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第二十章 电与磁
第2节 电生磁
教学目标
一、物理观念
1.知道电流周围存在磁场，知道电流的磁场方向与电流的方向有关。
2.知道通电螺线管外部的磁场分布，知道通电螺线管两端的极性与电力方向有关。
3.理解安培定则，会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
二、科学思维
1.根据实验现象推理得出，电流周围存在磁场以及磁场与电流方向的关系，体会转换法的应用。
2.观察通电螺线管周围铁屑和小磁针分布，推出通电螺线管的磁场分布情况以及极性与电流之间的关系。
3.根据引导和启示，讨论得出判断通电螺线管磁场的方法并实际论证其可行性。
三、科学探究
1.通过观察奥斯特实验，培养观察分析的能力。
2.通过探究通电螺线管外部的磁场方向，提升观察能力与动手操作能力。
四、科学态度与责任
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妙，培养学生的学习热情，初步领会探索物理规律的方法和技巧。
教学重点
1.电流的磁效应。
2.通电螺线管的磁场分布。
教学难点
安培定则的运用。
教具准备
电源、导线、开关、小磁针、铁屑、玻璃板、铜丝、螺线管实验器、多媒体课件。
教学过程
新课引入
播放视频《终结者3》片段：男主和女主被终结者机器人追杀，逃进了带有电磁场设备的房子，男主在逃跑途中启动了电磁场，机器人在追杀过程中，电磁场启动，机器人被电磁场吸引住，男主和女主得以成功逃脱。向学生提出问题：男人在逃跑前做了什么？为什么后来机器人就被吸住了？这说明了什么呢？电与磁之间有什么密切联系呢？导入新课。
新课讲授
探究点一：电流的磁效应
活动1：演示实验（也可以指导学生动手）：在静止的小磁针上方放置一根与小磁针平行的直导线，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
学生观察现象并对现象进行讨论、分析。
归纳总结：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
活动2：向学生介绍电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，所以该实验叫奥斯特实验，它揭示了电和磁不是孤立的，而是有密切的联系。同时介绍奥斯特这位科学家。引导学生多注意观察，并进行“偶然性寓于必然性之中”“机会只垂青那些有准备的人”的教育。
探究点二：通电螺线管的磁场
活动1：提出问题：既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？
学生结合刚才的实验进行分析，手电筒以及一些家用电器中的电流产生的磁场太弱，刚才一根导线的磁场也很弱，并交流如何增强磁性。
归纳总结：①可以增强电流（比较危险）②可以让多根通电导线结合。
活动2：介绍螺线管。人们一般把导线弯成各种形状，发现把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多。
引导学生制作螺线管。
归纳总结：展示学生的螺线管，一共有两种绕线方法，分别为逆时针缠绕和顺时针缠绕法。
活动3：提出问题：通电螺线管的磁场会是怎样分布的呢？
让学生回顾之前的研究条形磁体和蹄形磁体的磁场分布的方法，并讨论出自己组内的研究方法。
活动4：组织学生按要求进行实验：在螺线管的周围均匀地撒上铁屑，放上小磁针。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。
归纳总结：①通电螺线管的外部磁场和条形磁铁的磁场相似。②通电螺线管的两端相当于条形磁铁的两极。
例题训练：见课件。
活动5：进一步提出问题：在之前的奥斯特实验中，我们改变电流方向后，通电导线的磁场的方向也改变了。现在我们改变电流方向，通电螺线管的磁场方向会发生改变吗？
组织学生改变电流方向进行实验。
归纳总结：通电螺线管的磁场方向(极性)与螺线管中电流方向有关。
活动6：提出问题：通电螺线管两端的极性与电流方向有什么关系呢？
引导学生画出课件上的通电螺线管中的电流的流向。再组织学生画出自己所制作的通电螺线管中分别接上电源正负极时，电流的流向。
归纳总结：一共有四种情况。
活动7：组织学生按要求进行实验：如上图所示，将不同绕向的螺线管接入到电路中，使其通过不同方向的电路。用小磁针验证极性。
实验后询问学生如何描述通电螺线管的极性与电流方向间的关系？学生观察四种情况下通电螺线管的极性，并总结规律。
归纳总结：通电螺线管正面电流向上，螺线管左端为N极；通电螺线管正面电流向下，螺线管右端为N极。
活动8：提出问题：这种规律比较难记，有没有更好的方法？展示课件进行引导。
蚂蚁和猴子分别阐述了自己的判断方法，学生根据启发进行讨论和总结，并用自己的方法结合刚才的实验现象进行论证。
探究点三：安培定则
活动1：介绍安培定则：用右手握螺线管，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极。(也叫做右手螺旋定则)
归纳总结：伟大的物理学家安培通过实践发现在我们的右手上找到了规律，人们为了纪念他，把他总结的规律规定为安培定则。
活动2：示范安培定则的使用方法。
归纳总结：①看清螺线管的绕线方向；②标出电流在螺线管中的方向；③用安培定则确定螺线管的磁极方向。
例题训练：见课件。
活动3：想想议议：如果条形磁体的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？应该怎么办？
课堂小结（板书设计）
第2节 电生磁
教学反思
电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此，要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，要让学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。
通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去探究，用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。探究结束后，让学生自己归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。

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