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14.3 电流的磁场 学案
学习目标
1. 理解电流的磁效应，知道奥斯特实验证明了通电导线周围存在磁场。
2. 知道直线电流周围的磁场呈环形分布，掌握通电螺线管外部磁场与条形磁体相似的分布特点。
3. 掌握右手螺旋定则，能运用定则判断通电螺线管的磁极与电流方向的关系。
4. 了解奥斯特发现电流磁效应的科学历程，体会科学家坚持不懈的探究精神。
一、课前预习
知识预习填空
1. 磁体周围存在________，磁体间的相互作用是通过________发生的。
2. 磁体上磁性最强的部分叫做________，每个磁体都有________个磁极，分别是________极和________极。
3. 同名磁极相互________，异名磁极相互________。
4. 奥斯特实验证明了：通电导线周围存在________，这一现象称为电流的________效应。
5. 通电螺线管外部磁场分布与________的磁场相似，通电螺线管相当于一个________。
二、对比归纳表
电现象与磁现象对比
电现象与磁现象的相似性对比
对比项目 电现象 磁现象
吸引对象 带电体吸引________ 磁体吸引________
相互作用 同种电荷________
异种电荷________ 同名磁极________
异名磁极________
种类 ________种电荷 ________个磁极
作用特点 ________接触就能相互作用 ________接触就能相互作用
直线电流磁场与通电螺线管磁场对比
直线电流与通电螺线管磁场对比
对比项目 直线电流 通电螺线管
磁场形状 呈________分布 外部磁场与________相似
磁场方向 与________方向有关 与________方向有关
判定方法 根据________判断 用________定则判断
磁场强弱 较________ 较________（磁场增强）
三、实验记录表
实验一：奥斯特实验
实验器材：电源、导线、开关、小磁针
实验步骤：
（1）将导线沿________方向放置在小磁针上方，与小磁针________。
（2）闭合开关，观察小磁针是否________。
（3）改变________方向，观察小磁针偏转方向是否改变。
实验现象：
（1）通电后，小磁针发生________。
（2）改变电流方向，小磁针偏转方向________。
实验结论：
（1）通电导线周围存在________，这就是电流的________效应。
（2）电流周围的磁场方向与________的方向有关。
实验二：探究通电螺线管外部磁场
实验器材：电源、螺线管、开关、导线、小磁针、铁屑
实验方法：
（1）在螺线管周围撒上________，轻敲平面，观察铁屑的排列情况。
（2）将________放在螺线管周围不同位置，记录N极的指向。
（3）改变________方向，重复以上实验，观察变化。
实验结论：
结论一：通电螺线管周围存在着________。
结论二：通电螺线管的磁场方向与________方向有关。
结论三：通电螺线管的外部磁场分布情况与________的磁场情况相似。
四、课堂练习
练习1（奥斯特实验）
如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转
B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场
C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转
D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变
你的答案：________
判断依据：________________________________________________________________
练习2（奥斯特实验）
如图是奥斯特实验的装置图，关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．通电前，小磁针上方的导线应沿东西方向放置
B．改变导线中的电流方向，小磁针偏转的方向将发生改变
C．移走小磁针，通电导线周围的磁场消失
D．将导线断开，小磁针静止时N极将指向地磁场的北极
你的答案：________
判断依据：________________________________________________________________
练习3（通电螺线管磁场）
小玲用铁屑、小磁针、条形磁体、蹄形磁铁、通电螺线管进行探究，实验现象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似
B．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的相似
C．每个磁体周围的铁屑都是磁感线
D．丙图中通电螺线管的右端为S极
你的答案：________
判断依据：________________________________________________________________
练习4（磁悬浮应用）
如图甲所示的磁悬浮盆景，盆底有一个永磁体，底座内部有一个金属线圈，周围产生________。如图乙是通电线圈的工作电路图，通电后，电磁铁的上端为________极；由于磁极相对，利用同名磁极相互________的规律，盆景就会悬浮在底座上方。
练习5（右手螺旋定则判断）
如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N极
B．电源右端为正极
C．小磁针右端为S极
D．通过小磁针的磁感线方向水平向右
你的答案：________
判断依据：________________________________________________________________
练习6（右手螺旋定则填空）
由图可知，通电螺线管的磁场方向与螺线管中的________有关；小明同学借助"右手螺旋定则"判定通电螺线管的磁极，大拇指所指的一端为该螺线管的________极。
练习7（作图题）
根据图中小磁针静止时的指向，用箭头在A点标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（"+"或"-"）。
磁感线方向：________
电源左端极性：________
五、解题脚手架——右手螺旋定则判断步骤
右手螺旋定则判断通电螺线管磁极的步骤：
第一步：观察螺线管的________（确定电流在螺线管中的环绕方向）。
第二步：伸出________手，让四指弯曲的方向与螺线管中________的方向一致。
第三步：大拇指所指的那一端就是通电螺线管的________极。
第四步：根据磁极确定磁感线方向——在螺线管________部，磁感线从________极出发，回到________极。
第五步：根据磁感线方向判断小磁针的________极指向——小磁针静止时N极指向________方向。
记忆口诀：
"右手握，四指弯，________方向来把关；大拇指，指________极，磁极判断很方便。"
六、自我评价
请根据以下问题对自己的学习情况进行评价：
1. 我是否能准确描述奥斯特实验的现象和两个结论？_______________________________________________
2. 我是否能说出通电螺线管外部磁场的三条结论？_______________________________________________
3. 我是否能熟练运用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极？_______________________________________________
4. 我是否能理解电流方向与螺线管绕法对磁极的影响？_______________________________________________
本课我的收获：_______________________________________________
我还有疑惑的地方：_______________________________________________
我觉得最有意思的是：_______________________________________________
=== 参考答案 ===
一、KWL预习表（示例）
K：磁体周围有磁场，磁极间通过磁场发生作用，同名磁极排斥、异名磁极吸引。
W：电和磁之间有没有联系？通电导线周围有磁场吗？如何判断通电螺线管的磁极？
L：通电导线周围存在磁场（电流的磁效应），通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，右手螺旋定则可以判断磁极与电流方向的关系。
二、知识预习填空答案
1. 磁场 / 磁场
2. 磁极 / 两 / N / S
3. 排斥 / 吸引
4. 磁场 / 磁
5. 条形磁体 / 条形磁体
三、对比归纳表答案
电现象与磁现象对比：
轻小物体 / 磁性物体；相互排斥 相互吸引 / 相互排斥 相互吸引；两 / 两；不 / 不
直线电流与通电螺线管磁场对比：
环形 / 条形磁体；电流 / 电流；小磁针偏转（或铁屑排列） / 右手螺旋；弱 / 强
四、实验记录表答案
实验一：奥斯特实验
（1）南北 / 平行
（2）偏转
（3）电流
（1）偏转
（2）相反
（1）磁场 / 磁
（2）电流
实验二：探究通电螺线管外部磁场
（1）铁屑
（2）小磁针
（3）电流
磁场
电流
条形磁体
五、课堂练习答案
练习1：B
解析：实验中使用小磁针的作用是检测电流周围是否有磁场，B正确。导线应沿南北方向放置，A错误；小磁针移至上方仍会偏转，C错误；改变电流方向，小磁针偏转方向改变，D错误。
练习2：B
解析：改变导线中的电流方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变，B正确。导线应沿南北方向放置，A错误；磁场客观存在，不因小磁针移走而消失，C错误；导线断开后小磁针N极指向地理北极（地磁南极附近），D错误。
练习3：A
解析：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似，A正确、B错误。铁屑不是磁感线，铁屑显示的是磁感线的分布，C错误。丙图中通电螺线管右端为N极，D错误。
练习4：磁场 / S / 排斥
解析：底座内部金属线圈通电后周围产生磁场；根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为S极；利用同名磁极相互排斥的规律使盆景悬浮。
练习5：D
解析：用右手螺旋定则判断，通电螺线管左端为N极，右端为S极。外部磁感线从N极出发回到S极，小磁针所在位置磁感线方向水平向右，D正确。A错误（右端为S极）；B错误（电源左端为正极）；C错误（小磁针右端为N极）。
练习6：电流方向 / N
解析：从图中可知电流方向改变后磁场方向改变，说明磁场方向与电流方向有关。右手螺旋定则中，大拇指所指的一端为N极。
练习7：磁感线方向：向右（→） / 电源左端极性：+
解析：小磁针静止时N极指向右方，说明该位置磁感线方向向右。由此判断螺线管右端为S极、左端为N极。用右手螺旋定则（拇指指向左端N极），四指弯曲方向即为电流环绕方向，可判断电流从电源左端流出，故左端为正极（+）。
六、解题脚手架答案
第一步：绕法
第二步：右 / 电流
第三步：N
第四步：外 / N / S
第五步：N / 磁感线
记忆口诀：电流 / N
七、自我评价参考标准
优秀：能准确描述奥斯特实验现象和结论，熟练运用右手螺旋定则判断磁极，能独立完成所有练习。
良好：基本能描述奥斯特实验，能运用右手螺旋定则，但个别题目需要提示。
需努力：需要回顾课本和笔记，加强右手螺旋定则的手势练习，多做题巩固。

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