在玻璃板上均匀撒铁粉，闭合开关，轻敲玻璃板，观察到现象后立刻断电。

【学生】观察现象：【学生】分析并得出结论：通电螺线管外部磁场强弱分布情况和条形磁体外部磁场强弱分布情况相似，两端的磁性强，相当于两个磁极。

2、通电螺线管外部的磁场方向实验器材：螺线管、导线、学生电源、小磁针。

【教师】演示实验采用探究磁体外部磁场方向的方法，在螺线管周围同时摆放多个小磁针进行观察。

小磁针摆放好后，闭合开关。

观察小磁针静止时N 极指向。

观察到现象后断电。

现象：【学生】分析及结论：通电螺线管外部的磁场方向与条形磁体外部磁场方向相似，从N极指向S极。

磁场教学目标1．知识与技能●知道什么叫磁性、磁体、磁化、磁极；知道磁极间的相互作用规律。

●知道磁体周围存在着磁场，知道磁场中某一点的磁场方向与小磁针在该点的受力方向一致。

●知道磁感线，知道磁感线的方向，知道磁感线上某一点的切线方向就是该点的磁场方向。

●知道条形磁体、蹄形磁体、同名磁极及异名磁极周围空间磁感线的分布。

●知道地球周围存在着磁场及地磁的南北极。

知道地磁两极语地力两极补重合。

知道软硬磁性材料在生活中的应用。

2．过程与方法（见教参）3．情感、态度和价值观（见教参）说明与建议：1．磁性、磁体、磁化及软磁性材料、硬磁性材料的建立做教材12-1探究性实验，可建立磁性与磁体两个概念。

这个实验建议让学生动手去做，并在教师的指导下有步骤地进行。

教材12-2的实验可做演示实验，此实验的目的是建立磁极概念。

在操作过程中，建议借助实物投影。

然后拿着吸有铁屑的条形磁体，绕教室一周让学生观察。

两个磁极是不是一样呢？让学生做实验：将条形磁体悬挂，此实验的目的一个是为了说明两个磁极是不同的，另一个是为磁极命名。

教材12-3实验，是为了建立磁化概念。

建议教师先演示，然后让学生体验。

通过教师演示，(演示磁化钢针、矽钢片磁化特点)建立软磁性材料、硬磁性材料并说明其应用。

2．磁场的建立首先通过如图所示的四次实验，得出同名磁极相斥，异名磁极相吸的结论。

再让磁针处于静止状态，然后将磁针靠近磁体，磁针将发生偏转。

提出问题：磁体与磁体之间，磁针与磁体之间并没有相互接触，但是却发生了力的作用，这种力的作用是通过什么来实现的呢？由此提出场的概念。

物质存在的两种形态：实体物质；场。

物质的基本性质是能产生力的作用，具有能量等属性。

磁场的基本性质是，对放在其中的磁体有力的作用。

3．磁场的描述教材12-5实验，可初步的呈现磁场的分布情况，是建立磁感线的基础。

这个实验要充分做好演示。

要在每个磁针位置的中心处描点；这个点用蓝色，画出个点的小磁针N极受力方向。

第3节电磁铁的应用背景分析：本节内容主要包括电磁铁的组成和特点、电磁继电器的结构和工作原理以及电磁铁的常见应用和工作原理。

学生已经了解影响通电螺线管磁性强弱的因素，比较容易接受电磁铁组成和特点，但对电磁铁在生活中的应用的仪器缺乏了解，对如何描述仪器工作原理更是没有经验，但学生普遍有了解电磁铁的浓厚兴趣。

因此，设计本教学时，从学生身边事物出发，尽量让学生亲自动手操作，并用动画辅助了解工作原理。

教学目标：认知目标：知道电磁铁的组成和特点；理解电磁继电器的结构和工作原理；了解电铃、磁悬浮列车、电话的工作原理，了解信息的磁记录技能目标：培养学生观察、动手和概括能力情感目标：体验知识与生产、生活和科学技术的联系，培养学习兴趣。

教学重、难点：重点：1．知道电磁铁的组成和特点（通过活动二，解决电磁铁的特点）2．电磁继电器的组成特点和工作原理（通过活动三让学生知道电铃的工作原理，再通过分析电磁继电器的控制电路，让学生理解电磁继电器的组成和工作原理）难点：1．电磁铁的特点和工作原理2．理解电磁继电器实际是一个由电磁铁控制的自动开关及其工作过程的叙述教具准备：电磁铁、导线、电池组（6V）、开关、滑动变阻器、小磁针、回形针、电铃教学过程：一、引入：2004年，柳市镇又获得了“中国断路器产业基地”、“中国防爆电器产业基地”两张金名片二、新课你想了解电磁铁的结构吗？活动一：仔细观察手中电铃当中的电磁铁部分，与小媒体上展示的电磁铁图片你能说出它的组成吗？板书：一、电磁铁：带铁芯的通电螺线管。

猜测：电磁铁的铁芯是钢的还是软铁？为什么？（设计意图：为了让学生知道电磁铁磁性的有无是可以通过电流的通断来控制，如果是钢的话，一旦通电之后就易被永久磁化，而软铁则不会。

）（过度到活动二：）如何才能让电磁铁工作起来呢？活动二：你能利用提供的器材（滑动变阻器、电源、带铁芯的通电螺线管、开关、导线、回形针？小磁针？）完成以下任务？（学生实验设计，上台演示预计7分钟）1、你能让电磁铁带有磁性吗？2、你能控制电磁铁磁性的有无吗？3、你能调节磁性的强弱吗？4、你能改变磁极的极性吗？说一说：你是怎么做的？（活动二可以改成，发给学生任务单，学生选择其中的一个进行实验设计，然后再进行小组汇报，最后选其中的一组或者二组进行上台操作演示。