九年級物理全冊第12章第2節(jié)《通電螺線管的磁場》教學(xué)設(shè)計(新版)北京課改版

通電螺線管的磁場課題§12-2通電螺線管的磁場 課時1教學(xué)目標知識與技能,認識電流的磁效應(yīng)；,知道通電螺線管的磁場與條形磁體的磁場相似；?能用右手螺旋定則來判斷通電螺線管兩端的極性跟電流環(huán)繞方向的關(guān)系。過程與方法■探究通電螺線管周圍的磁場；?通過教師引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)通電螺線管的兩端磁極性質(zhì)與電流環(huán)繞方向的關(guān)系。情感、態(tài)度、價值觀?通過認識電與磁之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生對周圍的物理現(xiàn)象產(chǎn)生興趣；?通過小組合作探究新知，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和與他人合作的精神。重點探究通電螺線管的磁場。難點通電螺線管的兩端極性與螺線管中電流環(huán)繞方向的關(guān)系。教學(xué)用具電池組，開關(guān)，導(dǎo)線，直導(dǎo)線磁場演示儀，螺線管，小磁針，鐵粉，硬紙板，手套，神秘盒子。主要教學(xué)過程學(xué)生活動設(shè)計意圖教學(xué)過程設(shè)計一、知識回顧：教師提問：1.磁極之間的相互作用？2. 磁場的基本性質(zhì)是？師：我們可以利用磁場的這一性質(zhì)，來判斷磁場的存在。二、新課引入：卜面老師做一個實驗。投影卜廿個靜止的小磁針。湊L、次,用條形磁體靠近小磁針，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。教師提問：小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？分析：(1)小磁針偏轉(zhuǎn)一受到了力的作用；(2)由磁場的基本的性質(zhì)可判斷出：小磁針處于條形磁體的磁場中。第二次，待小磁針靜止后轉(zhuǎn)回到原來的方向，再用一個神秘盒子靠近小磁針，小磁針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。教師提問：這次小磁針為什么會發(fā)生轉(zhuǎn)動呢？可見，神秘盒子中一定有磁體。打開盒子，里面沒有磁體，而是由一節(jié)電池、開關(guān)、導(dǎo)線組成的一個電路。教師提問：盒子中沒有磁體，那么盒子中的磁場是由誰產(chǎn)生的？回答：1.同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；2.對放入其中的磁體有力的作用?；卮穑盒〈裴樖艿搅肆Φ淖饔?。回答：小磁針也受到了力的作用。神秘盒子里一定有磁體，產(chǎn)生了磁場。認真思考問題為引出新知做好鋪墊。為揭示電流周圍存在磁場埋卜伏筆。引起學(xué)生的好奇心，激起學(xué)生的學(xué)教學(xué)過程設(shè)計教師再次演示實驗，提醒同學(xué)們注意觀察。步驟①：斷開開關(guān)，用盒子靠近小磁針，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；教師提問：此時，盒子周圍有磁場嗎？步驟②：閉合開關(guān)，導(dǎo)線中有電流通過，再用盒子靠近小磁針，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。教師提問：此時，盒子周圍有磁場嗎？教師提問：導(dǎo)線中沒有電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)線中有電流，小磁針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)。那么這個磁場是由誰產(chǎn)生的呢？也就是說，電和磁之間是有聯(lián)系的。電能產(chǎn)生磁。剛才我們同學(xué)進行的實驗就是丹麥物理學(xué)家 奧斯特在193年前完成的實驗。當時引起了巨大的轟動。因為在歷史上相當長的時間里人們都認為電和磁是互不相關(guān)的兩件事。 直到19世紀，一些科學(xué)家開始認為自然界各種現(xiàn)象之間應(yīng)該是相互聯(lián)系的。于是，丹麥物理學(xué)家奧斯特開始用實驗方法找尋電和磁之間的聯(lián)系。起初他的實驗失敗了，直到1820年4月，在他的一節(jié)物理課上，他發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線使小磁針跳動了一下。這使他驚喜萬分，激動地從講臺上摔了下來。他緊緊抓住這個現(xiàn)象，又做了幾十個不同的實驗，終于成為第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的人。正是奧斯特的發(fā)現(xiàn)，揭開了物理學(xué)史的新紀元?；卮穑簺]有磁場?；卮穑河写艌??；卮穑弘娏鳟a(chǎn)生了磁場。習(xí)欲望。通過講解奧斯特的故事，使學(xué)生心里對奧斯特產(chǎn)生由衷的敬佩。并潛移默化地教育學(xué)生，對學(xué)習(xí)要有鉆研的態(tài)度。三、進行新課：(一)奧斯特實驗：①電流周圍存在磁場——電流的磁效應(yīng)。磁場是有方向的。電流產(chǎn)生的磁場也是有方向的?，F(xiàn)在，將電池的正負極對調(diào)，在導(dǎo)線中通入反方向的電流，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向是否相同？【學(xué)生合作探究】實驗步驟：①閉合開關(guān)，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向；②把電池正負極對調(diào)，再次閉合開關(guān)，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。教師提問：觀察本實驗的實驗器材，有電源，開關(guān)和導(dǎo)線，缺少什么電路元件？閉合開關(guān)后，形成電源短路。但是電流大，實驗現(xiàn)象明顯。所以請同學(xué)們在后面的實驗時一定注意以下兩點：回答：缺少用電器。提高學(xué)生對短路實驗的警惕性。(1)通電時間不宜過長;(2)完成實驗，立刻斷開開關(guān)。教師提問：你觀察到了什么現(xiàn)象？教師提問：小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相反，說明什么?②電流周圍產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān)。通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場。它的磁場是什么樣的呢？磁場看不見、摸不著，我們?nèi)绾窝芯克車拇艌?？回答：兩次實驗，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相反。回答：電流方向改變后，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不同，說明磁場方向與電流方向有關(guān)?；卮穑涸谥睂?dǎo)線周圍均勻撒鐵屑，觀察鐵屑的分布情況，就可以確定直導(dǎo)線周圍的磁場。深刻理解：用小磁針的受力方向可以判斷磁場方向。為后面如何判斷磁場方向做好鋪墊。我們在直導(dǎo)線周圍放一張白紙， 給導(dǎo)線通電，在白紙上撒鐵屑,就可以觀察到直導(dǎo)線周圍的磁場了。演示實驗：研究通電直導(dǎo)線的磁場教學(xué)過程設(shè)計向硬紙板上均勻撒上一層鐵屑， 由于紙板有摩擦力，鐵屑不能自由移動。輕敲紙板，使鐵屑輕輕跳動起來，就會按照受到磁場力的方向自由排列。觀察鐵屑的分布，確定通電直導(dǎo)線周圍的磁場：我們根據(jù)鐵屑的排布可以畫出通電直導(dǎo)線周圍的磁感線。 它周圍的磁感線是什么形狀？通電直導(dǎo)線周圍的磁感線是以通電直導(dǎo)線為圓心的一個個同心圓。通過上面的實驗，我們知道了如何探究導(dǎo)體周圍的磁場。下面，我們把直導(dǎo)線變成其他形狀。 在一根圓管上繞很多圈，成為螺旋狀，我們把它叫做螺線管。(教師把提前繞好的螺線管展示給學(xué)生)。給螺線管通電，就叫做通電螺線管。直導(dǎo)線周圍能夠產(chǎn)生磁場，通電螺線管周圍也會產(chǎn)生磁場。 那么，通電螺線管周圍的磁場什么樣呢？接下來我們一起探究通電螺線管回答：通電直導(dǎo)線周圍的磁場是圓形的。通過教師對圓形導(dǎo)線周圍磁場的實驗演示，更加深了應(yīng)該如何探究磁體周圍磁場的實驗方法，為后面學(xué)生實驗：探究通電螺線管的磁場做好鋪墊。周圍的磁場。（二）通電螺線管的磁場：在我們研究通電螺線管的磁場前，我們先了解一下螺線管的繞法。螺線管的繞法（兩種）：（播放視頻，了解兩種繞法）兩種繞法的不同點：①不同點：若電流都從左端流入，螺線管中電流環(huán)繞方向不同。認真觀看視頻，理解兩種繞法的不同。為下面揭示右手螺旋定則做鋪墊。教學(xué)過程設(shè)計理解由于繞法的不同,帶來電流環(huán)繞方向的不同，并體會。為后面探究通電螺線管的極性與繞線方式（電流環(huán)繞方向）有關(guān)做好鋪墊?！緦W(xué)生分組實驗】任務(wù)：探究通電螺線管的磁場。實驗步驟：.把繞好的螺線管放在硬紙板中央；.把電池、開關(guān)和螺線管串聯(lián)，連好電路；.在螺線管周圍均勻撒鐵屑，閉合開關(guān)，研究通電螺線管的磁場。注意事項：.短路實驗，避免通電時間過長；.撒好鐵屑再閉合開關(guān)。學(xué)生進行分組實驗。教師巡視、指導(dǎo)。教師提問：通電螺線管的磁場與你學(xué)過的哪個磁體的磁場類似？通電螺線管的磁場與條形磁體磁場類似。圖片對比：進行分組實驗?；卮穑号c條形磁體的磁場類似。小組合作實驗，培養(yǎng)學(xué)生與他人交流的能力及動手能力。條形磁體的磁場通電螺線管的磁場圖片對比，更加鮮明的比較出兩個磁場的相同點。（三）右手螺旋定則：根據(jù)鐵屑的分布，我們畫出了條形磁體周圍的磁感線。卜面我們回出通電螺線管周圍磁場的磁感線。教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計回答：在通電螺線管的兩端放兩個小磁針，就能判斷通電螺線管的兩極性質(zhì)。補充：通電螺線管的磁感線方向回答：通電螺線管的左端是N極。因為異名磁極相互吸引，它的左端吸引小磁針S極，所以左端是N極。同樣的方法判斷，通電螺線管的右端是S極。磁感線是有方向的：由N極出發(fā)指向S極。那么，通電螺線管的兩極，哪端是N極，哪端是S極呢？如何判斷？演示實驗：判斷通電螺線管的兩極。實驗結(jié)果：（紅色表示小磁針N極）請同學(xué)們判斷通電螺線管的兩端極性。

那么，如果換一個繞法不同的螺線管，電流方向不變，都從同一端流入，它兩端的極性與第一次相同嗎？實驗結(jié)果：猜想：極性會發(fā)生改變?；卮穑捍藭r，螺線管左S右No極性與上次相反。IML/.ML'ML"JB教學(xué)過猜想：極性會發(fā)生改變?；卮穑捍藭r，螺線管左S右No極性與上次相反。IML/.ML'ML"JB教學(xué)過程設(shè)計甲圖 乙圖請同學(xué)們對比一下，觀察兩次實驗的螺線管都有什么不同點。雖然電流都從同一端流入，但是由于繞法不同，使電流環(huán)繞方向不同，因此螺線管的兩端極性不同。那么，同一個螺線管，如甲圖所示螺線管，它的兩極方向總是相同嗎？極性能否發(fā)生改變？演示實驗：從右端通電，極性發(fā)生改變丙圖回答：兩次繞法不同,使電流環(huán)繞方向不同。引出通電螺線管的極性與電流環(huán)繞方向有關(guān)?；卮穑郝菥€管中電流環(huán)繞方向有關(guān)。學(xué)生思考。回答：螺線管中電流環(huán)繞方向有關(guān)。學(xué)生思考。請同學(xué)們對比甲、乙、丙圖，回答：螺線管的極性與什么因素有關(guān)？那么，螺線管兩端的極性與電流環(huán)繞方向有什么規(guī)律嗎？請每個同學(xué)用右手戴上手套，這時，四指中仿佛就有了電流。然后用手握住甲圖的螺線管， 使四指彎曲方向與電流環(huán)繞方向一致:從前向后環(huán)繞。伸直大拇指，觀察此時大拇指的指向，是螺線管的哪個磁極？再用同樣的方法，試一試第二個螺線管：用手握住螺線管，四指彎曲方向與電流環(huán)繞方向一致：從后向前環(huán)繞；伸直大拇指，觀察此時大拇指的指向，是螺線管的哪個磁極？誰能總結(jié)一下，我們這兩次握住螺線管，有什么規(guī)律？有哪些相同點？教學(xué)過程設(shè)計剛才我們得出的規(guī)律，是在很早以前，人們經(jīng)過了大量的實驗才總結(jié)出的經(jīng)驗，人們稱它為“右手螺旋定則" 。“右手螺旋定則”就是方便人們判斷通電螺線管兩端的極性所總結(jié)出的規(guī)律。右手螺旋定則的內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指彎曲且與螺線管中電流的方向一致,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的 N極。牛刀小試：例題：判斷下面圖中通電螺線管的N、S極?；卮穑捍竽粗钢傅氖锹菥€管的N極。回答：大拇指指的還是螺線管的N極?；卮穑何覀兌际怯盟闹笍澢较虼黼娏鳝h(huán)繞方向；大拇指所指的總是螺線管的N極。記筆記。使學(xué)生觀察到立體圖形，增加學(xué)生的想象力。AAAAIVvvV￥V