初中物理教科版九年級(jí)上冊(cè)2 電流的磁場(chǎng)一等獎(jiǎng)教案設(shè)計(jì)

這是一份初中物理教科版九年級(jí)上冊(cè)2 電流的磁場(chǎng)一等獎(jiǎng)教案設(shè)計(jì)，共5頁(yè)。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點(diǎn)，教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)突破，教學(xué)準(zhǔn)備，板書設(shè)計(jì)，教學(xué)探討與反思等內(nèi)容，歡迎下載使用。
┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃
┃教學(xué)小結(jié)┃
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與能力
1.了解奧斯特的發(fā)現(xiàn)及其意義，知道通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)情況。
2.知道通電螺線管周圍的磁場(chǎng)分布，掌握安培定則。
3.知道磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)奧斯特發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)的觀察，了解導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)。
2.經(jīng)歷關(guān)于通電螺線管周圍磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，知道螺線管磁場(chǎng)和條形磁體磁場(chǎng)的相似性。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究及討論活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勤于思考、勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和討論活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生積極與他人合作的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
通電螺線管周圍的磁場(chǎng)分布。
【教學(xué)難點(diǎn)】
磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。
【教學(xué)突破】
開展探究活動(dòng)時(shí)，注意與探究條形磁體周圍的磁場(chǎng)相聯(lián)系比較，同時(shí)展開討論交流，通過(guò)學(xué)生的合作得出結(jié)論，認(rèn)識(shí)通電螺線管周圍的磁場(chǎng)分布，從而加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解。關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，要注意利用好教材，可以使用多媒體教學(xué)手段，通過(guò)與磁化知識(shí)的聯(lián)系，展示磁化與消磁，認(rèn)識(shí)到磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，從而突破難點(diǎn)。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
◆教師準(zhǔn)備
多媒體教學(xué)課件、螺線管、鐵屑、電池、小磁針等。
◆學(xué)生準(zhǔn)備
螺線管、鐵屑、電池、小磁針等。
教學(xué)過(guò)程
批注
一、情境導(dǎo)入。
1.情景：1820年，安培在科學(xué)院的例會(huì)上做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，如圖7－2－1所示，把螺線管沿東西方向水平懸掛起來(lái)，然后給導(dǎo)線通電，發(fā)現(xiàn)螺線管通電轉(zhuǎn)動(dòng)后停在南北方向上，這一現(xiàn)象引起了與會(huì)科學(xué)家的極大興趣。你知道這是怎么回事嗎？
2.回顧：
師：當(dāng)把小磁針?lè)旁跅l形磁體的周圍時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？其原因是什么？
生思考交流：觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場(chǎng)，小磁針受到磁場(chǎng)的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
師：同學(xué)們回答得很好，帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，這些相似是一種巧合呢？還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢？科學(xué)家們基于這一想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系。1820年丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場(chǎng)，這一重大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。今天，我們沿著奧斯特的足跡，來(lái)再現(xiàn)一下奧斯特所做的實(shí)驗(yàn)。
通過(guò)通電螺線管能夠指示南北方向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感。
二、進(jìn)行新課。
(一)奧斯特的發(fā)現(xiàn)
1.奧斯特實(shí)驗(yàn)。
先向?qū)W生說(shuō)明實(shí)驗(yàn)要求，如圖7－2－2所示，然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：將直導(dǎo)線與小磁針平行并放。觀察現(xiàn)象：
①如圖7－2－2(a)，當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？(小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn))
②如圖7－2－2(b)，斷電后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？(小磁針轉(zhuǎn)回到原來(lái)指南北的方向)
③如圖7－2－2(c)，改變通電電流的方向后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？(小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其N極所指方向與圖a時(shí)相反)
提問(wèn)：(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你觀察到了哪些物理現(xiàn)象？(通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；斷電時(shí)小磁針轉(zhuǎn)回到指南北的方向；通電電流方向相反，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也相反)
(2)通過(guò)這些物理現(xiàn)象你能總結(jié)出什么規(guī)律？(①通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；②磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān))
師：同學(xué)們回答得很好，我們鼓掌給予鼓勵(lì)。以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)的，此實(shí)驗(yàn)又叫奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，除了磁體周圍存在著磁場(chǎng)外，電流的周圍也存在著磁場(chǎng)，即電流的磁場(chǎng)。
總結(jié)奧斯特實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。規(guī)律：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。
師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)看上去非常簡(jiǎn)單，但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界。因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而是緊密聯(lián)系的，從而說(shuō)明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)有力地推動(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線，后來(lái)科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場(chǎng)。我們也研究一下，說(shuō)出你們的做法和觀察的結(jié)果。(學(xué)生把直導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后看小磁針的變化。)
(二)通電螺線管的磁場(chǎng)。
1.演示通電螺線管的磁場(chǎng)：把直導(dǎo)線纏在鉛筆上，然后抽出鉛筆，再通電，小磁針偏轉(zhuǎn)，周圍存在磁場(chǎng)。
師：這種把導(dǎo)線繞在圓筒上，做成的螺線管也叫線圈。它能使各導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起，磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)得多，這樣在生產(chǎn)實(shí)際中用途就大。那么通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的？
觀察鐵屑的分布和小磁針的指向。如圖7－2－3所示，在板上均勻撒滿鐵屑，在螺線管兩端各放一個(gè)小磁針，通電后觀察小磁針的指向。輕輕敲板，觀察鐵屑的排列。改變電流方向再觀察一次。
提問(wèn)：(1)通電前小磁針如何指向？通電后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？(原指南北，通電后磁針偏轉(zhuǎn)。)
(2)通電后，輕輕敲板，鐵屑為什么會(huì)產(chǎn)生規(guī)則排列？鐵屑的排列與什么現(xiàn)象一樣？
(鐵屑磁化變成“小磁針”，輕敲使鐵屑可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使鐵屑按磁場(chǎng)進(jìn)行排列，其排列與條形磁體的排列相同，通電螺線管相當(dāng)于條形磁體。)
(3)改變通電方向，小磁針的指向有什么不同？這說(shuō)明什么？(小磁針指向相反，說(shuō)明通電螺線管兩端的極性與通電電流有關(guān)。)
2.通電螺線管的極性和電流關(guān)系——安培定則。
師：我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)，有什么樣的關(guān)系？我們能否想出一句話來(lái)概括這種普遍規(guī)律？
學(xué)生討論交流，歸納總結(jié)。
師：大家回答得都很好，雖有不同的看法，還是說(shuō)出了自己的觀點(diǎn)，我很高興看到這樣的場(chǎng)面。我們知道，通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)，通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)相似。
通電螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁體，其極性和電流方向的關(guān)系符合安培定則——右手螺旋定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
(三)物體磁性從哪里來(lái)。
1.提出問(wèn)題：
(1)磁體和電流都能產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)是否有相同的起源呢？
(2)電流的本質(zhì)是電荷定向運(yùn)動(dòng)，所以電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是由于電荷的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。那么磁體的磁場(chǎng)是否也是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的呢？
2.學(xué)生展開討論交流，教師巡視，進(jìn)行指導(dǎo)幫助。
3.利用課件展示安培的分子電流假說(shuō)：通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)具有相似性，法國(guó)學(xué)者安培由此受到啟發(fā)，提出了著名的分子電流假說(shuō)。他認(rèn)為：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，物體內(nèi)大量微小的磁體有序排列使得物體顯示磁性。
4.課件展示：利用安培分子電流假說(shuō)解釋磁現(xiàn)象，聯(lián)系磁化和消磁進(jìn)行分析與理解。
通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手驗(yàn)證奧斯特實(shí)驗(yàn)，學(xué)生經(jīng)歷了知識(shí)的形成過(guò)程，有效體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的過(guò)程與方法，同時(shí)結(jié)合奧斯特的發(fā)現(xiàn)歷程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了思想教育，對(duì)常見(jiàn)的現(xiàn)象要進(jìn)行細(xì)致的觀察，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
在學(xué)生討論后，對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)及時(shí)給予表?yè)P(yáng)和肯定，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。教學(xué)通電螺線管的磁場(chǎng)也可以仿照教材，利用電子計(jì)算機(jī)模擬從直線電流的磁場(chǎng)到通電螺線管的磁場(chǎng)的演化過(guò)程。
通過(guò)借助課件展示輔助教學(xué)，對(duì)于微觀物質(zhì)的結(jié)構(gòu)能較好地展現(xiàn)，可以收到良好的教學(xué)效果。
三、反思總結(jié)，布置思考題。
1.請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，教師再作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。
2.教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。請(qǐng)學(xué)生反思自己本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況，談?wù)勈斋@和體會(huì)。
3.布置思考題及課后作業(yè)。
(1)制作“家庭實(shí)驗(yàn)室”的電磁炮。
(2)課后作業(yè)：“自我評(píng)價(jià)”第1、2題。
【板書設(shè)計(jì)】
第2節(jié) 電流的磁場(chǎng)
(一)奧斯特的發(fā)現(xiàn)——電流的磁效應(yīng)
現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。
規(guī)律：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。
(二)通電螺線管的磁場(chǎng)
1.通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。
2.安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
(三)物體磁性從哪里來(lái)？
安培分子電流假說(shuō)。
【教學(xué)探討與反思】
先通過(guò)教師演示，再通過(guò)學(xué)生探究，師生共同研究電流的磁場(chǎng)，體現(xiàn)以實(shí)事求是的科學(xué)研究態(tài)度學(xué)習(xí)知識(shí)，并將理論與生活實(shí)際相聯(lián)系。讓學(xué)生通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)交流與合作精神，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想假設(shè)，培養(yǎng)了學(xué)生相信科學(xué)、尊重科學(xué)的良好品質(zhì)，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動(dòng)手能力。