17.2、电流的磁场

17.2、电流的磁场 第十七章 从指南针到磁浮列车 第二节 电流的磁场 课程： 2.4.3 通过实验了解电流周围存在磁场，探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。 该课程目标属于一级主题“运动和相互作用”中的二级主题“电和磁”的。 与教学内容相关的能力类要求：学会对物理规律的描述； 情感·态度·价值观的要求： 培养学习物理的兴趣等。 教学重点、难点内容： 1．教学重点：奥斯特实验：电流的磁效应。通电螺线管的磁场及其应用。 2．教学难点：通电螺线管的磁场及其应用 学情 1、学生在前一节已研究了简单的磁现象，知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律； 2、磁场是有方向性的，并且能使放入其中的磁针发生偏转；对条形磁铁的磁场有了一定的感性认识。学生可以自主学习。 3、电生磁相关的知识在学生的生活中也常常出现，但学生大多不明就理，对知识怀有不同程度的好奇心理。需要教师指导学习。 教学目标 1、能说出通电导体周围存在磁场既电流的磁效应； 2、理解通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，分析通电螺线管的极性和通电方向的关系。 3、提高学生的空间想象力。通过对实验的分析，提高学生实验思路和方法能力。 4、培养学生的学习兴趣。 教学过程 一、构建动场 （１） 课件回顾第一节课的17-7的实验，小磁针的偏转说明了： 1、磁铁周围有磁场 2、磁铁周围的磁场具有方向性 （２）引入新课 其他物质能不能产生磁场呢？这就是我们本节课要探索的内容。 二、自主学习 （1）探究奥斯特实验 a演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。 提问：观察到什么现象？ （观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。） 进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？ 师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用。 结论：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。 教师指出：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验。这个实验明：电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场（既电流的磁效应）本节课我们就主要研究电流的磁场。 b.重做上面的实验:请同学们观察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。 提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？ （观察到当电流的方向变化时，小磁针N极偏转方向也发生变化，说明电流的磁场方向也发生变化。） 结论：电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也 发生变化。(介绍科学家：奥斯特) 三、交流探究： （1）研究通电螺线管周围的磁场 在实验过程中我们发现小磁针偏转角度不大，怎样使小磁针偏转更明显，也就是怎样增强磁场？（增大电压，减小电阻即增大电流，将导线缠成螺旋状） 教师：也就是制成了一个螺线管。 演示实验1：在螺线管周围放一小磁针，给螺线管通电，请同学们观察小磁针的偏转是否更明显。（确实更明显） 通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们想一想怎样探究?(撒铁屑，观察铁屑的形状 演示实验2：给螺线管通电，同时在玻璃板上撒铁屑，轻轻敲击玻璃板，提问：同学们观察到什么现象？ 结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。 提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？ 演示实验3：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。 再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 结论：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁极也发生改变。 提问：我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？我们能不能找到一种判定的方法呢？ （2）通电螺线管磁极的判断 1．作用：可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。 2．判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 教师演示具体的判定方法。利用多媒体演示判断 四、综合建模 拓展：电磁铁 多媒体播放电磁起重机视频。 分析比较电磁铁比永磁体的优点。简单介绍电磁铁的应用 小结 本节课你有哪些收获? 五、当堂测试 1．1820年物理学家______首先发现电流有______效应，通电______导线周围的小磁针会发生______。这个实验证明了______。 2、当通以如图10所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为 A.小磁针N极将向纸外偏转 B.小磁针S极将向纸外偏转 C.小磁针N极指向不变 D.小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转 3、如图所示，在通电螺线管的周围放着能够自由转动的小 磁针a、b、c、d，这四个磁针静止时，位置正确的是 [ ] A．磁针a； B．磁针b； C．磁针d； D．磁针a、 c