人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 电生磁教案及反思

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 电生磁教案及反思，文件包含克东县2025-2026学年度下学期期末教学质量监测六年级道德与法治答案解析docx、克东县2025-2026学年度下学期期末教学质量监测六年级道德与法治docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共16页， 欢迎下载使用。
1．通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。能利用安培定则判断通电螺线管中电流的方向或两端的极性。
2．经历分析通电螺线管外部磁场方向的过程，发展归纳推理能力。
3．通过探究通电螺线管外部磁场方向的实验，培养根据证据进行解释的科学探究能力。
4．通过电生磁的学习，感悟自然现象之间的普遍联系，激发学习热情。
教学重点
实验探究通电螺线管磁场的特点。
教学难点
运用安培定则判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管中电流的方向。
教学过程
新课导入
【师生活动】教师展示课件，引导学生对磁体与磁体之间的相互作用、电荷与电荷之间的相互作用二者异同点进行思考，进而引出电与磁的关系。
【提出问题】电和磁之间是否存在某种联系呢？
【设计意图】新课导入环节以 “旧知铺垫→现象对比→提出猜想→明确探究方向” 为核心思路，先回顾磁体、电荷的相互作用规律唤醒学生旧知，搭建电与磁的知识衔接桥梁，再借助二者相互作用规律的相似性提出 “电和磁之间是否存在某种联系” 的问题，引发学生认知联想与探究兴趣，让后续课堂探究有明确方向，同时也渗透 “现象→猜想→实验→结论” 的物理研究方法，培养学生科学探究思维，让新知学习更具逻辑性，也实现了知识铺垫与思维培养的双重教学目标。
新知探究
一、电流的磁效应
【师生活动】教师先提出电与磁的关联问题，演示奥斯特实验并引导学生分析现象得出结论，明确电流的磁效应概念，介绍奥斯特的发现及意义；再提出新问题，通过控制变量法引导学生探究通电直导线磁场强弱的影响因素（距离、电流大小），又演示铁屑实验，师生共同总结出其磁场呈垂直于导线的环形分布的特点。
【提出问题】电和磁之间是否存在某种联系呢？
【实验】将导线沿南北方向水平架设在可自由转动的小磁针上方附近，当小磁针静止时，闭合开关，会观察到什么现象？改变电流方向，重复实验又会观察到什么现象？
【实验现象】当导线通电时，小磁针发生偏转。电流方向改变时，小磁针的偏转方向也发生改变。
【实验结论】小磁针发生偏转，表明通电导线和磁体一样，周围存在磁场。电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
1．电流的磁效应
大量实验表明，通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。电流的磁场方向跟电流方向有关。
2．奥斯特的发现
1820年丹麦物理学家奥斯特在做实验时终于发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针会发生偏转。在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。
他的发现，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电现象的研究进入了一个新的发展时期。
3．通电直导线周围磁场
奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场。通电直导线周围磁场强弱的影响因素是什么呢？其周围的磁场是怎么分布的呢？
【实验一】通电直导线周围磁场强弱的影响因素
【步骤一】 只改变导线和小磁针之间的距离
【实验现象】第二个小磁针转动的角度更大，速度更快
【实验结论】通电直导线周围磁场强弱与到直导线的距离有关，距离越近，磁场越强。
【步骤二】只改变导线中电流的大小
【实验现象】第二个小磁针转动的角度更大，转动的速度更快
【实验结论】通电直导线周围磁场强弱与通电直导线的电流大小有关，电流越大，磁场越强。
【实验二】直线电流周围的磁场
在导线周围的水平纸面上均匀地撒上一些铁屑，轻敲纸面，观察铁屑的分布情况，从而可以看出直线电流周围磁场的分布情况。

【实验结论】由实验可以看出，通电直导线周围的磁场，在垂直于通电直导线的平面内呈环形分布（环形磁场）
【设计意图】电流的磁效应实验探究设计，核心以学生为主体、贴合物理学科认知与课堂教学实操性，通过 “提出问题→实验探究→分析论证→得出结论” 的科学探究流程，从基础奥斯特实验入手，再逐步探究通电直导线周围磁场的强弱影响因素和分布特点，层层递进，让学生完成从具象现象到抽象知识的建构，过程中有控制变量法、转换法等物理研究方法，同时加入奥斯特发现电流磁效应的相关内容，渗透物理学科文化与素养，既让学生扎实掌握电流磁效应的相关知识，也培养其科学探究能力与物理核心素养。
二、通电螺线管的磁场
【师生活动】教师开篇以手电筒通电吸不动大头针的生活现象设疑导入，引出螺线管概念并做好知识铺垫；接着设置三个递进的实验，让学生在教师引导下观察、探究并验证出通电螺线管外部磁场与条形磁体相似、极性与电流方向相关的规律；最后以问题引导师生互动，结合牵牛花茎、拧螺丝钉的生活实例给出形象化记忆方法。
1．螺线管
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？怎样才能使电流的磁场变强呢？
这是因为它的磁场太弱了。如果将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强很多。

2．探究通电螺线管外部磁场的分布
（1）用什么方法显示通电螺线管的磁场分布?
（2）通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似?
（3）通电螺线管的极性与电流方向有何关系?
【实验思路】我们已经通过磁感线的分布了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场，也可以用同样的方法来研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。
【实验器材】螺线管、电源、开关、导线、纸板、铁屑和小磁针等。
【实验一】在通电螺线管的周围放置小磁针，记录小磁针N极的指向。
【实验现象】从小磁针N极指向来看，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端。
【实验结论】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
【实验二】用铜导线穿过纸板，绕成螺线管（或用螺线管演示器），在纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。
【实验现象】可以看到小铁屑有规则地排列起来。

【实验结论】从铁屑的分布情况来看，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
【实验三】仔细观察螺线管的结构，弄清螺线管导线中电流的环绕方向。在螺线管的一端放一个小磁针，用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。
【实验结论】通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
人们在发现和表述物理规律的同时，常常采用一些科学、巧妙的方法来帮助我们方便地记忆和运用这些物理规律。你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
在拧螺丝钉时，螺丝钉的旋转方向就像是螺线管中电流的方向，螺丝钉的前进方向就是通电螺线管N极的指向。
如果把牵牛花的茎比作通电螺线管的导线，茎的缠绕方向就像是电流在导线中的流动方向，茎的生长方向就是通电螺线管N极的指向。

【设计意图】先以手电筒通电吸不动大头针的生活问题衔接旧知，激发学生对增强电流磁场的探究欲，自然引出螺线管概念；再引导学生借鉴研究条形、蹄形磁体磁场的方法探究螺线管磁场，通过小磁针、铁屑两组实验相互验证得出其外部磁场与条形磁体相似的结论，又通过改变电流方向的实验明确其磁极与电流方向相关，培养学生严谨的科学态度；同时让学生参与实验观察、思考规律记忆方法，落实学生的主体地位，还借助牵牛花茎缠绕、拧螺丝钉等生活现象类比螺线管电流方向与 N 极的关系，将抽象规律具象化，突破记忆难点，在传授知识的同时渗透类比、归纳的科学思维，培养学生的探究与知识应用能力。
三、安培定则
【师生活动】教师先明确讲解安培定则（右手螺旋定则）的具体内容，向学生清晰阐述安培定则的具体使用方法，再结合实例分两类讲解安培定则的应用，一是根据通电螺线管的电流方向判断磁极，二是根据螺线管的极性反推电流方向及电源正负极
1．内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。安培定则又称右手螺旋定则。
2．安培定则的应用
（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。
（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向（及电源正负极）。

【设计意图】教师先清晰讲解安培定则的具体内容，为学生建立明确的判定规则；再分两种核心应用场景展开讲解，从正向判断（由电流方向定磁极）到反向推导（由磁极定电流方向及电源正负极），层层递进贴合学生的认知和应用逻辑，让学生掌握定则的完整使用方法。
四、课堂练习
【师生活动】展示课堂练习，学生思考作答。
【设计意图】通过学生对课堂练习的作答与教师的讲解，进一步巩固学生对通电导线磁场和通电螺线管的磁场的理解与应用。
课堂小结