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《电生磁》教学设计


第二节 电生磁
丰城孺子学校 教学目标: (一)知识与技能 1、认识电流的磁效应。 2、知道通电导体周围存在着磁场;通电螺线管的磁场与条形磁体相似。 (二)过程与方法 1、通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的 空间想象力。 2、通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。 (三)情感态度与价值观 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妙,培养学生 的学习热情和实事求是态度,初步领会探索物理规律的方法和技巧。 教学重点:奥斯特的实验;通电螺线管的磁场。 教学难点:通电螺线管的磁场及其应用。 教学方法:实验法、讨论法、启发式 教学用具:奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、微机 教学过程: (一)创设情境,引入新课 教师:电和磁从现象上看有非常相似的地方,它们之间有没有一定的联系 呢? 从哲学角度看,应该是有的,但很多年都没发现。直到丹麦物理学家奥斯 特的一个实验开始,揭开了电与磁联系的发展史。 (二)新课教学 1、电流的磁效应 (1)奥斯特实验演示:沿着静止的小磁针方向,把一导线水平放置在它的 正上方,最好是铜导线,因为它能够不受磁场的影响。当导线中通有电流后,发 现小磁针发生了偏转。 分析:①小磁针偏转→受到了磁力的作用;
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赵凯辉

②由磁场的基本的性质可判断出小磁针处于某个磁场中; ③导线通有电流,小磁针就偏转,断开电流,又会恢复原来的状态;说明是 通电导线产生了磁场,即通电直导线产生了磁场。 结论:电流周围能够产生磁场。 (2)磁场方向与电流方向的关系 问题:磁场方向与电流方向有没有关系呢? 猜想:有或没有。 演示:改变电流方向,发现小磁针的偏转方向也发生了改变,说明磁场方向 也改变了。 结论:电流产生的磁场方向与电流方向有关系,电流方向变了,其磁场方向 也会相应地改变。 (3)电流的磁效应 结论:通电导线周围有磁场,磁场方向与电流方向有关,这种现象叫做电流 的磁效应。 2、通电螺线管的磁场 问题:通电直导线周围的磁场较弱,怎样才能将这种较弱的磁场能够明显 地显示出来,供我们加以应用呢? 猜想:①增大电流; ②让直导线集中起来绕成管状,这就是螺线管。 练习:让学生练习螺线管的画法、有骨架的螺线管的画法等。 探究:通电螺线管的磁场是什么样的? (1)设计实验: ①如何确定一个磁场是怎样分布的?需要什么器材? ②直导线的磁场方向与电流方向有关,那么螺线管的磁场方向与电流方向 有关吗?如何验证是否有某种关系? (2)进行实验 1:探究通电螺线管的磁场分布 ①向学生介绍螺线管磁场演示仪的构造,线圈的位置,铁屑的均匀分布情况 等。 ②向螺线管磁场演示仪中通有电流, 振动演示仪, 观察铁屑的重新分布情况。

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③把它与条形磁体的铁屑分布进行对比。 结论:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 (3)进行实验 2:探究通电螺线管的磁场方向 ①在螺线管一端放一个小磁针,当电流的方向变化时,观察小磁针的方向是 否也随着偏转。 ②观察小磁针的 N 极指向,从而判断出通电螺线管磁场的方向。 ③改变电流方向,观察小磁针的指向是否发生改变。 现象:当电流方向改变时,小磁针的方向也随着发生偏转;改变电流方向, 小磁针偏转的方向正好相反。 结论: ①通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的。 ②通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 (4)新问题 由于把导线绕成螺线管后,还存在一个绕向的问题,磁场方向除了与电流 方向有关外,与线圈的绕向是否也有关系呢? 猜想:有关或者无关。 实验验证:拿两个绕向不同的螺线管,给它们通有相同方向的电流,用小磁 针判断螺线管的极性是否发生改变。 现象:小磁针的偏转方向正好相反。 结论:在电流方向一定的情况下,通电螺线管的磁场方向还与线圈的绕向有 关,绕向变了,则磁场方向也会改变。 3、安培定则 演示通电螺线管的磁场实验 实验结果表明,通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管 的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确 定。改变电流方向,通电螺线管的 N、S 正好对调,这说明,通电螺线管的极性 跟螺线管中电流的方向有关。 通电螺线管的极性跟电流的方向的关系,可以用安培定则来判定。 安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所

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指的那端就是通电螺线管的 N 极。 (三)课堂小结 这节课我们学习了电与磁的第一个关联──电能生磁, 即电能转化为磁能的 现象。该现象是由丹麦的物理学家奥斯特发现的,所以也叫奥斯特实验,这个实 验直接证明了电流可以通过导体在其周围产生磁场;这个磁场比较弱,为了进一 步的研究和应用,我们把直导线绕成了螺线管,使其磁场进一步增强,发现通电 螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的,磁场方向遵循右手定则,也称安培定 则。

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