17-2 電流的磁場(chǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)課題：九年級(jí)物理17-2 電流的磁場(chǎng)一、三維目標(biāo)：1. 知識(shí)與技能：（1）知道電與磁有密切的聯(lián)系，電流周圍存在著磁場(chǎng)；（2）知道通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)相似；（3）會(huì)用右手螺旋定則確定通電螺線管的極性或螺線管中的電流方向。2. 過(guò)程與方法：（1）觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體間的相互作用，初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系；（2）探究通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)學(xué)生介紹發(fā)現(xiàn)電磁關(guān)系的過(guò)程、發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷史意義，對(duì)學(xué)生進(jìn)行“偶然性寓于必然中”的教育，從而說(shuō)明科學(xué)發(fā)現(xiàn)中“機(jī)遇”的意義。二、教學(xué)重、難點(diǎn)：1. 教學(xué)重點(diǎn)：（1）電流的磁效應(yīng)；（2）通電螺線管外部的磁場(chǎng)。2. 教學(xué)難點(diǎn)：用右手螺旋定則判斷磁極和電流方向。三、教法、學(xué)法指導(dǎo)：1. 教法：授導(dǎo)法、啟發(fā)式教學(xué)法、任務(wù)型教學(xué)法；2. 學(xué)法：合作學(xué)習(xí)法四、教學(xué)準(zhǔn)備：1. 課堂演示實(shí)驗(yàn)：條形磁體、演示用小磁針、奧斯特實(shí)驗(yàn)（三節(jié)干電池、直導(dǎo)線（銅線）、小磁針）、圓筒紙板、銅線、演示用通電螺線管、探究通電螺線管外部磁場(chǎng)特點(diǎn)（三節(jié)干電池、開(kāi)關(guān)、兩個(gè)小磁針、螺線管、導(dǎo)線若干）、鐵芯；2. 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：探究通電螺線管外部磁場(chǎng)特點(diǎn)（三節(jié)干電池、開(kāi)關(guān)、兩個(gè)小磁針、螺線管、導(dǎo)線若干）；3. 多媒體設(shè)備：PPT課件、微視頻“通電螺線管周圍的鐵屑分布”、希沃授課助手、實(shí)物投影儀。五、教學(xué)過(guò)程：（一）導(dǎo)入新課：提出問(wèn)題：有哪些方法可以使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)？（實(shí)物投影：小磁針）實(shí)物投影演示實(shí)驗(yàn)：奧斯特實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題：同學(xué)們看，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，有沒(méi)有同學(xué)能試著來(lái)解釋一下這個(gè)現(xiàn)象呢？（學(xué)生思考、回答問(wèn)題）當(dāng)老師給這根導(dǎo)線通上電后，在通電導(dǎo)體周圍就產(chǎn)生了磁場(chǎng)，而這個(gè)磁場(chǎng)使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)，電與磁之間存在著一定的聯(lián)系。其實(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是由丹麥的物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)的。時(shí)間要回溯到1820年4月的一天，奧斯特在一次講演快結(jié)束的時(shí)候，抱著試試看的心情又做了一次實(shí)驗(yàn)，他把一條非常細(xì)的鉑導(dǎo)線放在一個(gè)用玻璃罩罩著的小磁針上方，在接通電源的瞬間，奧斯特驚喜地發(fā)現(xiàn)小磁針跳動(dòng)了一下。這一跳呢，竟讓奧斯特激動(dòng)得在講臺(tái)上摔了一跤。之后，奧斯特又花了三個(gè)月的時(shí)間，反復(fù)做了多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小磁針在電流周圍都會(huì)偏轉(zhuǎn)。那接下來(lái)，我們就繼續(xù)沿著科學(xué)家的探究之路一起來(lái)學(xué)習(xí)今天的這節(jié)課電流的磁場(chǎng)。（二）新課教學(xué)：1. 奧斯特實(shí)驗(yàn)：提出問(wèn)題：奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除了磁體周圍存在磁場(chǎng)，原來(lái)電流周圍也存在著磁場(chǎng)，我們知道磁場(chǎng)是有方向的，那么，電流周圍的磁場(chǎng)方向是怎樣的呢？它與電流方向有沒(méi)有關(guān)系呢？實(shí)物投影演示實(shí)驗(yàn)：改變電流方向，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。總結(jié)：（1）通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)；（2）通電導(dǎo)體周圍磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。提出問(wèn)題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)在當(dāng)時(shí)立即就引起了人們極大的興趣。人們后來(lái)發(fā)現(xiàn)，一根導(dǎo)線能產(chǎn)生的磁場(chǎng)很小，不容易被發(fā)現(xiàn)，那有哪些方法可以增大電流的磁場(chǎng)呢？（學(xué)生思考、討論，回答問(wèn)題）2. 通電螺線管的磁場(chǎng)：引導(dǎo)學(xué)生思考：同時(shí)多用幾根導(dǎo)線會(huì)不會(huì)增大電流的磁場(chǎng)呢？聰明的人們就想到如果將導(dǎo)線繞制成線圈，然后給線圈通電，通電線圈同樣會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而每匝線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加，形成的總磁場(chǎng)比原來(lái)單根導(dǎo)線要大很多。而通電線圈又被稱為通電螺線管，下面我們就一起來(lái)探究通電螺線管的磁場(chǎng)。提出問(wèn)題：通電螺線管周圍的磁場(chǎng)是什么樣的呢？有什么實(shí)驗(yàn)方法可以把通電螺線管的磁場(chǎng)給形象、直觀地描述出來(lái)？微視頻展示：通電螺線管周圍的鐵屑分布情況。提出問(wèn)題：通過(guò)視頻我們發(fā)現(xiàn)，通電螺線管周圍的鐵屑分布情況，與某一種磁體很類似？PPT對(duì)比演示：條形磁體與通電螺線管周圍的鐵屑分布情況對(duì)比。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：提出問(wèn)題：既然通電螺線管周圍的磁場(chǎng)與條形磁體一樣，那么，通電螺線管也應(yīng)該有兩個(gè)磁極，而且必然在它的兩端。請(qǐng)同學(xué)們思考一下，用什么方法可以判定通電螺線管的磁極呢？學(xué)生思考、討論，回答問(wèn)題，教師從旁引導(dǎo)學(xué)生給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：2人小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)希沃授課助手實(shí)時(shí)投影播放學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程?？偨Y(jié)：通電螺線管周圍的磁場(chǎng)與條形磁體類似，并且其兩端極性電流方向有關(guān)。提出問(wèn)題：既然通電螺線管兩端極性與電流方向有關(guān)，那么在生活中，有沒(méi)有一種比較簡(jiǎn)便的方法來(lái)判斷通電螺線管的極性呢？3. 安培定則：PPT介紹安培定則并進(jìn)行例題分析與講解。學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)。提出問(wèn)題：給螺線管通電，它的周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。如果要使通電螺線管的磁性增強(qiáng)，應(yīng)該怎么辦呢？演示實(shí)驗(yàn)：先將小磁針?lè)旁诼菥€管的兩端，通電后觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)程度，再將鐵芯插入螺線管，通電后觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)程度。提出問(wèn)題：當(dāng)插入鐵芯后，小磁針的偏轉(zhuǎn)程度發(fā)生了變化？鐵芯插入通電螺線管后，鐵芯被磁化，也要產(chǎn)生磁場(chǎng)，于是，在通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，又有磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，因而周圍的磁場(chǎng)就大大增強(qiáng)了。插入鐵芯的通電螺線管在物理學(xué)中又叫做電磁鐵，而電磁鐵在我們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛，關(guān)于電磁鐵的特性及其應(yīng)用就留到我們下一節(jié)課再繼續(xù)學(xué)習(xí)。小結(jié)：今天這節(jié)課，同學(xué)們都學(xué)到了什么呢？讓我們一起來(lái)總結(jié)一下吧！3