初中物理教科版（2024）九年級上冊2 電流的磁場優(yōu)質(zhì)教案

這是一份初中物理教科版（2024）九年級上冊2 電流的磁場優(yōu)質(zhì)教案，共7頁。教案主要包含了新課講授，師生互動，總結(jié)反思，超越自我，板書設(shè)計，整合提升，大海揚帆，嘗試遠(yuǎn)航，作業(yè)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
教學(xué)目標(biāo)：
1.物理觀念：
（1）了解奧斯特的發(fā)現(xiàn)及其意義，知道通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布；
（2）知道通電螺線管周圍的磁場分布，掌握安培定則；
（3）知道磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。
2.科學(xué)思維：
用轉(zhuǎn)化法（奧斯特實驗）證明了電流周圍磁場的存在，用模型法給出了電流周圍的磁場存在的概況。
3.科學(xué)探究：
（1）通過奧斯特發(fā)現(xiàn)的實驗與觀察，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰陀^察能力；
（2）通過實驗探究通電螺線管周圍磁場分布，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和抽象思維的能力。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
通過實驗探究及討論活動，培養(yǎng)學(xué)生善于學(xué)生觀察、勤于思考、勇于探索的科學(xué)精神。
教學(xué)重點：通電螺線管周圍的磁場分布。
教學(xué)難點：磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。
教學(xué)課時：1課時
教學(xué)用具：多媒體、通電直導(dǎo)線、開關(guān)、干電池、螺線管、學(xué)生電源、滑動變阻器。
教學(xué)互動設(shè)計：
創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
在寒冷的南北兩極附近地區(qū)夜晚，人們抬頭望夜空，見到五光十色，千姿百態(tài)的極光。極光是地球周圍的一種大規(guī)模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。當(dāng)帶電粒子進(jìn)入極地的高層大氣時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光。帶電太陽粒子被地球磁場吸引到南北極與大氣層作用形成了極光。極光到底是怎樣形成的還有許多疑點，有待于我們進(jìn)一步探索！
二、新課講授，師生互動
磁場能使小磁針轉(zhuǎn)動，這使得小聰和小明感到物質(zhì)世界的奇妙。但他們又想，什么樣的物體周圍才會有磁場呢？為了探究這一問題，他們決定首先通過互聯(lián)網(wǎng)收集“磁場”的信息，然后制訂實驗探究計劃。
我們所處的是一個信息化的社會，互聯(lián)網(wǎng)已成為科學(xué)研究的重要交流平臺，利用互聯(lián)網(wǎng)收集信息、交流信息也是科學(xué)探究的重要形式。
生甲： 我們用搜素引擎查找有關(guān)磁場的信息。
生乙：哇，奧斯特發(fā)現(xiàn)的一種“新”磁場！
奧斯特的發(fā)現(xiàn)
1820年4月的一天，丹麥物理學(xué)家奧斯特（Oersted 1777-1851）在課堂上演示物理實驗，當(dāng)他給導(dǎo)線通電時，導(dǎo)線附近的小磁針發(fā)生輕微的偏轉(zhuǎn)?！巴郏娏鳟a(chǎn)生了磁場！”
許多科學(xué)家認(rèn)為，自然界各種現(xiàn)象是相互聯(lián)系的。這個觀點也是奧斯特探索電與磁之間關(guān)系的動力。
給與小磁針指向平行的直導(dǎo)線通電，小磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個實驗說明：電流產(chǎn)生了磁場。
改變通過電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變。這個實驗說明：磁場方向與電流方向有關(guān)。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，直線電流產(chǎn)生的磁場中，磁感線是以導(dǎo)線為圓心的同心圓。
奧斯特的發(fā)現(xiàn)，揭示了電與磁的聯(lián)系，打開了電磁學(xué)領(lǐng)域的一扇大門，使人類對磁與電現(xiàn)象的研究進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。
通電螺線管的磁場
奧斯特的發(fā)現(xiàn)激勵了科學(xué)家的探索熱情。他們讓電流通過各種形狀的導(dǎo)線，研究電流產(chǎn)生的磁場，其中，用導(dǎo)線繞成通電螺線管，應(yīng)用非常廣泛。通電螺線管的磁場是什么樣的呢？
觀察 從直線電流的磁場到通電螺線管的磁場
螺線管是用導(dǎo)線繞成的。用計算機可以模擬從直線電流的磁場到通電螺線管的磁場演化過程。
生甲：通過計算機模擬，我發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場與條形磁鐵磁場相似。
生乙：把通電螺線管看做一個磁體，那它兩端也有N和S極，通電螺線管的極性怎樣確定呢？
生丙：電流產(chǎn)生磁場，那通電螺線管的極性也許與電流方向有關(guān)，我們還是用實驗來探究吧！
如圖所示，將變阻器、螺線管、開關(guān)串聯(lián)，接在電源上，閉合開關(guān)，小磁針指向如圖所示。
如圖所示，將變阻器、螺線管、開關(guān)串聯(lián)，接在電源上，改變電流方向，閉合開關(guān)，小磁針指向如圖所示。
進(jìn)行實驗收集證據(jù)：將實驗過程小磁針指向記錄如圖所示（紅色為N極）。
實驗結(jié)論：通電螺線管的磁場與條形磁體磁場相似，其磁場方向與電流方向有關(guān)。
為了便于記憶，法國科學(xué)家安培（Andre-Marie Ampere,1775-1836）總結(jié)出判斷通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系的方法。
安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，則大拇指所指那一端就是螺線管的N極。
右手握住螺線管，
四指隨著電流轉(zhuǎn)，
大拇指指向N端。
1820年10月安培在法國科學(xué)院的例會上做了一個有趣的小實驗：在做好的螺線管中央穿一根細(xì)線，把它懸掛起來。請從理論上分析，螺線管通電后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？實際做一做，檢驗?zāi)愕呐袛嗍欠裾_。
解析：螺線管通電后變成一個條形磁體，水平懸掛相當(dāng)于一個指南針。靜止時，S極指向南方，N極指向北方。因為地球是個巨大磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，在地球周圍存在著磁場。
（三）物體的磁性從哪里來
你也許注意到，環(huán)形電流的磁場與小磁針的磁場類似。受此啟發(fā)，科學(xué)家們找到了物體磁性的來源。
物質(zhì)是由原子組成，原子由帶正電的原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成。電子繞核旋轉(zhuǎn)就形成了環(huán)形電流。因此，每個原子都可以看做是一個微型小磁針。如圖所示。
在大部分物體中，由于大量微型小磁針的指向紊亂，物體不顯磁性；而在有的物體中，大量微型小磁針指向較為一致，物體就具有磁性。如圖所示。
物體磁化的過程，實質(zhì)上是物體內(nèi)微型小磁針按順序“整隊”的過程。
三、總結(jié)反思，超越自我
1. 奧斯特發(fā)現(xiàn)。給平行小磁針指向的導(dǎo)線通電，小磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。說明電流產(chǎn)生了磁場。改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明磁場方向與電流方向有關(guān)。
奧斯特的發(fā)現(xiàn)，揭示了電與磁的聯(lián)系。
2.通電螺線管的磁場。通電螺線管的磁場與條形磁體的磁場相似，其極性與電流方向有關(guān)。用安培定則記憶：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，則大拇指所指那一端就是螺線管的N極。
3.物體磁性從哪里來。物質(zhì)是由原子組成，原子由帶正電的原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成。電子繞核旋轉(zhuǎn)就形成了環(huán)形電流。每個原子都可以看做是一個微型小磁針。有的物體中，大量微型小磁針指向較為一致，物體就具有磁性。
四、板書設(shè)計，整合提升
1. 奧斯特發(fā)現(xiàn)。給平行小磁針指向的導(dǎo)線通電，小磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。說明電流產(chǎn)生了磁場。改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明磁場方向與電流方向有關(guān)。
奧斯特的發(fā)現(xiàn)，揭示了電與磁的聯(lián)系。
2.通電螺線管的磁場。通電螺線管的磁場與條形磁體的磁場相似，其極性與電流方向有關(guān)。用安培定則記憶：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，則大拇指所指那一端就是螺線管的N極。
3.物體磁性從哪里來。物質(zhì)是由原子組成，原子由帶正電的原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成。電子繞核旋轉(zhuǎn)就形成了環(huán)形電流。每個原子都可以看做是一個微型小磁針。有的物體中，大量微型小磁針指向較為一致，物體就具有磁性。
五、大海揚帆，嘗試遠(yuǎn)航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 奧斯特給導(dǎo)線通電，導(dǎo)線附近的磁針發(fā)射輕微偏轉(zhuǎn)，說明電流產(chǎn)生了磁場
B. 改變導(dǎo)線中電流方向，磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明磁場方向與電流方向有關(guān)
C. 斷開導(dǎo)線中的電流，磁針仍保持偏轉(zhuǎn)方向不變
D. 斷開導(dǎo)線中的電流，磁針恢復(fù)原有狀態(tài)
2．下列說法正確的是（ ）
A. 通電螺線管的磁場與條形磁鐵磁場相似
B. 改變螺線管中電流方向，螺線管周圍磁場方向不變
C. 通電螺線管中部磁性最強
D. 英國科學(xué)家安培總結(jié)出判斷通電螺線管的磁極性跟電流方向的關(guān)系的方法
3．下列說法正確的是（ ）
A. 奧斯特實驗說明磁場可以產(chǎn)生電流
B. 奧斯特的發(fā)現(xiàn)，揭示了電與磁的聯(lián)系
C. 通電螺線管的磁場方向與電流方向無關(guān)
D. 通電螺線管的磁感線上小磁針的N指向與磁感線方向相反
4．下列說法錯誤的是（ ）
A. 奧斯特實驗說明電流產(chǎn)生了磁場
B. 直線電流附近的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的同心圓
C. 通電螺線管的磁場方向與電流方向有關(guān)
D. 物體磁化過程，實際上是物體內(nèi)微型小磁針按順序“紊亂” 的過程
5．下列是關(guān)于通電螺線管的磁場，其中正確的是（ ）
參考答案1.C；2.A；3.B；4.D；5.C。
六、作業(yè)：P114.T1
家庭作業(yè)P114.T2。
P114走向社會 挑戰(zhàn) 地球磁場消失
教學(xué)反思：