2024學年九年級物理上冊 第7章 磁與電 7.2電流的磁場教學實錄 （新版）教科版

2024學年九年級物理上冊第7章磁與電7.2電流的磁場教學實錄（新版）教科版主備人備課成員設計意圖本節(jié)課旨在幫助學生理解電流的磁場這一物理現象，通過實驗和理論分析，使學生掌握安培定則的應用，并能運用所學知識解釋生活中的一些電磁現象。通過實踐活動，培養(yǎng)學生的觀察、實驗和邏輯思維能力。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生運用物理實驗探究電磁現象的能力。

2.培養(yǎng)學生運用安培定則分析和解決實際問題的能力。

3.培養(yǎng)學生科學思維，提高對電磁現象的觀察和推理能力。教學難點與重點1.教學重點

-重點講解安培定則的內容和推導過程，確保學生理解右手螺旋定則的應用。

-強調電流周圍磁場方向的確定方法，通過實例說明如何判斷通電直導線和通電螺線管的磁場分布。

2.教學難點

-理解安培定則的應用：學生可能難以掌握如何正確應用右手螺旋定則來判斷磁場方向。

-磁場分布的理解：學生在分析復雜電流配置產生的磁場分布時，可能難以準確判斷各部分磁場的疊加效果。

-實驗操作的精確性：在進行實驗觀察電流磁效應時，學生可能因為操作不精確而難以得出準確結論。

-理論與實踐的結合：將安培定則與實際電磁現象結合，讓學生能夠理解和解釋生活中的電磁現象，如電磁繼電器的工作原理。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源-軟硬件資源：電流表、電壓表、導線、螺線管、鐵芯、電池、磁針、直導線、開關

-課程平臺：物理教學軟件、在線實驗平臺

-信息化資源：安培定則動畫演示、電流磁場實驗視頻

-教學手段：實物演示、多媒體教學、小組討論教學過程設計（一）導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：播放生活中電磁現象的視頻，如家用電器、交通工具等，引導學生思考這些設備中是否包含電磁現象。

2.提出問題：引導學生回顧之前學習的電磁感應內容，提出問題：“電流是否能夠產生磁場？電流產生磁場的方向是如何確定的？”

3.學生回答：請學生結合已有知識回答問題，教師進行點評和總結。

（二）講授新課（20分鐘）

1.安培定則的講解：

-教師展示右手螺旋定則的手勢，引導學生跟隨操作。

-通過實例講解如何使用安培定則判斷通電直導線和通電螺線管的磁場方向。

-使用動畫演示安培定則的應用過程，讓學生直觀理解。

2.電流周圍磁場分布：

-講解通電直導線周圍的磁場分布，引導學生思考通電螺線管的磁場分布。

-通過實例說明如何判斷通電螺線管內部和周圍的磁場方向。

-展示通電螺線管在不同位置時的磁場分布圖，讓學生直觀觀察。

3.電流磁效應實驗：

-教師進行通電螺線管實驗，展示電磁鐵的吸引力現象。

-引導學生觀察實驗現象，思考電磁鐵的吸引力和電流之間的關系。

-學生分組進行實驗，驗證電磁鐵的吸引力與電流大小的關系。

（三）鞏固練習（15分鐘）

1.課堂練習：教師出示安培定則的應用題目，要求學生獨立完成。

2.小組討論：學生分組討論電流磁效應問題，教師巡視指導。

（四）課堂提問（5分鐘）

1.提問1：電流產生磁場的方向如何確定？

2.提問2：通電螺線管內部和周圍的磁場分布有何特點？

3.提問3：如何利用安培定則判斷通電螺線管的磁場方向？

（五）核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導學生思考電流磁效應在實際生活中的應用，如電磁繼電器、變壓器等。

2.讓學生結合所學知識，探討電磁現象在科技發(fā)展中的作用。

（六）總結與作業(yè)布置（5分鐘）

1.教師對本節(jié)課內容進行總結，強調安培定則的應用和電流磁效應的理解。

2.布置作業(yè)：完成課本中的相關練習題，并預習下一節(jié)課的內容。

教學時長共計45分鐘。知識點梳理1.電流的磁效應：

-電流產生磁場的現象稱為電流的磁效應。

-通電導線周圍存在磁場，磁場的方向可以用安培定則確定。

2.安培定則：

-右手螺旋定則：用右手握住通電導線，拇指指向電流方向，四指彎曲的方向即為磁場的方向。

-右手螺旋法則：用右手握住通電螺線管，拇指指向電流方向，四指彎曲的方向即為螺線管內部磁場的方向。

3.通電螺線管的磁場分布：

-通電螺線管內部磁場方向：沿螺線管軸線方向，由螺線管的一端指向另一端。

-通電螺線管外部磁場方向：在螺線管的一端，磁場方向與軸線方向垂直，指向螺線管外部；在另一端，磁場方向與軸線方向垂直，指向螺線管內部。

4.電流磁效應的應用：

-電磁鐵：利用電流的磁效應，通過通電線圈產生磁場，使鐵芯磁化，從而具有磁性。

-電磁繼電器：利用電磁鐵的吸引力，實現電路的自動控制。

-變壓器：利用電磁感應原理，實現電壓的升高或降低。

5.電流磁效應的實驗：

-通電導線周圍存在磁場，磁針會發(fā)生偏轉。

-通電螺線管內部磁場方向與電流方向有關，可以通過實驗驗證。

-電磁鐵的吸引力與電流大小有關，可以通過實驗驗證。

6.安培定則的應用：

-判斷通電導線周圍磁場方向。

-判斷通電螺線管內部和周圍的磁場方向。

-分析復雜電流配置產生的磁場分布。

7.電流磁效應與電磁感應的關系：

-電流的磁效應是電磁感應現象的基礎。

-電磁感應現象是電流磁效應的逆過程。

8.電流磁效應在生活中的應用：

-電磁鐵在生活中的應用：電磁繼電器、電磁起重機、電磁鎖等。

-變壓器在生活中的應用：電力傳輸、家用電器等。

-電磁感應在生活中的應用：發(fā)電機、變壓器、感應加熱等。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.回顧本節(jié)課所學的核心內容，包括電流的磁效應、安培定則、通電螺線管的磁場分布等。

2.強調安培定則的應用，指導學生如何利用右手螺旋定則判斷磁場方向。

3.討論電流磁效應在生活中的應用，如電磁鐵、電磁繼電器、變壓器等。

4.總結電流磁效應與電磁感應的關系，強調兩者之間的聯系。

當堂檢測：

1.單項選擇題：

-下列哪個選項描述了電流的磁效應？（A.通電導線周圍存在磁場B.通電導線周圍沒有磁場C.磁場只存在于螺線管內部D.磁場只存在于通電螺線管外部）

-使用右手螺旋定則時，拇指指向電流方向，四指彎曲的方向表示什么？（A.磁場方向B.電流方向C.導線方向D.磁針方向）

2.判斷題：

-通電螺線管內部磁場方向與電流方向無關。（對/錯）

-電磁鐵的吸引力與電流大小成正比。（對/錯）

3.簡答題：

-簡述安培定則的內容及其應用。

-解釋通電螺線管內部和周圍的磁場分布特點。

4.應用題：

-給定一個通電螺線管的示意圖，請判斷螺線管內部和周圍的磁場方向。

-設計一個簡單的實驗，驗證電磁鐵的吸引力與電流大小的關系。

檢測結束后，教師對學生的回答進行點評和總結，對學生的理解進行鞏固。同時，根據學生的表現，教師可以針對個別學生進行個別輔導，確保所有學生都能夠掌握本節(jié)課的重點知識。板書設計①電流的磁效應

-電流產生磁場

-磁場方向：安培定則

②安培定則

-右手螺旋定則

-拇指指向電流方向，四指彎曲方向為磁場方向

③通電螺線管的磁場分布

-內部磁場：沿螺線管軸線方向

-外部磁場：兩端垂直于軸線方向

④電流磁效應的應用

-電磁鐵

-電磁繼電器

-變壓器

⑤電流磁效應與電磁感應的關系

-電流磁效應是電磁感應的基礎

-電磁感應是電流磁效應的逆過程典型例題講解1.例題：

已知一通電直導線，電流方向向右，求導線周圍的磁場方向。

解答：

根據安培定則，用右手握住導線，拇指指向電流方向（向右），四指彎曲的方向即為磁場方向。因此，導線周圍的磁場方向是圍繞導線呈同心圓狀，且在導線周圍形成閉合的磁場線。

2.例題：

一根長直導線通以電流I，求距離導線r處的磁場強度B。

解答：

根據比奧-薩伐爾定律，距離長直導線r處的磁場強度B可以用以下公式計算：

\[B=\frac{\mu_0I}{2\pir}\]

其中，\(\mu_0\)是真空中的磁導率，其值為\(4\pi\times10^{-7}T\cdotm/A\)。

3.例題：

一根長直導線通以電流I，求導線兩端各5cm處的磁場強度B。

解答：

由于導線兩端各5cm處的磁場強度B與距離導線的距離成正比，可以使用比例關系計算：

\[B=\frac{\mu_0I}{2\pir}\]

其中，r為距離導線的距離。對于兩端各5cm處，r=0.05m，代入公式計算得到：

\[B=\frac{4\pi\times10^{-7}T\cdotm/A\timesI}{2\pi\times0.05m}\]

\[B=\frac{4\times10^{-7}T\cdotm/A\timesI}{0.1m}\]

\[B=4\times10^{-6}T\cdotm/A\timesI\]

4.例題：

一根長直導線通以電流I，求距離導線r處的磁場方向。

解答：

使用安培定則，用右手握住導線，拇指指向電流方向，四指彎曲的方向即為磁場方向。在距離導線r處的磁場方向是圍繞導線呈同心圓狀，且在導線周圍形成閉合的磁場線。

5.例題：

一根長直導線通以電流I，求導線周圍任意