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第二節(jié) 電流的磁場 教學(xué)目標 知識與技能： 1.知道電流周圍存在磁場。 2.掌握通電螺線管的磁場和右手螺旋定則。 3.會用右手螺旋定則確定相應(yīng)磁體的磁極和螺線管的電流方向。 4.知道奧斯特實驗驗證了電流周圍存在磁場。 教學(xué)重點：探究通電螺線管的磁場規(guī)律。 教學(xué)難點：右手螺旋定則及其運用。 教具準備 一根硬直導(dǎo)線，干電池2～4節(jié)，小磁針，鐵屑，螺線管，開關(guān)，導(dǎo)線若干。 教學(xué)過程 一、 情境引入 當把小磁針放在條形磁體的周圍時，觀察到什么現(xiàn)象？其原因是什么？ （觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因為磁體周圍存在著磁場，小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。） 進一步提問引入新課。 小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？也就是說，只有磁體周圍存在著磁場嗎？其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢？這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。 二、新課教學(xué) 探究點一 奧斯特實驗 演示奧斯特實驗說明電流周圍存在著磁場。 演示實驗：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方，請同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。 提問：觀察到什么現(xiàn)象？ （觀察到通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時小磁針又回到原來的位置。） 進一步提問：通過這個現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？ 師生討論：通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍也存在著磁場。 教師指出：以上實驗是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的，此實驗又叫作奧斯特實驗。這個實驗表明，除了磁體周圍存在著磁場外，電流的周圍也存在著磁場，即電流的磁場，本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場。 總結(jié)：奧斯特實驗表明：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場。 提問：我們知道，磁場是有方向的，那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢？它與電流的方向有沒有關(guān)系呢？ 重做上面的實驗，請同學(xué)們觀察當電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。 提問：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象？這說明什么？ （觀察到當電流的方向變化時，小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，說明電流的磁場方向也發(fā)生變化。） 小結(jié)：電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。當電流的方向變化時，磁場的方向也發(fā)生變化。 提問：奧斯特實驗在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的，但在當時這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動了科學(xué)界，這是為什么呢？ 學(xué)生看書討論后回答： 因為它揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而是緊密聯(lián)系的，從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)，有力推動了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。 探究點二 通電螺線管的磁場 奧斯特實驗用的是一根直導(dǎo)線，后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場，其中有一種在后來的生產(chǎn)實際中用途最大，那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么，通電螺線管的磁場是什么樣的呢？請同學(xué)們觀察下面的實驗： 演示實驗：按課本圖17-16那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑，給螺線管通電，輕敲紙板，請同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況，并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對比。 提問：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象？ 學(xué)生回答后，教師總結(jié)：通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。 提問：怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢？它的極性與電流的方向有沒有關(guān)系呢？ 演示實驗：將小磁針放在螺線管的兩端，通電后，請同學(xué)們觀察小磁針的N極指向，從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。 再改變電流的方向，觀察小磁針的N極指向有沒有變化，從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。 引導(dǎo)學(xué)生討論后，教師板書：通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當電流的方向變化時，通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。 教師引導(dǎo)：給螺線管通電，它的周圍就會產(chǎn)生磁場。如果要使通電螺線管的磁性增強，應(yīng)該怎么辦呢？ 學(xué)生回答：1.可以增大電流的強度；2.加大電源的電壓等。 教師對學(xué)生的回答做出評價，并提出學(xué)生沒有提出的答案，即將會鐵棒插入螺線管也能增強通電螺線管的磁性。 演示實驗：先將小磁針放在螺線管的兩端，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度，再將鐵棒插入螺線管，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度。 我們會看到但插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強。為什么插入鐵棒后，通電螺線管的磁性會增強呢？原來鐵芯插入通電螺線管，鐵芯被磁化，也產(chǎn)生磁場，于是，通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場，因而磁性大大增強了。 提問：采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢？同學(xué)們看書、討論，弄清右手螺旋定則的作用和判定方法。 板書：右手螺旋定則 1．作用：可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。 2．判定方法：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。 教師演示具體的判定方法。 練習(xí)：如附圖所示的幾個通電螺線管，用右手螺旋定則判定它們的兩極。 可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管，先弄清螺線管中電流的指向，再用右手螺旋定則判定出兩端的極性。 通過以上練習(xí)，強調(diào)：螺線管的繞制方向不同，螺線管中電流的方向也不同。 同學(xué)自主學(xué)習(xí)課本P146的“信息窗”，學(xué)習(xí)電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及其原理。 三、板書設(shè)計 第二節(jié) 電流的磁場 1.奧斯特實驗。 （1）通電導(dǎo)體周圍存在磁場。 （2）通電導(dǎo)體周圍磁場的方向與電流的方向有關(guān)。 2.通電螺線管的磁場。 （1）通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似。 （2）右手螺旋定則。 (3)電磁鐵。 四、教學(xué)反思 本節(jié)課我先引入磁鐵之間相互作用是因為有力的作用，從而使學(xué)生能更好的認識奧斯特實驗。之后我通過對奧斯特實驗的講述，讓學(xué)生自己動手進行奧斯特實驗，從而揭示電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而是緊密聯(lián)系的。對于通電線圈具有磁性的原理及其磁性的特點我通過實驗將抽象實物形象化，學(xué)生能很好的理解，并在此基礎(chǔ)上能提出不同的疑問和見解，進而將右手螺旋定則和電磁鐵知識融入其中。不足之處是由于受到辦學(xué)條件的限制，實驗的器材比較缺乏，學(xué)生實驗比較薄弱。 五、布置作業(yè) 要求學(xué)生完成同步練習(xí)部分，并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一節(jié)的內(nèi)容。