【公開課】電生磁

瀏陽(yáng)一中高新區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)教師統(tǒng)一備課用紙總課時(shí)：授課學(xué)科物理授課年級(jí)九授課班級(jí)1707授課課題第二十章第二節(jié)電生磁授課課時(shí)教材與學(xué)情分析本節(jié)在學(xué)習(xí)了磁體、磁場(chǎng)的前提下，提高奧斯特實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)電流（通電導(dǎo)線）周圍存在磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)，從而揭示了電與磁之間的聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容由“電流的磁效應(yīng)”“通電螺線管的磁場(chǎng)”和“安培定則”三部分構(gòu)成。教學(xué)重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)、電流的磁場(chǎng)、通電螺線管的磁場(chǎng)、安培定則教學(xué)難點(diǎn)：用安培定則判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān)；知道通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極，其極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)；會(huì)用安培定則判斷通電螺線管的極性。2.過程與方法：觀察奧斯特實(shí)驗(yàn)和通電螺線管的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用已有知識(shí)的遷移，分析其中的包含的物理知識(shí)，了解電流的磁效應(yīng)；動(dòng)手練習(xí)，掌握安培定則。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象分析歸納知識(shí)的能力，從中體驗(yàn)獲得知識(shí)的喜悅，激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)，學(xué)科學(xué)的興趣。教法與學(xué)法指導(dǎo)電流的磁效應(yīng)是本節(jié)學(xué)習(xí)的重要知識(shí)之一，也是后面學(xué)習(xí)其他電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)。教學(xué)中應(yīng)認(rèn)真做好奧斯特實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察把小磁針放在直導(dǎo)線附近，導(dǎo)線通電和斷電時(shí)小磁針發(fā)生的變化。分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的只可能是電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而確信通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)。幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，初步認(rèn)識(shí)電與磁之間存在著相互關(guān)系。通電螺線管的磁場(chǎng)也是本節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)之一，教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)去探究、總結(jié)，先用自己的語(yǔ)言描述出通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布情況、通電螺線管兩端的極性與電流方向之間的關(guān)系，以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。然后通過師生交流，得出安培定則。本節(jié)的難點(diǎn)是會(huì)運(yùn)用安培定則，判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。教師可舉例說明安培定則的使用方法，以此化解知識(shí)難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、練習(xí)法教學(xué)準(zhǔn)備奧斯特實(shí)驗(yàn)演示器、螺線管、小磁針、電池、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。教學(xué)過程動(dòng)態(tài)修改一、導(dǎo)入早在2000多年前,人們就發(fā)現(xiàn)了磁現(xiàn)象，后來又認(rèn)識(shí)了電現(xiàn)象，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)人們都以為它們之間是互不相關(guān)的。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次實(shí)驗(yàn)是偶然發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線旁的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，引起了他極大的興趣，他經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系，他也就成為了世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的人。二、新授1．電流的磁效應(yīng)現(xiàn)在我們也來做做奧斯特實(shí)驗(yàn)，看看大家有什么發(fā)現(xiàn)。教師演示實(shí)驗(yàn)，改變電流方向再做一次。學(xué)生觀察小磁針兩次的偏轉(zhuǎn)情況?，F(xiàn)象：當(dāng)直導(dǎo)線觸接電池通電時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。斷電時(shí)，小磁針又回到原來的位置。當(dāng)改變直導(dǎo)線中電流方向時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化。聯(lián)系舊知識(shí)：磁體周圍的小磁針由于受到磁體磁場(chǎng)的影響而偏轉(zhuǎn)。遷移：通電導(dǎo)體周圍的小磁針偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍也存在著磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān)。結(jié)論：電流的周圍也存在著磁場(chǎng)，而且磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明電可以生磁，這就是電流的磁效應(yīng)。2．通電螺線管的磁場(chǎng)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)。我們下面通過實(shí)驗(yàn)來探究通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣。我們首先提問題，再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析、討論，最后得出結(jié)論。我們已了解了條形磁體、蹄形磁體周圍的磁場(chǎng)分布，那么通電螺線管的磁場(chǎng)可能與哪種磁體的相似？通電螺線管的極性與電流方向之間有什么關(guān)系？如何判斷？教學(xué)過程動(dòng)態(tài)修改學(xué)生們根據(jù)問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并分組動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在把你們記錄下的小磁針指的方向在圖中標(biāo)出。學(xué)生匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。現(xiàn)象：把小磁針放在螺線管周圍，通電，小磁針偏轉(zhuǎn)。改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化。把一些小磁針放在通電螺線管周圍，記錄下小磁針北極指的方向，每個(gè)小磁針北極指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，描出磁感線。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體南極，這樣就判斷出通電螺線管的兩極。把小磁針放在螺線管的兩端通電后，觀察小磁針的N極指向，從而判別通電螺線管的N、S極。結(jié)論：通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，通電螺線管的極性也發(fā)生改變。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，通電螺線管的極性也發(fā)生改變。引導(dǎo)學(xué)生分析：通電螺線管周圍也存在著磁場(chǎng)，它外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極，其極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)。3．安培定則通電螺線管兩端的極性跟電流的方向有關(guān)，到底哪端是N極，哪端是S極呢？有什么方法判斷嗎？我們能否想出一句話來概括這種普遍規(guī)律?？凑n本中螞蟻和猴子是怎么說的，你們又怎么說？教師先在黑板上畫好兩個(gè)繞線方向相同的螺線管的示意圖，然后第一個(gè)加上左“+”右“—”的電源，第二個(gè)加上左“—”右“+”的電源。再告訴學(xué)生：由于螺線管是立體的，螺線管前面的線在圖中用實(shí)線畫出，后面的線用虛線畫出。大家一起做：張開自己的右手手掌，四指向上，大拇指跟四個(gè)指垂直，當(dāng)電流從螺線管的實(shí)線向上流時(shí)，掌心向外，此時(shí)大拇指所指的一端是螺線管的北極；當(dāng)電流從螺線管的虛線向上流時(shí)，掌心向自己，此時(shí)大拇指所指的一端是螺線管的南極。這個(gè)判斷方法叫做安培定則。三、課堂練習(xí)1．改變螺線管的繞線方向，電流方向不變，判斷螺線管的極性。2．根據(jù)螺線管的南、北極，判斷螺線管中的電流方向。3．根據(jù)螺線管周圍磁感線的方向或者小磁針的南、北極，判斷螺線管中的電流方向。教學(xué)過程動(dòng)態(tài)修改4．根據(jù)螺線管中的電流方向，標(biāo)出螺線管周圍磁感線的方向或者小磁針的南、北極。5．按要求畫出螺線管導(dǎo)線的繞法。6．動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2、3題。四、作業(yè)完成基礎(chǔ)訓(xùn)練本節(jié)習(xí)題。五、板書設(shè)計(jì)第三節(jié)

電生磁一