资源简介

(共31张PPT)
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
课前准备
学习目标
1.认识电流的磁效应。
2.知道通电导体周围存在磁场，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
3.掌握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。
课前准备
学习重点 ：奥斯特实验、通电螺线管周围的磁场、安培定则。
学习难点 ：安培定则的熟练运用：根据电流方向判定磁场方向、螺线管的磁极；根据螺线管的磁极和绕法判定电流方向；根据螺线管的磁极和电流方向画出螺线管的绕法。
学习方法 ：实验探究发，交流讨论法。
相关准备：导线、开关、干电池组、小磁针、螺线管（有铁芯）、大头针若干、铁屑若干、条形磁铁、通电螺线管周围磁感线的演示教具、木制黑匣子、大头针、铁钉。
教学内容
01
情境引入
02
互动新授
03
巩固拓展
04
课堂小结
点我喔
情境引入
想一想
将一个木制盒子靠近大头针，发现大头针被黑匣子吸引。
思考：黑匣子内装的应该是什么？
磁铁。
打开盒子验证，发现：几节电池、导线、铁钉、开关。
思考：刚才的磁性是怎样来的呢？电能产生磁吗？
这是一种电生磁现象，也是我们今天所要学习的内容。
互动新授
一、电流的磁效应
1.通电导体周围存在磁场
自主学习教材P152、153相关内容，了解奥斯特发现电与磁之间联系的过程。
奥斯特实验在当时的科学界引起轰动，因为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，有力地推动了电磁学的研究和发展。从而明确通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。
互动新授
2.磁场方向和电流方向有关
演示实验（如图），观察小磁针N极的指向，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？这说明了什么？
互动新授
小磁针N极的偏转方向随电流方向的改变而改变，说明磁场方向与电流方向有关。
互动新授
3.电流的磁效应
电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。
互动新授
二、通电螺线管的磁场
我们知道了“电能生磁”，但是我们平时生活中却很难看到这类现象，例如我们打开手电筒，它在通电时连一根大头针都吸不动。这是为什么？
互动新授
这是因为手电筒中的磁场太微弱了，如果我们把导线（导线外面涂有绝缘漆）绕在圆筒上，做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强很多。这种螺线管在我们日常生产和生活中经常会被用到，那么通电螺线管周围的磁场是怎样的呢？这就是我们接下来要探究的问题。
互动新授
实验：探究通电螺线管外部磁场的方向
我们在前面已经通过磁感线的分布了解了条形磁体和蹄形磁体周围的磁场分布，我们是如何知道这两种磁体的磁场分布的？
方法一：在磁体周围撒上铁屑，观察铁屑的分布情况；
方法二：在这两种磁体周围放上很多（可以自由转动的）小磁针，观察小磁针N极的指向。
互动新授
我们今天“探究通电螺线管外部磁场的方向”也使用同样的方法。
需要的实验器材：大量小磁针、铁屑、螺线管、玻璃板、电源、导线、开关等。
大家可以猜想一下，“通电螺线管外部磁场”可能是什么样子的？其分布方向可能与什么因素有关？
互动新授
探究通电螺线管外部磁场的方向
互动新授
【实验过程】
为了增强实验效果，可以在螺线管中插入一根铁棒。
实验步骤：
步骤1：如图连接电路，连接电路时，开关断开。
互动新授
步骤2：在通电螺线管周围均匀撒上铁屑。
步骤3：闭合开关，轻轻敲击螺线管周围的玻璃板。
步骤4：观察铁屑分布情况。
通过实验我们可以得出什么结论？
通电螺线管外部的磁场分布情况类似条形磁体。
互动新授
①改变螺线管中电流方向（将电源的正负极倒置），重新实验。
思考：通电螺线管周围的磁场分布情况有没有改变？通电螺线管的磁场分布与电流无关吗？
②继续实验，将铁屑换成大量小磁针，不改变电路连接，重新实验。
思考：大家观察小磁针的分布情况，有什么不同？
③将电源正负极倒置，即改变电流方向，重新实验。
思考：大家再观察小磁针的情况，有什么不同？
互动新授
当电流方向改变后，小磁针的N、S极也发生了改变。
思考：这说明什么？
这说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
互动新授
下面的两个图中，电流都是从螺线管的左边进入，右边流出。但这两个图中的螺线管有何不同？
这两个螺线管的绕法不一样，将这两个不同绕法的螺线管同时接入电路，并思考：观察一下，它们周围的小磁针有何不同？
互动新授
N
S
N
S
N
S
N
S
互动新授
这两个螺线管周围的磁场方向相反。
思考：这说明什么问题？
这说明通电螺线管周围的磁场方向与螺线管的绕法是有关系的。
互动新授
【实验结论】
（1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体类似。
（2）通电螺线管外部的磁场分布情况与电流方向有关，与绕线方向有关。
互动新授
通电螺线管中的电流方向不同，其磁极方向不同。改变其绕线方法，其磁极也会改变，这里到底有什么规律呢？
大家请看，这是牵牛花，其右边是其花茎，它的花茎向上生长时的缠绕遵循规律。你能借用你的手指来描述吗？通电螺线管的极性也与此类似。
互动新授
三、安培定则
我们知道了“电能生磁”，但是我们平时生活中却很难看到这类现象，例如我们打开手电筒，它在通电时连一根大头针都吸不动。这是为什么？
互动新授
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极——安培定则。
互动新授
分组实验：将导线用不同的方式绕制在铅笔上，根据电流的方向判断磁极，或根据磁极判断电流方向。
螺线管的绕制方向不同，螺线管中电流的方向也不同。
【例1】大胆猜想和小心求证是科学探究的基本要求。下图是课堂上教师的演示实验，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。某同学看到实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁边其他磁体的吸引；可能是铁质的物体接近小磁针：还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
巩固拓展
【例1】大胆猜想和小心求证是科学探究的基本要
求。右图是课堂上教师的演示实验，在静止指向南北
方向的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，
原来静止的小磁针转动了。某同学看到实验后想到：
小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁边其他磁体的吸引；可能是铁质的物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
巩固拓展
（1）该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到了力的作用”的结论，其依据是_________________________。
（2）为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动"这一事实，最简单的实验操作是________________________________________。
（3）教师在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移动到了直导线上方，闭合开关后，小磁针将________________________________。
巩固拓展
力可以改变物体的运动状态
断开开关，观察小磁针是否会回到南北指向
向相反的方向转动（或改变转动方向）
【例2】如图是开关闭合后，小磁针的指向和电源的正、负极，标出磁体的极性，并画出螺线管导线的绕法。

巩固拓展
课堂小结
1.通过奥斯特实验知道了电流周围存在着磁场。
2.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
3.学会了用安培定则判定通电螺线管的磁极和电流方向。

展开更多......

收起↑