资源简介

12.3 通电螺线管的磁场
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）认识电流的磁效应。
（2）知道通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似。
（3）能用右手螺旋定则来判断通电螺线管两端的极性跟电流环绕方向的关系。
2. 过程与方法：
（1）探究通电螺线管周围的磁场。
（2）通过教师引导发现通电螺线管的两端磁极性质与电流环绕方向的关系。
3. 情感态度与价值观：
（1）过认识电与磁之间的相互联系，使学生对周围的物理现象产生兴趣。
（2）通过小组合作探究新知，培养学生的动手能力和与他人合作的精神。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
探究通电螺线管的磁场。
四、教学难点
通电螺线管的两端极性与螺线管中电流环绕方向的关系。
五、教学过程
（一）导入新课
【思考】只有磁铁才能形成磁场么？电场与磁场是否存在某种联系？
用磁铁靠近静止的小磁针，小磁针发生了偏转，这是由于小磁针受到了磁场的力的作用，即小磁针处于磁场中。但是磁场的存在并非都需要磁铁，电可以生磁。
（二）讲授新课
1. 奥斯特实验
教师演示实验：建立如图所示的电路。①闭合开关，观察小磁针的偏转方向；②把电池正负极对调，再次闭合开关，观察小磁针的偏转方向。
引导学生思考：观察到了什么现象？这个实验说明了什么问题？
教师指出：两次实验，小磁针都发生偏转。当电流方向改变后，小磁针的偏转方向不同，说明磁场方向与电流方向有关。即电流存在磁效应。
2. 验证通电直导线磁场分布的实验
教师提问：通电导线周围产生了磁场。它的磁场是什么样的呢？磁场看不见、摸不着，我们如何研究它周围的磁场？
教师演示实验：我们在直导线周围放一张白纸，给导线通电，在白纸上撒铁屑，观察直导线周围的铁屑的形状。
教师指出：轻敲纸板，使铁屑轻轻跳动起来，就会按照受到磁场力的方向自由排列。观察铁屑的分布，确定通电直导线周围的磁场。可以发现：通电直导线周围的磁感线是以通电直导线为圆心的一个个同心圆。
3. 通电螺线管的磁场
引导学生思考：把直导线弯曲成螺线管，通电后它的磁场又是什么样的？
学生分组实验：把绕好的螺线管放在硬纸板中央，然后把电池、开关和螺线管串联，连好电路。在螺线管周围均匀撒铁屑，闭合开关，研究通电螺线管的磁场。
【注意】：因为没有用电器，闭合开关后电路处于短路，故通电时间不能过长。
教师提问：通电螺线管的磁场与你学过的哪个磁体的磁场类似？
学生回答：通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场类似。
4. 安培定则（右手定则）
教师提问：磁感线是有方向的：由N极出发指向S极。那么，通电螺线管的两极，哪端是N极，哪端是S极呢？如何判断？
引导学生回答：在通电螺线管的两端放两个小磁针，就能判断通电螺线管的两极性质。
引导学生实验：在通电螺线管的左右两侧放置小磁针，记录磁场方向。通电螺线管的左端是N极。因为异名磁极相互吸引，它的左端吸引小磁针S极，所以左端是N极。同样的方法判断，通电螺线管的右端是S极。
教师提问：如果改变电流方向，磁场是否发生变化？在通电螺线管的内部放置小磁针，又有什么现象？
教师根据实验结果指出：通电螺线管的磁场与电流方向有关，这与通电直导线的结果一致。这种规律可以由安培定则表达。
安培定则：电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
（三）重难点精讲
奥斯特实验；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性判断：右手螺旋定则。
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获？
2、本节课不仅仅要了解通电螺线管的极性判断，更重要的是让同学们学习建立磁场分布及磁场方向的证明思路。
六、板书设计
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思

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