人教版物理九年级全册第20章教案

181磁场【教学目标】了解简洁的磁现象,知道磁极间的相互作用,了解磁化。知道磁体四周存在磁场,知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的。知道地球四周有磁场,知道地磁的南、北极。【教学重难点】重点:磁极间的相互作用,磁场、磁感线的概念。难点:磁场的理解。【课前预备】281棒、磁感线演示器。2【教学过程】【情境引入】如下图的车载方向仪,它会随着汽车方向的转变而转变,但它的箭头总是指示南方。这是为什么?激发学生的求知欲,从而引入本课。【互动授】(一)磁现象生疏磁体与磁性:观看与试验:生疏磁体和磁性教师演示磁铁吸引曲别针的试验,学生观看试验现象并思考问题:用磁体靠近曲别针时,会发生什么现象?说明磁体对曲别针有什么作用?然后利用试验器材自己完成试验,生疏磁体并体会磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。观看与试验:生疏磁极和磁体指示南北的特性,引导学生完成磁体吸引铁屑的试验,观看试验现象并思考以下问题:磁体吸引铁屑的多少有何不同?磁体的每局部磁性大小一样吗?悬挂磁体,当它静止的时候有什么特点,旋转试试看又有什么的觉察?师生共同总结:磁体两端吸引力量最强的局部叫磁极,自由转动的磁体静止后指南的磁极叫作南极或SN观看与试验:生疏磁极间的相互作用规律。教师演示:分别用磁体的NS引导学生观看并提问:(1)什么状况下小磁针会远离磁体?什么状况下小磁针靠近磁体?(2)各磁极间有怎样的作用力?依据学生的答复,教师加以说明,最终师生共同总结出磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。磁化:学生自主学习了解磁化的概念,小组争论生活中的磁化现象和使钢针磁化的方法。教师演示磁化试验:(二)磁场1.生疏磁场:观看与试验:教师将小磁针靠近一个磁体,引导学生观看并答复以下问题:(1)小磁针为什么会发生偏转?磁体对小磁针产生力的作用时有没有接触?(2)磁体和小磁针之间力的作用是怎样产生的?(3)磁场看不见、摸不着我们又如何探知它的存在和它的强弱?(4)生活中有没有类似的现象?引导学生利用与电流的理解进展类比的方式加以理解:空气看不见,摸不着,但我们可以依据空气流淌(风)所产生的作用来生疏空气的存在。电流看不见,摸不着,但我们可以依据电流经过用电器所产生的效应来生疏电流的存在。N极的指向是否一样,引导学生争论分析,得出磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。2.磁感线:观看与试验:在条形磁铁上放一块玻璃板,然后在玻璃板上撒一层铁屑,小扣玻璃,观看铁屑的排列。再将条形磁体四周换成小磁针,观看小磁针静止时的指向。引导学生观看,小组争论,教师补充共同得出:N极所指的方向,给该处的曲线加上箭头,就可以形象地描述该点的磁场。磁场越强的地方,磁感线分布越密集。磁感线的方向:磁体外部的磁感线都是从磁体的N极动身回到磁体的S极。教师准时引导学生画出正确的磁感线。(三)地磁场磁体的指向性:学生自主学习地磁场的相关内容,并思考教师提出的问题:磁体靠近小磁针之前小磁针的指向?磁体靠近小磁针后小磁针的指向?小磁针的指向为何发生偏转?磁体拿走后小磁针为什么又恢复到原来的南北指向?这说明白什么?在教师的引导下,学生生疏到:地球四周空间存在着磁场。地磁北极在地理南极四周,地磁南极在地理北极四周。最终教师进展讲解:地磁两极和地理两极并不重合(磁偏角),我国宋代学者沈括是最早觉察磁偏角存在的人。【课堂小结】教师:通过今日的学习你学到了什么?有什么成功的阅历和收获?学生:1.几个概念:磁体、磁性、磁极、磁化。磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。磁体四周存在磁场,磁场具有方向性;可以用磁感线描述磁场的强弱和方向。地球四周存在地磁场。【板书设计】1节磁现象磁场一、磁现象1.磁性磁极:南(S)极北(N)极。磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。磁化二、磁场概念:磁体四周存在的一种看不见、摸不着,能使磁针偏转的物质。方向规定:小磁针静止时N极所指的方向。三、磁感线概念:便利、形象地描述磁场的一些带箭头的曲线。方向:磁体外部的磁感线都是从磁体的N极动身回到磁体的S四、地磁场概念:地球四周存在的磁场。地磁两极:地磁北极在地理南极四周,地磁南极在地理北极四周。2生磁【教学目标】知道电流四周存在着磁场。知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相像。会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。【教学重难点】重点:奥斯特试验,通电螺线管四周的磁场,安培定则。难点:安培定则的娴熟运用:由电流方向判定磁场方向、螺线管的磁极,由螺线管的磁极和绕法判定电流方向,由螺线管的磁极和电流方向画出螺线管绕法。【课前预备】11干、铁屑假设干、条形磁铁、通电螺线管四周磁感线的演示教具,多媒体课件。11【教学过程】【情境引入】教师演示:将一个木制盒子靠近大头针,觉察大头针被木盒子吸引,提出问题:木盒子内装的应当是什么?(学生:磁铁)。教师翻开盒子验证,觉察:几节电池、导线、铁钉、开关。引导学生思考:刚刚的磁性是怎么来的呢?电能产生磁吗?从而引入本课。【互动授】(一)电流的磁效应教师演示试验:把小磁针放在导线下方,分别通电、断电,观看小磁针N极指向有什么变化,如图甲、乙。转变导线中电流的方向,观看小磁针的N极指向有什么变化,如图丙。引导学生自己分析归纳试验现象,得出结论。师生共同总结得出结论:(1)通电导线和磁体一样,四周存在磁场。(2)电流的磁场方向跟电流的方向有关。教师介绍:上述试验是由奥斯特做的。奥斯特试验在当时的科学界曾经引起轰动,由于他第一次把原本人们认为孤立的电现象和磁现象联系起来了。从而说明外表上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一觉察,有力地推动了电磁学的争论和进展。(二)通电螺线管的磁场1.通电螺线管外部的磁场教师演示:在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,小扣纸板,观看铁屑的变化。引导学生观看并提出问题:通电后,铁屑的排列有什么变化?与条形磁铁四周的铁屑有什么一样之处?这说明白什么?学生观看争论后答复:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相像。2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。引导学生认真观看螺线管的构造,弄清电流的方向(如图)。学生分组试验,通电后确定螺线管的N极和S引导学生思考:通电螺线管的极性与电流的方向是否有关系?假设有关系,能否想出方法把这个关系表述出来?分组争论,各组沟通,教师确定各组的做法。引导学生学习“想想议议”,小组争论沟通,思考问题:看看蚂蚁和猴子的做法,我们得到什么启发?(利用自身的特点)你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管中电流的方向与N(三)安培定则学生分组争论,教师补充共同得出结论: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强化练习:学生分组试验,将导线用不同的方法绕制在铅笔上,依据电流的方向,推断磁极,并依据磁极推断电流方向。教师最终强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。【课堂小结】教师:通过今日的学习你学到了什么?有什么成功的阅历和收获?学生:1.通过奥斯特试验知道电流四周存在着磁场。通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相像。学会了用安培定则判定通电螺线管的磁极和电流方向。【板书设计】2节电生磁一、奥斯特试验通电导体四周存在着磁场。电流的磁场方向跟电流方向有关。电流的磁效应。二、通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相像。极性跟电流方向有关。三、安培定则3节电磁铁电磁继电器【教学目标】知道什么是电磁铁;了解电磁铁的应用。了解电磁铁磁性强弱跟线圈匝数和电流大小的关系。了解电磁继电器的构造和工作原理。【教学重难点】重点:影响电磁铁磁性强弱的因素。难点:电磁继电器的工作原理及应用。【课前预备】教师:多媒体课件,一个线圈匝数可以转变的电磁铁,电源,开关,滑动变阻器,电流表和22【教学过程】【情境引入】提出问题:桌上有一堆大头针,用什么方法能快速地把大头针捡起来放到盒子里而又不被扎到手?教师表演小魔术:手掌中藏着一个电磁铁,手离大头针一段距离,一挥手就把大头针全部吸到手里,然后放到盒子里。引导学生思考,激发学生学习的兴趣,引入课。【互动授】(一)电磁铁教师讲解:我们把插有铁芯的螺线管叫作电磁铁,它有较强的磁性。提出问题:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增加呢?电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?学生在教师的引导下得出:铁棒被通电螺线管磁化,磁性增加。电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消逝。(二)电磁铁的磁性教师提出问题:电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢?猜测与假设:让学生提出猜测并说出猜测的依据,学生争论后得出:(1)电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关,由于只有电路中通电电磁铁才有磁性。(2)电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关,由于线圈是构成电磁铁的部件之一。师生共同总结:电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。设计试验:引导学生思考以下几个问题:电磁铁的磁性和两个因素有关,应当用什么争论方法?想争论电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关,如何转变电流的大小?该如何掌握匝数呢?要争论磁场与匝数的关系,如何转变线圈的匝数?该如何掌握电流呢?(4)如何推断电磁铁磁性的强弱?依据学生的争论,教师补充得出:①运用掌握变量的方法。②用肯定匝数的线圈,把滑动变阻器、电流表和线圈(内含铁钉)串联起来,调整滑动变阻器的滑片,转变电路中的电流。如下图。③滑片不动,改换不同匝数的线圈。④比较电磁铁吸引大头针的多少。4.教师依据学生的设计,进展演示试验,如图:教师提示学生:留意掌握变量、观看吸引大头针的多少。学生争论,教师补充得出结论:线圈匝数肯定,通过电磁铁的电流越大,它的磁场越强。在电流肯定时,外形一样的螺线管,线圈匝数越多,磁场越强。(三)电磁继电器教师出示电磁继电器实物(接好电路),并演示应用。提出问题:电磁继电器由几局部组成?它是如何工作的?学生自主学习并答复以下问题。结合学生的答复教师总结:电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成的。当有较小的电流通过D、EB、C的电路接通,较大的电流就可以通过B、C电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断来间接地掌握高电压、强电流电路通断的装置,是利用电磁铁的一种开关。利用多媒体演示电磁继电器的应用:水位自动报警器、温度自动报警器、电铃、卫生间感应式冲水器的阀门等。请同学们上网查询一下,电磁铁在生活中还有哪些应用。【课堂小结】教师:通过今日的学习你学到了什么?有什么成功的阅历和收获?学生:1.什么是电磁铁,电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数的多少有关。2.电磁继电器的工作原理及其应用。【板书设计】3节电磁铁电磁继电器一、电磁铁二、电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数多少有关三、电磁继电器低电压、弱电流电路掌握高电压、强电流电路。实现自动掌握。4动机【教学目标】了解磁场对通电导线的作用。了解直流电动机的构造和工作原理。知道换向器在直流电动机中的作用。【教学重难点】重点:磁场对通电导线的作用。难点:电动机能够持续转动的缘由。【课前预备】教师:电动玩具汽车、U形磁铁、电源、导线、开关、金属架、线圈和电动机演示模型、多媒体。学生:U1(2【教学过程】【情境引入】小明在台灯下用条形磁体做试验时,突然觉察,当手中的条形磁体靠近白炽灯时,灯丝就会不停地抖动,思考问题:灯丝为什么会抖动?【互动授】(一)磁场对通电导线的作用1.磁场对通电直导线的作用:问题提出:教师演示奥斯特试验,由奥斯特试验可知:通电导线四周存在磁场,即电流对磁体有力的作用,引导学生逆向思考:磁体对电流有没有力的作用呢?教师引导学生进展理论推理,思考争论:奥斯特的试验证明白通电导线可以产生磁场,而且通电螺线管产生的磁场就相当于一个条形磁铁的磁场。那么把通电导线放在磁场中也就相当于把两个磁铁放在一起,确定会有力的作用,由于两个磁体之间是可以相吸或相斥的。设计试验:教师指出科学仅有猜测是不够的,要想获得正确的结论,应当用试验进展验证。学生小组争论沟通,设计出试验方案,并说出所选用的试验器材。教师巡回听取学生争论的方案,然后请小组代表把争论的结果进展沟通。学生1们想到试验必需有一条通电的导线,选择器材时就应当有导线、电源和开关;另外还要有供给磁场的磁铁。把通电导线放在磁场中看它能不能受到力的作用。2:我们觉得用U形磁铁可能更好些,由于U得那根通电导线最好把它支起来,使它可以自由滚动,这样可以更好地观看。进展试验:确定试验方案后,依据试验装置组装器材,由一个学生上台演示试验,用实物投影仪将试验现象展现在屏幕上,教师提示学生留意观看,觉察闭合开关后,通电导体在磁场中由静止开头运动,说明磁场对电流有力的作用。教师引导学生记录下试验中的磁场方向、导体中的电流方向以及导体的运动方向。教师接着提出问题:如何推断通电导体在磁场中受力的方向跟磁场的方向以及电流的方向是否有关?小组争论,依据刚刚的试验现象得出以下几种操作方案:①只把电源正负极对调,转变导线ab中的电流方向,则导线ab向与刚刚相反的方向运动,即导线受力的方向发生转变;②只把磁极对调一下,转变磁场方向,导线ab向与刚刚相反的方向运动,即导线受力的方向也发生转变;③假设把电源正负极对调,同时对调一下磁极,即同时转变导线ab中的电流方向和磁场方向,导线abab电流方向磁场方向电流方向磁场方向导体运动方向12334师生依据试验现象总结得出:通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系,当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。提出问题:假设把通电线圈放入磁场中它会运动吗?引导学生猜测后演示通电线圈在磁场中扭转的试验。引导学生观看并提出问题:为什么线圈是转动而不是直线运动呢?(争论后总结)由于导线两边的电流方向是不一样的,那么它们受到的力也就不一样,就像一个框被相提出问题:假设把通电线圈放入磁场中它会运动吗?引导学生猜测后演示通电线圈在磁场中扭转的试验。引导学生观看并提出问题:为什么线圈是转动而不是直线运动呢?(争论后总结)由于导线两边的电流方向是不一样的,那么它们受到的力也就不一样,就像一个框被相反的力扭动一样,所以只能是转动的。然后让学生自主学习“想想做做”的内容,并亲自动手操作,观看试验。(二)电动机的根本构造电动机的根本构造:学生自主学习相关内容,找出电动机是由能够转动的线圈和固定不动的磁体两局部组成的。电动机的工作原理:结合“想想做做”中的自制电动机的转动,提出问题:线圈为什么能不停地转动呢?利用多媒体课件进展演示。边演示边提问:线圈会在什么位置停下来?为什么?要使线圈持续转动下去,应实行什么措施?与学生共同分析明确平衡位置的概念,并得出:线圈不能连续转动,是由于线圈越过了平衡位置后,它受到的力要阻碍它的转动。然后通过多媒体介绍换向器构造、原理和作用。实际的电动机:利用视频介绍实际的电动机构造及其在生活中的应用,实际电动机都有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。有的大型电动机由于线圈很浩大,往往让磁场转动,即线圈作为定子,磁场作为转子。一些电动机的磁场使用的是电磁铁产生的强磁场。【课堂小结】教师:通过今日的学习你学到了什么?有什么成功的阅历和收获?学生:1.磁场对通电导线有力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。2.电动机的构造和工作原理,换向器的作用。【板书设计】4节电动机一、磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中受到力的作用。通电导线所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。二、电动机构造:定子、转子。工作原理:通电线圈在磁场中受力转动。三、换向器每当线圈转过平衡位置时,能够自动转变线圈中的电流方向,使线圈连续转动。5生电【教学目标】知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件。知道发电机的原理;能说动身电机为什么能发电;知道发电机发电过程是能量转化的过程。知道什么是沟通电;知道我国供生产和生活用的沟通电的频率是50Hz。【教学重难点】重点:电磁感应现象和产生感应电流的条件,发电机的工作原理。难点:电磁感应现象,发电机的工作原理。【课前预备】教师:演示电流表、蹄形磁铁、导线、开关、手摇发电机一台、灵敏电流计、小灯泡、多媒体。学生:通过上网、查阅图书等方式收集法拉第的有关学问。【教学过程】【情境引入】多媒体展现各种发电机,提出问题:现在我们所用的发电机的工作原理是什么,什么条件下才能产生电?科幻故事“科学家带着科考队员乘飞机环地球自西向东考察时,遇到能源缺乏的问题,科学家奇异地利用长导线和一个金属球,借地球这个大磁场感应出电能”。为什么能产生电?前面我们学过的奥斯特试验说明电可以生磁,那么反过来磁能不能生电呢?引入课。【互动授】(一)电磁感应1.提出问题:由奥斯特试验可知,当导线中有电流时,小磁针会转动,假设我们让小磁针转动,导体中会不会有电流产生呢?通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导体发生运动,假设让导体在磁场中先运动,导体中会不会产生电流呢?2.学生思考,小组争论,引导学生依据教材所示的方法进展分组试验。让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,观看电流表的指针是否偏转。让直导线在蹄形磁体中上下运动,观看电流表指针是否偏转。(3)让直导线在磁场中左右运动,观看电流表指针是否偏转。(4)让直导线在磁场中斜着运动,观看电流表指针是否偏转。教师提示:试验产生的电流很小,用试验室常用的灯泡和电流表不简洁观看,所以承受更灵敏的电流表,即灵敏电流计。引导学生尝试并提示学生认真观看灵敏电流计的变化并进展记录。次数磁场方向导线运动方向电流表指针是否偏转1234结合试验记录的结果,教师提问:在什么状况下磁能生电?学生甲:导体在磁场中运动,就有电流产生。学生乙:电路闭合,导体在磁场中运动,才有电流产生。学生丙:闭合电路中一局部导体在磁场中上下运动,就没有电流产生。师生共同总结得出:闭合电路的一局部导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。我们把这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。师生共同总结得出:闭合电路的一局部导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。我们把这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫