(完整版)《电生磁》名师教案

《电生磁》教学设计
核心素养
通过探究活动，认识电与磁之间的关系，激发探索自然界奥秘的动机，了解探索大自然的科学方法。

一）教学目标
1.通过探究活动,知道通电导线周围存在磁场,并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。

2.通过探究活动,知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。

3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。

二）学情分析
在前面学习了磁体及磁场后,学生对于磁场的研究方法已经有了一定的了解,所以本节课中研究电流的周围的磁场方法上较容易。

电流的磁效应是电与磁联系之一,电能转化成磁场能,它是后面要学通电螺线管、电磁铁、电磁继电器的基础。

通电导线周围的磁场很弱,可以做成通电螺线管使磁性增强,通电螺线管周围的磁场分布情况,可以结合实验探究总结得出,它需要学生较强的空间想象能力和语言表达能力。

通过探究通电螺线管周围的磁场分布,了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似,磁极的判断可以利用安培定则,安培定则是在实验的基础上总结出来的判断通电螺线管磁极的方法,这不是判断通电螺线管磁极的唯一方法,可以鼓励其他的判断方法。

三）重点难点
重点:通过实验知道电流的磁效应以及通电螺线管外部的磁场分布情况。

难点:安培定则,会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。

四）教学器材
直导线8根，电池8个，小磁针60个，圆棒8根，带夹子的导线16根，视频五)教学过程
优教提示：教师登陆优教平台，发送预习任务，学生完成本节课的预习任务，反馈预习情况。

【一、导入新课】
演示1(现场投影)：小磁针静止时指向地球南北,把一磁铁靠近小磁针,观察小磁针
有什么变化?这个现象说明：磁铁周围存在磁场,对小磁针有力的作用。

（过渡）我们生活的这大千世界，是否只有磁体周围存在着磁场?有没有其他物质跟磁体一样，周围存在磁场呢？如果有，它的磁场会怎样分布呢？这些问题我们将在本节节课探究，现在我们一起进入本章第二节电生磁的学习
【二、新课内容】
一、探究通电直导线周围的磁场
（过渡）在历史上相当长的一段时间，人们认为电现象和磁现象是互不相关的，但是也有不少伟大的科学家试图建立联系.我们来探究通电直导线周围是否存在磁场？
探究活动1【学生活动】实验探究电流的磁效应
（优教提示：请打开素材“科学动画：电流的磁效应”）
1、教师介绍实验装置及基本过程。

结合实物展台、PPT课件，（边说边演示）在同学们的桌上有一枚小磁针、一根直导线、一节干电池，将小磁针放在桌面上，待它静止后，将直导线平行在小磁针附近小磁针放置，通电，在电路连通的瞬间观察小磁针有什么变化？马上断开电源，看小磁针又有什么变化？改变直导线中电流的方向，再观察小磁针有什么变化？请同学们每四人一组配合开展实验，并在学案上填写实验探究记载卡，准备汇报实验结果。

2.开展学生分组实验,汇报实验结果。

老师将用镜头寻找最快发现实验现象、最完整记录实验结果的小组，并直播、展示在大屏幕上.待大多数同学做完后，找一组同学展示.
3.小组交流与合作:思考下列问题:
(1)当直导线触接电池通电时,小磁针发生偏转 , 马上切断电源,小磁针回到原处 .可以说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场（即为电流的磁场）。

(2)当直导线中电流反向时,发现小磁针偏转方向相反 , 马上切断电源,小磁针回到原处 , 可以说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。

我们刚才的探究活动实验最早是由丹麦物理学家奥斯特发现的,此实验也叫奥斯特实验。

4.史料补充:奥斯特的故事
板书：
一、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。

（过渡）通过奥斯特实验，我们知道电流周围有磁场，这个磁场很长时间没被人类感知，其中一个重要原因是，通电直导线的磁场太弱。

那我们用什么办法来增强通电导线的磁场呢?
二、通电螺线管的磁场
探究活动2【学生活动】制作螺线管
1.教师介绍实验装置及基本过程。

在同学们的桌上有一根直导线、一根圆棒，请同学们每四人一组开始制作螺线管，并准备展示汇报作品。

2.开展学生分组实验,展示汇报作品。

老师用镜头寻找心灵手巧的同学，并直播、展示在大屏幕上.
3.小组交流与合作:画出螺旋管中导线的缠绕图.学生将完成的螺线管的平面图拍照上传到公屏，教师选取有典型性的公屏改错
探究活动3: 通电螺线管磁场的分布情况
（优教提示：请打开素材“科学动画：通电螺线管的磁场”）
1、寻找探究方法：给我们亲手绕制螺线管通电，它周围就存在磁场.大家想不想知道你绕制的螺线管周围的磁场如何分布？可这个磁场看不见、摸不着，你有办法让它“呈现”在我们面前吗？同学们分小组讨论1分钟，告诉我你的方法。

方法一（小磁针法）：在通电螺线管周围放一些小磁针，小磁针静止时，N极指向该点的磁场方向。

（这是物理学中的什么研究方法？控制变量法、转换法、、、、）方法二（铁屑法）：在螺线管周围均匀的撒些铁屑，用铁屑模拟磁感线的分布。

(过渡)下面我们用同学们的提供的思路，探究你绕制的螺线管周围磁场的分布
2、学生分组实验、用镜头展示：
方法一小磁针法：在螺线管周围摆放很多可以灵活转动的小磁针（5个），为了现象明显，放在螺线管两端的小磁针静止时，小磁针的方向和螺线管的端口平行。

给螺线管通电，观察小磁针N极的指向。

请同学们每4人一组，相互协助、配合完成实验，看哪一组同学耗时最短！老师将用镜头寻找最高效的小组！开始实验！
3、视频播放：方法二铁屑法
4、对比分析：对比通电螺线管的磁场分它和前面学习的哪一种磁体的磁场相似？以研究得出:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

（在讲解时，对比两个图形，指出通电螺线管有N、S两个磁极）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管的的两端相当于条形磁铁的N\S极，模拟磁场的磁感线从N极出发，回到S极。

板书：二、通电螺线管的磁场
1、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。

（过渡）通过以上的实验研究我们收获：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，螺线管的的两端相当于条形磁铁的N\S极。

而且通电螺线管两端的极性与每匝线圈中的电流方向有关。

板书：2、极性与线圈中的电流方向有关。

（过渡）那通电螺线管磁场的极性与每匝线圈中的电流方向有什么的关系呢？探究活动4: 通电螺线管磁场的极性与每匝线圈的电流方向之间的关系
为了方便研究，我们可以先进行实验、记录记录数据，依据记录结果，尝试方法，寻找两者的关系，进行实验，记录数据。

1、记录数据。

我们记录什么？如何记录？
同学们绕制的螺线管有两种形式，和电源的正负极连接后，线圈中电流的方向有如图所示的四种方式。

请同学们根据自己绕制的螺线管选择一种电流的流向，确保每一种情况都有同学探究。

请四位同学到配合完成实验，并在卡片上记录通电螺线管磁场的极性与每匝线圈的电流方向。

大家都明白各自的使命吗？我给大家计时，看哪个小组迅速又准确的标出两者的关系。

好，开始实验！将记录通电螺线管磁极和电流方向的四个平面图，呈现在屏幕上。

2、思维拓展，小组合作
根据这四幅图片，你能否开动智慧的大脑，寻找用一种简便的、巧妙的方法
判定通电螺线管的极性与电流方向的关系呢?请同学们把书翻到126页，参考学生看蚂蚁和猴子说的话，进行大胆进行猜想、尝试。

请以小组为单位展开讨论，给大家1分钟时间。

3、小组汇报，交流学习。

（善于观察思考，联想对比，找到本质关系）
同学们有没有要补充的?看来英雄所见略同，是我们四海八荒唯一的实力上神。

这个方法不仅同学们，物理学家安培也想到了。

我们把用右手描述通电螺线管的极性和每匝线圈电流关系的方法叫安培定则。

我们一起看看安培的表述。

4.我的收获:
通电螺线管两端的极性跟有关,电流方向与磁极间的关系可由来判断。

三、安培定则
用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。

板书：三、安培定则
同学们，为了更好地理解安培定则，我们来一起将安培定则有感情的朗读一遍，注意有感情，我起头：
接下来，请同学们打开平板，大家一起做一个练习题，看看你是否真的理解安培定则。

【三、巩固练习】
（优教提示：打开优教配套习题“名师训练-《电生磁》，使用互动答题卡，更快更便捷的掌握学生的情况）
1．如图所示的通电螺线管周围的小磁针，指向正确的是（）
2．判断下面螺线管中的N极和S极：
这个题目同学们的正确率挺高的，下课后大家可以进一步继续研究。

接下来，我们一起总结本节课收获了哪些知识？感谢同学们的配合
【四、课堂小结】
学生梳理本节课知识内容。

1.本节课主要研究了电流的磁场,通电导线周围存在磁场,通电螺线管就是它的应用。

2.奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场,并且磁场方向与电流方向有关。

3.通电螺线管的磁场与条形磁体相似,都有磁极。

4.利用安培定则来判定通电螺线管的磁极。

请同学们完成学案：
1.通过这节课你学到了什么?
2.奥斯特实验说明了什么问题?
3.通电螺线管周围磁场有什么特点?
4.如何判定通电螺线管的磁极?。