課程基本信息課例編號2020QJ09WLRJ039學科物理年級初三學期第一學期課題電生磁（第一課時）教科書書名：義務教育教科書物理九年級全一冊出版社：人民教育出版社出版日期：教學目標教學目標：1．知道電流周圍存在磁場，電流的磁場方向與電流的方向有關。2．經歷探究通電直導線周圍磁場強弱的影響因素的過程。3.了解通電直導線周圍的磁場分布。教學重點：了解電流周圍存在磁場，電流的磁場方向與電流的方向有關。教學難點：探究通電直導線周圍磁場強弱的影響因素。教學過程時間教學環節主要師生活動5分鐘6分鐘8分鐘2分鐘奧斯特實驗探究1：通電直導線周圍磁場強弱的影響因素探究2：通電直導線周圍的磁場分布課堂小結+布置作業【點PPT】磁場看不見，如何判斷磁場的存在？【播放視頻】將一個能自由轉動的磁針放到水平桌面上，靜止后指向南北，將一根條形磁體靠近磁針，磁針發生了偏轉。【點PPT問】對磁場的研究是通過觀察磁體對磁針的力的作用來實現的。是不是只有磁體周圍存在磁場呢？【點PPT】我們來做一個實驗，注意觀察，通電后磁針的指向有什么變化？此實驗中，磁針的紅色一端為N極。【播放視頻】從實驗中可發現，磁針發生偏轉。原來靜止的磁針，運動狀態發生了變化。受到了力的作用。【點PPT問】再觀察：斷開開關，磁針的指向有什么變化？【播放視頻】可觀察到：磁針恢復到了原位【點PPT】對比可發現，在導體中有電流通過時，磁針在力的作用下發生了轉動。說明，通電導體周圍存在磁場。【點PPT問】如果改變電流方向，電流周圍的磁場方向會發生變化嗎？請同學們觀察磁針的偏轉方向是否會發生變化？【播放視頻】可以觀察到，磁針反向偏轉【點PPT】當電路中的電流反向時，磁針的偏轉方向也相反。電流的磁場方向發生了變化。這說明電流的磁場方向跟電流的方向有關。這就是奧斯特實驗【點PPT】在歷史上相當長的一段時間里，人們認為電現象和磁現象是互不相關的。奧斯特是丹麥物理學家。他相信各種自然現象間存在聯系。經過長時間用實驗尋找，在多次失敗后，1820年，奧斯特在課堂上做實驗時發現了電和磁之間的聯系。【點PPT】奧斯特實驗表明，電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流的方向有關。通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應。【點PPT】那么通電直導線周圍磁場強弱與哪些因素有關呢？通過剛才的實驗，同學們是否也有了一些猜測呢？到直導線的距離不同，通電直導線周圍的磁場強弱可能不同，我們猜想通電直導線周圍的磁場的強弱與到直導線的距離有關。通過直導線的電流大小發生變化，通電直導線周圍的磁場的強弱是否也會發生改變呢？我們猜想通電直導線周圍的磁場的強弱與通過直導線的電流大小有關。接下來，來驗證一下我們的猜想吧！【點PPT問】如何判斷通電直導線周圍的磁場強弱呢？結合之前的實驗經驗，磁場較弱時，磁針偏轉角度較小，磁場較強時，磁針偏轉角度較大，因此，我們可以通過觀察磁針的偏轉角度判斷通電直導線周圍的磁場的強弱。【點PPT】在驗證通電直導線周圍的磁場的強弱與到直導線的距離是否有關時，我們可以在不改變通過直導線電流的情況下，減小磁針和直導線之間的距離，接通電路，觀察磁針的偏轉角度。【點PPT】實驗時，先將磁針放到直導線的正下方，接通電路，觀察磁針的偏轉角度。【播放視頻】【點PPT】接下來，減小磁針和直導線之間的距離，接通電路。再觀察磁針的偏轉角度是否發生變化。【播放視頻】【點PPT】通過實驗，對比兩次磁針偏轉的角度可發現：在不改變通過直導線電流的情況下，減小磁針和直導線的距離，磁針偏轉角度變大。.通電直導線周圍的磁場強弱與到直導線的距離有關。電流一定時，近處磁場強，遠處磁場弱。【點PPT】通電直導線周圍的磁場的強弱與通過直導線的電流大小是否有關呢？我們可以通過改變接入電路的電池節數改變電路中電流的大小。【點PPT】在不改變磁針與直導線距離的情況下，電路中增加一節干電池，接通電路，觀察磁針的偏轉角度。【點PPT】實驗時，還是將磁針放到直導線的正下方，接通電路，觀察磁針的偏轉角度。【播放視頻】【點PPT】接下來，再串聯接入一節干電池，接通電路，觀察磁針的偏轉角度。【播放視頻】【點PPT】通過實驗，對比兩次磁針偏轉的角度可發現，在不改變磁針與直導線距離的情況下，電路中再串聯接入一節干電池，通過直導線的電流變大，磁針偏轉角度變大。通電直導線周圍的磁場強弱與通過直導線的電流大小有關。距離不變時，電流大，磁場強。【點PPT】通過前面的實驗，我們對于電流的磁場有了一些了解：奧斯特實驗告訴我們：（1）通電導體周圍存在磁場。【點PPT】（2）電流的磁場方向與電流方向有關。【點PPT】經過隨后的探究，我們發現：（1）通電直導線周圍的磁場的強弱與到直導線的距離有關；電流一定時，近處磁場強，遠處磁場弱。【點PPT】（2）通電直導線周圍的磁場的強弱與通過直導線的電流大小有關，距離不變時，電流大，磁場強。【點PPT問】通電直導線周圍的磁場的分布有什么特點呢?用什么方法可以顯示出通電直導線周圍的磁場分布呢？【點PPT】在前面的學習中，我們借助鐵屑和小磁針，描繪出了各種磁體周圍的磁感線。現在，我們仍然可以利用相同的方法，把通電直導線周圍的磁場分布情況表示出來【點PPT】我們在鐵架臺上固定一根直導線，讓直導線垂直穿過水平放置的紙板的中央。將直導線兩端接在學生電源上。在紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后，輕敲紙板，請同學們觀察鐵屑的分布情況。【播放視頻】可以看到，通電直導線周圍磁場是以直導線上一點為圓心的一組同心圓，上下移動紙板，重復前面的操作，觀察到的現象不變【點PPT】通電直導線周圍磁場的方向如何判斷？聯想前面磁體周圍的磁場方向判斷方法，我們仍然用小磁針判斷。【點PPT】把小磁針放到直導線周圍不同位置。同學們注意觀察小磁針N極指向。此實驗中，小磁針的紅色一端為N極。【播放視頻】我們觀察到小磁針靜止后，其N極按照順時針的方向排列起來了。【點PPT】改變通電直導線中電流的方向，看看小磁針的指向是否會發生變化。【播放視頻】我們發現，電流方向改變后，小磁針N極改為按照逆時針的方向排列起來了【點PPT】通過剛才的實驗可以發現，通電后，直導線周圍的小磁針發生偏轉，當電路中的電流反向時，磁針的偏轉方向也相反。由此，我們可以用磁感線把通電直導線周圍的磁場分布情況表示出來。我們看到，通電直導線周圍的磁感線是以導線上一點為圓心的一組同心圓。通電直導線周圍的磁場方向與電流方向有關。【點PPT問】通電直導線周圍的磁場是圓形的，圓形導線周圍的磁場又是什么樣的呢？借助鐵屑，我們利用探究通電直導線周圍磁場分布的方法進行實驗。【播放視頻】可以發現鐵屑在圓形導線周圍按照一定規律分布，在靠近導線的位置，形狀與通電直導線周圍磁場分布基本相同，在圓形導線中間的位置，近似直線。【點PPT問】如果再多繞一圈，兩匝線圈周圍的磁場又是什么樣呢？【播放視頻】可以看到，磁場進行了疊加，靠近中間部分的鐵屑排列更趨近于直線。【點PPT】導線繞在圓筒上，就做成了螺線管，通電后，各圈導線產生的磁場會疊加在一起，跟單匝環形電流產生的磁場相比，磁場被增強了。通電螺線管周圍的磁場有什么特點，又會有什么新的發現呢？下節課，我們將繼續學習。【點PPT】同學們，這節課我們通過奧斯特實驗得到電流的磁效應，電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流方向有關。我們還發現通電