八年級物理教案《電生磁》教學設計

【教學內容】

電流的磁效應；探究通電螺線管周圍的磁場。

【教材分析】

電流的磁效應是學習電磁現象的重要基礎。因此，要儘可能讓學生認識到電流及其周圍的磁場是同時存在而密不可分的。為了說明這個問題，在做奧斯特實驗的時候，要讓學生親手做實驗，把小磁針放在直導線附近，通過觀察導線通電時和斷電時小磁針發生的變化，幫助學生加深對知識的理解，初步認識電與磁之間存在某種關係。

通電螺線管的磁場是本節的重點之一，因此，要讓學生自己去探究，用自己的語言表述出通電螺線管的極性與電流方向之間的關係，以培養學生的觀察能力、空間想象能力和語言表達能力。探究結束後，讓學生自己歸納、判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法，再在師生相互交流的氣氛中引導學生得出安培定則。

【學情分析】

學生已研究了簡單的磁現象，知道了磁體周圍存在磁場以及磁極間的相互作用規律；知道磁場是有方向性的，並且能使放入其中的磁針發生偏轉；對條形磁鐵的磁場有了一定的感性認識。

【教學重點】

認識電流的磁效應，通電螺線管外部磁場分佈，通電螺線管極性與電流方向的關係。

【教學難點】

探究通電螺線管的磁場極性與電流方向的關係並總結得出簡單的判斷方法。

【教學目標】

1．知識和技能

（1）認識電流的磁效應，初步瞭解電和磁之間有某種聯絡。

（2）知道通電導體周圍存在著磁場，通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。

（3）會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。

2．過程和方法

（1）觀察和體驗通電導體與磁體之間的相互作用，初步瞭解電和磁之間有某種聯絡。

（2）探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關係。

3．情感、態度與價值觀

通過奧斯特的圖片、事蹟介紹，感悟奧斯特善於發現問題，勇於進行科學探索的精神；通過體驗電和磁之間的聯絡，形成樂於探索自然界奧祕的習慣。

【課程資源】

教具準備：電腦平臺、實物投影儀、學生電源、螺線管演示器、小鐵釘、長直導線一根、乾電池3節（帶電池座）、小磁針4個、導線若干、多媒體、鐵屑、紙杯（內裝 9 V 電池、小電磁鐵組成的電路）。

學具準備：鐵釘、鉛筆（或木筷）、鐵屑一小包、小磁針四個、長直導線一段、乾電池三節（帶電池座）、塑料圓筒一個、導線若干。（分12個學習小組）

【教學流程圖】

魔術引入課題──探究奧斯特實驗──介紹奧斯特實驗，對學生進行物理史教育──由現象設疑，如何增強通電導體的磁場──學生探究活動：纏繞螺線管──學生探究活動：檢驗螺線管通電後產生磁場──學生探究活動：探究螺線管的磁場分佈──學生探究活動：探究改變螺線管磁場的方法──師生探討得出安培定則──學生課堂練習──知識回顧──佈置作業。

【教學過程】

一、創設情景，引入新課（創設情境，激發學生實驗興趣和求知慾）

教師：上課之前，老師先給大家表演一個魔術──紙盒吸鐵，然後提問學生：此盒中可能是什麼？你猜想的依據是什麼？

教師斷開開關，再去接觸鐵屑，由不能吸引鐵屑引起學生思維衝突，此時教師將紙盒開啟，讓學生明白，剛才產生的磁可能跟電有關。

二、探究新課，釋疑解惑（經歷科學探究過程，獲得相關知識和積極的情感體驗）

1．探究奧斯特實驗──通電導體周圍有磁場

教師提問：我們怎樣判斷一個物體是否具有磁性呢？

學生回答：看他能否吸引鐵屑。利用磁體間的相互作用來檢驗。

教師：一個電池能吸引鐵屑嗎？我們怎樣做才有可能產生磁呢？

學生回答：要有電流……要形成一個電路，電路閉合才有電流。

教師：我們可以設計一個什麼樣的實驗來檢驗你的猜想？

小組討論後交流。

教師：根據學生所述對該實驗進行演示。

學生實驗，並將觀察到的現象向全班交流。

過渡：其實我們今天研究的'問題早在1820年丹麥偉大的物理學家奧斯特在一次偶然的實驗中就發現了電和磁之間是有聯絡的，他是怎樣做這個實驗的呢？我們一起來看看視訊吧！

2．播放奧斯特實驗的操作方法。對學生進行物理學史的教育

教師提問：看了這個實驗後，大家覺得與我們剛才做的實驗相比，有哪些不同嗎？

視訊中的小磁針偏轉的角度那麼大，而我們實驗的時候卻那麼小，可能是什麼原因形成的？

學生思考後回答。

教師：在實驗中利用短路獲得較強的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的，在實際生活中我們用什麼辦法來增強通電導體的磁場呢？

設定問題過渡：

人們在生產實踐中把導線彎成各種形狀，發現把導線繞成一圈一圈的螺線管狀，磁場就會強得多，這樣在生產生活中用途就大，下面我們也來製作一個螺線管，怎樣做呢？

3．探究通電螺線管的磁場

探究1：製作螺線管

教師：針對教材內容演示螺線管的纏繞方法。

教師提問：下面請同學們利用桌上的器材製作兩個螺線管，為了纏繞方便，請大家一個纏繞在鉛筆上，一個纏繞在鐵釘上，比一比，看誰繞得即快又好。

教師：你認為可能有幾種纏繞的方法？

學生製作螺線管教師巡查，學生展示。（對展示的予以肯定和鼓勵）

教師：你認為可能有幾種纏繞的方法？

探究2：通電螺線管吸引鐵屑

教師：很好，大部分同學都非常成功地繞好了螺線管，下面請每個小組給螺線管通電，然後去吸引鐵屑，看哪一個螺線管吸引的鐵屑最多。

學生實驗。教師巡查，不能吸引的小組討論解決，可以請其他小組的同學幫忙（通過吸引鐵屑的多少讓學生內心明瞭用鐵釘的實際意義）。

探究3：通電螺線管外部磁場的分佈情況

教師設問：剛才同學們的探究已經證實了通電螺線管能產生磁場，它的磁場以前研究的哪種磁體的磁場相似？說出你的猜想及猜想的依據。

學生回答。

我們用什麼方法來研究它的磁場分佈情況呢？（教師播放幻燈片，讓學生通過對比找出判定辦法。）

教師：要求學生按照教材圖示進行實驗並在圓圈中畫出小磁針，把小磁針的N級塗黑。

教師：演示用鐵屑研究螺線管磁場分佈的實驗。

教師將用鐵屑做的演示螺線管磁場的分佈投影到銀幕上並播放螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場對比圖，引導學生分析通電螺線管的磁場形狀。即：通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。

探究4：通電螺線管的極性與電流方向的關係

教師提問：如何改變螺線管的極性？

引導學生思考：在電路不變的情況下，將螺線管掉頭，看看螺線管中哪些因素髮生了變化？

學生：實驗檢驗自己的判斷是否正確。

教師：我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關，有什麼樣的關係？我們能不能找到一種判定的方法呢？（出示投影），下面請大家看畫面中螞蟻和猴子是怎麼說的，我們能否受到某種啟示呢？

學生合作學習：學生看螞蟻和猴子說的話，小組討論。

教師給予適當提示：如果我們自己沿著電流方向走，北極在哪一邊？你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規律嗎？

教師：偉大的物理學家安培通過實踐發現在我們的右手上找到了規律，人們為了紀念他，把他總結的規律規定為安培定則下面我們來一起學習一下吧！

安培定則：右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。並教會學生安培定則歌：右手握住螺線管，四指順著電流轉，拇指指向N極端。出示投影，讓學生熟記安培定則歌。

學生練習：將長直鋁導線纏繞在黑色的膠管上，假設電流從螺線管的左流入右流出，應該怎樣判斷？如果電流從螺線管的右邊流入左邊流出呢？再改變螺線管的纏繞方向試試看？

教師投影，檢驗學生掌握情況。

三、交流小結、隨堂練習、總結評估（幫助鞏固知識，讓物理走向應用、走向社會）

1．今天你學到了哪些知識？你有哪些新的體會。

2．佈置作業：

（1）反饋練習：動手動腦學物理：①②③

（2）知識拓展：研究你家或附近住宅樓的電動門是如何工作的，主要靠什麼控制門鎖。進一步幫助學生理解通電螺線管在生活中的應用。

（3）走進生活：研究牽牛花、菜豆的莖纏繞的方向與生長的方向之間的關係。觀察葡萄、絲瓜的卷鬚的纏繞方向與生長的方向之間的關係。看看與我們研究的磁場與電流方向之間有沒有某種聯絡。

【板書設計】

第三節電生磁

一、電流的磁效應

1．通電導體周圍存在磁場。

2．磁場的方向跟電流的方向有關。

二、通電螺線管的磁場

1．通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。

2．通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時，通電螺線管的極性也發生改變。

3．安培定則歌──右手握住螺線管，四指順著電流轉，拇指指向 N 極端。