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课件网) 电流的磁场(第二课时) 第2节 第7章 磁与电 (教科版)九年级 上 大单元教学 大单元知识框架 学习目标 1.物理观念:认识到通电螺线管的磁场与条形磁体相似,其极性与电流方向有关;理解磁化的微观本质,知晓磁性材料的广泛应用。 2.科学思维:能运用安培定则分析通电螺线管的极性与电流方向的关系,提升空间想象与逻辑推理能力。 3.科学探究:通过实验探究通电螺线管的磁场方向,经历“猜想—实验— 归纳”过程,提高实验操作与数据分析能力。 4.科学态度与责任:体会安培等科学家的研究方法,感受电磁学与生活、科技的联系,激发学习兴趣。 激趣导入 通过这个的实验,你看到了什么? 通电螺线管周围存在磁场 通电螺线管的磁性两端较强 通过计算机模拟,我发现通电螺线管的磁场与条形磁铁磁场相似。 把通电螺线管看做一个磁体,那它两端也有N和S极,通电螺线管的极性怎样确定呢? 电流产生磁场,那通电螺线管的极性也许与电流方向有关,我们还是用实验来探究吧! 任务一:通电螺线管的磁场 如图所示,将变阻器、螺线管、开关串联,接在电源上 材料 螺线管 学生电源 滑动变阻器 开关 小磁针 导线若干 实验探究:通电螺线管的磁场方向 实验探究 实验探究:通电螺线管的磁场方向 如图所示,把小磁针放在螺线管附近的不同位置,螺线管通电后,根据小磁针静止时N极的指向画出该位置的磁场方向。 实验探究 进行实验收集证据:将实验过程小磁针指向记录如图所示(红色为N极)。 实验探究 改变通过螺线管的电流方向,重新记录通电螺线管周围各位置的磁场方向。 讨论:根据探究情况,通电螺线管的磁极性和电流方向之间有什么关系? 实验探究 观看实验视频:通电螺线管的磁场方向 实验探究 实验结论:通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似,其磁场方向与电流方向有关。 实验探究 为了便于记忆,法国科学家安培(Andre-Marie Ampere,1775-1836)总结出了判断通电螺线管极性与电流方向的关系的方法。 新知探究 安培定则(右手螺旋定则) 用右手握住螺线管,四指指向电流方向; 大拇指所指的方向,就是螺线管的N极。 新知探究 观看视频:安培定则 新知探究 右手握住螺线管,四指随着电流转,大拇指指向N端。 新知探究 N S 甲 练一练:已知电流的方向判断磁极 S N 乙 新知探究 1820年10月安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的小实验:在做好的螺线管中央穿一根细线,把它悬挂起来。请从理论上分析,螺线管通电后会出现什么现象?实际做一做,检验你的判断是否正确。 新知探究 解析:螺线管通电后变成一个条形磁体,水平悬挂相当于一个指南针。静止时,S极指向南方,N极指向北方。因为地球是个巨大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,在地球周围存在着磁场。 新知探究 任务二:物体的磁性从哪里来 你也许注意到,环形电流的磁场与小磁针的磁场类似。 受此启发,科学家们找到了物体磁性的来源。 物质是由原子组成,原子由带正电的原子核和绕核旋转的电子构成。电子绕核旋转就形成了环形电流。因此,每个原子都可以看做是一个微型小磁针。如图所示。 在大部分物体中,由于大量微型小磁针的指向紊乱,物体不显磁性;而在有的物体中,大量微型小磁针指向较为一致,物体就具有了磁性。 不具有磁性的物体 具有磁性的物体 新知探究 演示实验:磁化 如图所示,在一支试管中倒入铁屑,留出一定空隙,请按下面的顺序操作,有什么发现? 新知探究 物体磁化的过程,实质上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程。 硬币被磁化 铁块被磁化 回形针被磁化 使没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁化 (magnetization)。 新知探究 发展空间 如图所示,在一块硬纸板 ... ...