《电流的磁场》探究教案1.docVIP

第二节电流的磁场

教学目标

【知识与技能】

1.知道电与磁有密切的联系,电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。

3.会用安培定则确定通电螺线管两端的极性或螺线管中的电流方向。

4.了解电磁铁,知道电磁铁的特性。

5.了解电磁继电器的结构和工作原理。

6.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。

【过程与方法】

1.观察和体验通电导体与磁体间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。

2.探究通电螺线管的磁场。

3.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。

【情感·态度·价值观】

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。

教学重难点

【教学重点】

奥斯特实验、右手螺旋定则、电磁铁。

【教学难点】

会用右手螺旋定则判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。

教学过程

一、新课导入

电和磁从现象上看有很多相似的地方:电荷能吸引轻小物体,磁体能吸引铁磁性物质;电荷有正负两种,磁极有南北之分;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;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有这么多的共同点,那么这两种现象之间是否存在某种联系呢?

二、教学步骤

探究点1奥斯特实验

[阅读课本]P143“奥斯特实验”。

[思考]实验中怎样判断磁场的存在呢?

[提示]如果有磁场存在,小磁针会受到磁场力的作用。

[思考]导线和小磁针的位置关系有讲究吗?

[提示]在小磁针上方平行架一根导线。

[思考]实验时,通电时间不宜过长,这是为什么?

[提示]导线中的电流过大,易将电源损毁。

[思考]导线下的小磁针在什么情况下才会发生偏转呢?

[提示]导线中有电流通过时,小磁针发生偏转;没电流通过时,小磁针不动。

[思考]小磁针偏转说明了什么?

[提示]小磁针受到力的作用发生偏转,说明通电导线周围存在磁场。

[思考]引起小磁针偏转的原因是导线,还是导线中的电流?

[提示]通电时小磁针发生偏转,没电流通过时小磁针不动,而导线一直存在,所以引起小磁针偏转的原因是电流。

[小结论]通电导体周围存在磁场。

[思考]如果对调电源的正、负极,即改变导线中电流的方向,你观察到了什么?

[提示]观察发现小磁针转动的方向发生了改变。

[思考]电流产生磁场的方向与什么有关?

[提示]其他因素没变,只有电流的方向发生了改变。

[归纳提升]通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。

[思考]拿走小磁针,通电导体周围的磁场还存在吗?

[提示]小磁针的作用只是显示磁场存在的。

[归纳提升]奥斯特实验揭示了电现象和磁现象之间有密切联系。电可以生磁,即电流有磁效应。

探究点2通电螺线管的磁场

[阅读课本]P144“将导线绕在圆筒上……你怎样利用它来判断通电螺线管的磁极?”

[思考]螺线管是什么?

[提示]将导线绕在圆筒上,可做成一个螺线管。

[思考]通电直导线周围存在磁场,那么把直导线绕在圆筒上做成螺线管,通电后其周围是否也会产生磁场呢?

[提示]通电导线周围的磁场是由电流产生的,磁场的有无与导线的形状无关。

[思考]观察通电螺线管周围铁屑的分布情况,对比条形磁体的磁场分布情况,你有什么发现?

[提示]通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。

[思考]如何判断通电螺线管的磁极?

[提示]利用已知N、S极的小磁针来判断。依据是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

[思考]螺线管上的线圈匝数对实验有影响吗?

[提示]匝数多的螺线管周围磁场强,小磁针受力大,实验现象更明显。

[思考]通电螺线管周围的磁场方向与什么因素有关?

[提示]对调电源的正、负极,观察小磁针的偏转情况。

[思考]除此之外,还有没有其他改变方法呢?

[提示]改变螺线管的绕向,观察小磁针的偏转情况。

[思考]螺线管与电源正、负极的接法和螺线管的绕向对通电螺线管的极性有决定作用吗?

[提示]演示观察如图所示的情况,注意从“电源正负极的接法、螺线管的绕向、螺线管中的电流方向”三个方面观察。

[思考]图甲和图乙相同的是什么,不同的是什么?

[提示]电源正、负极的接法不同,绕向相同,螺线管中电流的方向不同。

[思考]图甲和图丙相同的是什么,不同的是什么?

[提示]电源正、负极的接法不同,绕向不同,螺线管中电流的方向相同。

[思考]决定螺线管两端极性的因素是什么?

[提示]螺线管中的电流方向相同,磁极方向就相同。

[归纳提升]通电螺线管两端的极性由螺线管中电流的方向决定,而跟螺线管的绕向和螺线管与电源正负极的接法无关。

[阅读课本]P145“人们在发现和表述物理规律的同时……通电螺线管的N极。”

[思考]在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中,善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,如图所示:如果电流沿着小猴子右手臂弯曲所指的方向,那么