二、磁场教学设计初中物理北师大版北京九年级全一册-北师大版北京2013

二、磁场教学设计初中物理北师大版北京九年级全一册-北师大版北京2013科目Xx授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师Xx老师授课班级、授课课时1授课题目（包括教材及章节名称）Xx设计意图一、设计意图立足九年级学生电学基础，通过奥斯特实验、小磁针偏转等直观现象，引导学生认识磁场客观存在及方向性，结合磁感线模型化描述，突破抽象概念难点；联系地磁场、电磁铁等生活实例，体现物理与生活联系，培养学生观察、分析能力及科学探究精神，符合北师大版教材注重实验与实际应用的特点。核心素养目标二、核心素养目标形成磁场、磁感线的物理观念，理解磁场方向；通过奥斯特实验分析电流的磁效应，培养科学推理能力；设计实验探究磁体周围磁场分布，提升实验探究能力；联系电磁铁、地磁场等实例，体会物理与生活联系，形成科学态度与责任。学习者分析1.学生已掌握电学基础（电流、电路）和磁体基本性质（吸铁性、指向性），理解简单磁现象，为磁场学习奠定基础。

2.学生对实验现象（如小磁针偏转）兴趣浓厚，具备初步观察、操作能力，偏好直观教学，部分抽象思维较弱者需模型辅助。

3.难点在于磁场方向性、磁感线概念的理解，易混淆磁感线与磁力线；电流磁效应的逻辑推理（电生磁）需强化实验引导；电磁铁应用分析可能脱离实际情境。教学资源1.软硬件资源：条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、铁屑、电源、导线、开关

2.课程平台：北师大版物理教材配套数字资源

3.信息化资源：磁感线模拟动画、电流磁效应演示视频

4.教学手段：实验演示、小组探究、磁感线模型绘制工具教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对磁场的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道指南针为什么能指示南北吗？磁铁为什么能隔着一段距离吸引铁钉？这些现象背后隐藏着怎样的秘密？”

展示图片或视频片段：指南针、磁悬浮列车、冰箱贴、磁铁吸铁钉等生活实例，让学生直观感受磁现象的普遍性。

简短介绍磁场的基本概念：“磁体周围存在一种特殊的物质，它看不见、摸不着，却对放入其中的磁体产生力的作用，这种物质就是磁场。今天我们就来揭开磁场的神秘面纱。”

2.磁场基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解磁场的基本概念、方向和磁感线。

过程：

讲解磁场的定义：“磁体周围能对其他磁体或铁质物体产生力的作用的特殊物质，磁场是客观存在的，虽然看不见，但可以通过它对放入其中的磁体产生的作用来认识它。”

介绍磁场方向：“物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向为该点的磁场方向。”

展示磁感线示意图：“为了形象描述磁场的分布和方向，我们引入磁感线模型，它是在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上任何一点的切线方向都表示该点的磁场方向。磁感线越密集的地方磁场越强，越稀疏的地方磁场越弱。”

结合条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布图，讲解磁感线的特点：闭合曲线、在磁体外部从N极出发回到S极、在磁体内部从S极到N极、不相交。

3.磁场案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解磁场的特性和重要性。

过程：

案例一：奥斯特实验——电流的磁效应

播放奥斯特实验视频：导线通电时，小磁针发生偏转；断电时，小磁针恢复静止。

讲解实验背景与意义：“1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验发现，通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。它揭示了电与磁之间的联系，为电磁学的发展奠定了基础。”

引导学生思考：“生活中哪些用电器利用了电流的磁效应？（如电磁铁、电动机、扬声器）”

案例二：地磁场

展示地球磁场示意图：“地球本身是一个巨大的磁体，周围存在地磁场。地磁场的北极（N极）在地理南极附近，地磁场的南极（S极）在地理北极附近。”

讲解地磁场的作用：“地磁场能对指南针产生磁力作用，使指南针指示南北方向；同时，地磁场能保护地球免受太阳风等宇宙射线的直接伤害。”

实例分析：“极光的形成与地磁场有关，太阳带电粒子流被地磁场捕获，在两极附近与大气层中的气体分子碰撞，发出绚丽的光芒。”

案例三：电磁铁的应用

展示电磁铁实物或图片：“电磁铁是利用电流的磁效应制成的，它的磁性有无可以由通断电流控制，磁性强弱可以由电流大小和线圈匝数控制，磁极方向可以由电流方向控制。”

应用实例：“电磁继电器（用低电压、弱电流控制高电压、强电流）、电磁起重机（吸引和搬运铁质材料）、磁悬浮列车（利用同名磁极相互排斥实现悬浮）。”

小组讨论：“请分组讨论电磁铁在生活中的其他应用，以及如何改进电磁铁的性能，使其更好地为人类服务。”

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成4-5人小组，每组围绕以下主题之一进行讨论：

①生活中还有哪些现象体现了磁场的作用？

②电磁铁有哪些优点？如何利用这些优点设计新的应用？

③如果没有磁场，我们的生活会发生哪些变化？

小组内讨论主题的现状、挑战及可能的解决方案，记录讨论要点。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果，时间控制在2分钟以内。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对磁场的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果：

①第一组展示：“生活中开门报警器利用了电磁铁，门关上时电路断开，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下弹起；门打开时电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，接通报警电路。”

②第二组展示：“电磁铁的优点是磁性有无、强弱、极性可控制，我们可以设计智能垃圾分类箱，利用电磁铁吸引不同材质的金属垃圾，实现自动分类。”

③第三组展示：“如果没有磁场，指南针无法使用，磁悬浮列车无法运行，电动机无法工作，很多电子设备会失灵，甚至地球失去保护，宇宙射线会危害生命。”

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评：

教师提问：“第二组同学设计的智能垃圾分类箱，如何区分不同金属材质？”

代表回答：“可以通过控制电流大小，使电磁铁产生不同强度的磁场，吸引不同磁性的金属，如铁、钴、镍。”

教师总结：“各组的展示都很精彩，体现了对磁场应用的深入思考。第一组关注生活实例，第二组注重创新设计，第三组从反面思考磁场的重要性，都值得肯定。”

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调磁场的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容：“今天我们学习了磁场的基本概念、方向、磁感线，通过奥斯特实验认识了电流的磁效应，分析了地磁场和电磁铁的应用。”

强调磁场的重要性：“磁场是物理学中的重要概念，它不仅存在于磁体周围，也存在于电流周围，广泛应用于生活、科技、医疗等领域，如电动机、发电机、磁共振成像等。”

布置课后作业：“①绘制条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布图；②调查生活中至少3个利用磁场或电磁铁的实例，并简要说明其工作原理；③思考如何利用磁场知识解决生活中的一个实际问题，写一篇200字左右的短文。”教学资源拓展1.拓展资源

（1）磁场的物理本质：磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质，具有能量和动量，其基本属性是对放入其中的磁体、电流或运动电荷产生力的作用。教材中通过小磁针偏转现象引入磁场，可进一步说明磁场与电场一样，是物质存在的基本形式之一，但磁单极子至今未被实验证实，磁场总是由电流（运动电荷）激发，磁感线永远是闭合曲线。

（2）磁感线的科学史：19世纪，英国物理学家法拉第为了形象描述磁场，首次提出“磁感线”概念。他指出磁感线不是真实存在的线，而是为了直观表示磁场方向和强弱而引入的模型，曲线上某点的切线方向表示该点磁场方向，疏密程度表示磁场的强弱。这一模型至今仍是分析磁场的重要工具，与教材中条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布图紧密关联。

（3）电流磁效应的应用实例：奥斯特实验揭示了电与磁的联系，由此发展出的电磁铁是核心应用。教材中提到电磁铁在电磁起重机、电磁继电器中的应用，可补充其工作原理：通过控制电流的通断、大小和方向，实现磁性有无、强弱和极性的可控，这在工业自动化（如自动控制电路）、医疗设备（如核磁共振仪中的梯度线圈）中不可或缺。

（4）地磁场的特殊性：地球磁场类似于一个条形磁铁的磁场，但其磁极与地理南北极相反（地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近），且地磁场强度随地理位置变化。教材中指南针指向南北的原因即受地磁场作用，可进一步说明地磁场的“磁偏角”（地理北极与地磁北极的夹角）现象，以及地磁场对地球生命的保护作用——偏转太阳风带电粒子，避免其直接撞击地球表面。

（5）生活中的磁现象：银行卡、公交卡等IC卡利用了磁条记录信息；冰箱贴的磁性材料多为铁氧体，通过永磁体提供磁场；磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥原理实现悬浮，减少摩擦，教材中电磁铁的应用可延伸至该实例，说明磁场在现代交通中的实际价值。

2.拓展建议

（1）动手实验验证：用条形磁铁、铁屑和透明塑料纸，轻敲塑料纸观察铁屑分布，绘制条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线图，直观理解磁感线的闭合性和方向性；用导线、电池、小磁针组装简单电路，重现奥斯特实验，观察导线通电时小磁针的偏转方向，验证电流周围存在磁场，并改变电流方向观察小磁针偏转方向的变化，理解电流方向与磁场方向的关系。

（2）阅读科普读物：推荐阅读《物理世界奇遇记》（乔治·伽莫夫著）中关于磁场的章节，通过生动故事理解磁场的基本性质；或查阅《电磁学发展史》，了解奥斯特、安培、法拉第等科学家在磁场研究中的贡献，深化对科学探究过程的认识。

（3）调查生活中的磁场应用：观察家中的电磁设备（如门铃、电磁炉、耳机），分析其工作原理中磁场的作用；查阅资料了解磁共振成像（MRI）技术，说明其如何利用强磁场和射频脉冲获取人体内部图像，体会磁场在现代医学中的重要性。

（4）跨学科思考：结合地理学科，分析地磁场与极光形成的关系（太阳风带电粒子被地磁场捕获，在两极附近与大气分子碰撞发光）；联系生物学科，了解鸽子、海豚等动物如何利用地磁场导航，拓展对磁场生物效应的认识。

（5）创新设计实践：利用电磁铁原理设计一个简易自动装置，如“自动关灯电路”（用干簧管作为磁控开关，当磁铁靠近时接通电路，灯亮；磁铁远离时断开，灯灭），或“垃圾分类电磁分离器”（通过电磁铁吸引铁质垃圾，实现初步分类），将磁场知识应用于解决实际问题，培养工程思维。教学评价1.课堂评价：通过提问“磁感线的方向有何特点？”“电流的磁效应在生活中有哪些应用？”检测学生对磁场基本概念和电流磁效应的理解；观察学生分组实验中铁屑分布操作规范性及小组讨论中分析电磁铁应用的逻辑性；课堂小测采用选择题（如“下列关于磁感线的描述正确的是”）和填空题（如“地磁场的北极在地理______附近”），即时反馈学生对磁场方向、地磁场等知识点的掌握情况，对错误率高的知识点（如磁感线闭合性）进行二次讲解。

2.作业评价：批改学生绘制的条形磁铁磁感线图时，关注方向是否从N极到S极、曲线是否闭合、疏密是否体现强弱；对“生活中磁场实例调查”作业，点评实例选择的典型性（如电磁继电器、磁悬浮列车）及原理说明的准确性（如“电磁起重机利用电流磁效应吸引铁质材料”），对混淆磁感线与磁力线、未明确电流方向与磁场方向关系的学生，标注错误并引导订正，鼓励学生结合实例提出创新应用，如“利用电磁铁设计智能分类箱”，肯定其知识迁移能力。板书设计①磁场基础

-定义：磁体周围存在的特殊物质，对放入其中的磁体产生力的作用

-方向：小磁针静止时N极所指方向

-磁感线：闭合曲线；外部从N极到S极；内部从S极到N极；疏密表示强弱

②电流磁效应

-奥斯特实验：通电导线周围存在磁场

-电磁铁原理：电流控制磁性有无、强弱、极性

-应用：电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车

③地磁场与生活应用

-地磁场：地球为巨大磁体；地磁北极在地理南极附近

-作用：指南针指向；保护地球免受太阳风伤害

-生活实例：银行卡磁条、冰箱贴、电动机课后作业1.绘制条形磁铁周围的磁感线示意图，标注N极、S极及磁场方向，说明磁感线的分布特点。

答案：磁感线从N极出发回到S极，在磁体外部呈曲线分布，内部闭合；越靠近磁极磁感线越密集，表示磁场越强。

2.奥斯特实验中，通电导线周围的小磁针发生偏转，断电后恢复静止。请解释这一现象，并说明电流方向与小磁针偏转方向的关系。

答案：通电导线周围存在磁场，磁场对放入其中的小磁针产生力的作用；电流方向改变，磁场方向改变，小磁针偏转方向也随之改变。

3.电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？请举例说明电磁铁在生活中的一个应用及其工作原理。

答案：与电流大小、线圈匝数有关；电磁起重机：通电时电磁铁吸引铁质材料，断电后磁性消失，便于放下材料。

4.为什么指南针能指示南北方向？地磁场的北极和地理北极的位置关系是怎样的？

答案：地磁场对指南针磁体产生磁力作用；地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

5.观察家中的冰箱贴，说明其利用了磁体的什么性质，并简述磁体在冰箱贴中的作用。

答案：利用磁体的吸铁性；冰箱贴的磁性部分与冰箱钢板相互吸引，使贴子固定在冰箱上。教学反思与总结教学反思：这节课通过实验演示和小组探究，学生基本掌握了磁场概念和电流磁效应