资源简介

16.2 电流的磁场
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁场现象所引起的重要作用。
（2）学会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
（3）练习使用电磁继电器。
2、过程与方法
（1）观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种关系。
（2）探究通电螺线管外部磁场的方向。
（3）掌握右手螺旋定则,并会利用它判断通电螺线管的磁场方向。
3、情感态度与价值观
（1）通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值。
（2）通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。
（3）通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥秘。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
（1）奥斯特实验
（2）通电螺线管的磁场
（3）右手螺旋定则
四、教学难点
右手螺旋定则的使用
五、教学过程
（一）导入新课
（1）重做第一节课本上的演示实验，提问：
当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？ （观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。）
（2）进一步提问引入新课
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁体周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？电现象和磁现象之间存在着许多相似性。例如,自然界中只有正负两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。类似地，自然界中只存在南北两种磁极，同名磁极互相排斥， 异名磁极互相吸引。电现象和磁现象之间是否具有某种联系？这就是我们本节课要探索的内容。
（二）讲授新课
一、研究通电直导线周围的磁场（奥斯特实验）
介绍有趣的现象：1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟有了磁性。1751年，富兰克林也在实验中发现，莱顿瓶的放电后，附近的缝衣针被磁化了。
通过这些有趣的现象是不是让我们会有所猜想电真能产生磁吗？
演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。 利用多媒体重复演示
提问：观察到什么现象？ （观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。） 进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？
师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用。
结论：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。
教师指出：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就主要研究电流的磁场。
提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与电流的方向有没有关系呢？
b.重做上面的实验:请同学们观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化。
提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？
（观察到当电流的方向变化时，小磁针N极偏转方向也发生变化，说明电流的磁场方向也发生变化。）
结论：电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。(利用多媒体演示奥斯特实验的结论，并介绍奥斯特)
提问：奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的，但在当时这一重大发现却轰动了科学界，这是为什么呢？
学生看完介绍奥斯特后讨论后回答：
因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现，有力推动了电磁学的研究和发展。
二、研究通电螺线管周围的磁场
奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们观察下面的实验：
演示实验：在螺线管周围放入小磁针，给螺线管通电，请同学们观察小磁针的偏转方向是否发生变化。利用多媒体演示通电螺线管的磁场
提问：同学们观察到什么现象？
结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？
演示实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
结论：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。
提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢？同学们看书、讨论，弄清安培定则的作用和判定方法。
三、通电螺线管磁极的判断→右手安培定则
提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢？
演示实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
安培通过大量实验得出安培定则：
1．作用：可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
2．判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
教师演示具体的判定方法。利用多媒体演示判断→右手安培定则
通电直线安培定则：
通电螺线管安培定则：
可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管，先弄清螺线管中电流的指向，再用安培定则判定出两端的极性。
通过以上练习，强调：螺线管的绕制方向不同，螺线管中电流的方向也不同。
四、练习使用电磁继电器，电磁铁的应用。
电磁铁定义：内部带有铁心的通电螺线管称为电磁铁。
与永磁体相比，电磁铁有哪些优点？
电磁铁磁性有无，可用通断电来控制
电磁铁磁性强弱，可用改变电流大小来控制
电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来实现。
电磁继电器：电磁继电器是用电磁铁控制电路的一种开关。
电磁继电器的它的工作电路可分为控制电路和受控电路两部分
做一做：用电源和小灯泡组成受控电路，怎样连接电路才能使电磁继电器通电
时小灯泡亮，断电时小灯泡灭？
（三）重难点精讲
（1）学会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
（2）学会电磁体的应用，练习使用电磁继电器。
（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电流的磁场有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
一、奥斯特实验
1．实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。
2．电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。
二、通电螺线管的磁场
1．通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
2．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。
三．通电螺线管磁极的判断→右手安培定则
1．作用：可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
2．判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
四、电磁体的应用，练习使用电磁继电器。
七、作业布置
1、同步练习册
2、预习下节到学案
八、教学反思
电流的磁场，是学习电磁转换中比较重要的知识点。电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展偶划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。学习本节要重点掌握： 学会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。学会电磁体的应用，练习使用电磁继电器。
上完这节课后，我发现还有很多地方存在瑕疵，或者有的地方设计的还不够完美，但是学生的反响还不错，学习的情绪很高。所以我想，我们应该把新课程的理念融入到每节课中去，让我们的学生学起来，让我们的学生动起来，把我们的学生向热爱学习、发现学习、探索科学的道路上培养。

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