第2節(jié)  電生磁設(shè)計(jì)說(shuō)明本節(jié)課的主要內(nèi)容有：通過(guò)奧斯特實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)，知道通電導(dǎo)體周圍磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)；觀察通電螺線管周圍鐵屑的分布情況，確認(rèn)通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究通電螺線管磁極的性質(zhì)與電流方向的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上介紹安培定則。在做奧斯特實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，讓學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)，把小磁針?lè)旁谥睂?dǎo)線附近，通過(guò)觀察導(dǎo)線通電時(shí)和斷電時(shí)小磁針發(fā)生的變化，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，初步認(rèn)識(shí)電與磁之間存在的關(guān)系，要盡可能讓學(xué)生確信電流及其周圍的磁場(chǎng)是同時(shí)存在的，密不可分的。在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生自己去探究、總結(jié)通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布情況，用自己的語(yǔ)言描述出通電螺線管的磁場(chǎng)極性與電流方向之間的關(guān)系，以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。在師生相互交流的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。安培定則的運(yùn)用是本節(jié)的難點(diǎn)，老師可舉例說(shuō)明如何運(yùn)用安培定則判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管中的電流方向。本節(jié)內(nèi)容由“電流的磁效應(yīng)”“通電螺線管的磁場(chǎng)”和“安培定則”三部分構(gòu)成。教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解電流的周圍存在著磁場(chǎng)。2.通過(guò)探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，了解通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)相似。3.會(huì)判斷通電螺線管的電流方向和兩端的極性。【過(guò)程與方法】通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)的方法培養(yǎng)學(xué)生比較、分析、歸納的能力。 【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)奧斯特實(shí)驗(yàn)、通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用安培定則，判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法，討論法。教具、學(xué)具多媒體課件、螺線管、導(dǎo)線、干電池、小磁針、鐵釘、鐵屑等。授課時(shí)數(shù)1課時(shí)教學(xué)過(guò)程回顧思考1.電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似之處電現(xiàn)象磁現(xiàn)象帶電體能吸引____磁體能吸引____等物質(zhì)自然界中存在____電荷和____電荷磁體上存在____極和____極同種電荷相互____，異種電荷相互____同名磁極相互____，異名磁極相互____　　2.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生____的作用。磁體間的相互作用是通過(guò)____而發(fā)生的。導(dǎo)入新課電和磁之間有聯(lián)系嗎？電和磁從現(xiàn)象上看有很多相似的地方：電荷能吸引輕小物體，磁體能吸引鋼鐵類物質(zhì)；電荷有正負(fù)兩種，磁極有南北之分；同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引；同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。它們?yōu)槭裁磿?huì)有這么多相似之處呢？1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱刀叉竟然有了磁性。難道電和磁之間真的有內(nèi)在的聯(lián)系？科學(xué)家們基于這種想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系。1820年丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場(chǎng)。這一重大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。       奧斯特磁懸浮列車講授新課一、電流的磁效應(yīng)1.演示實(shí)驗(yàn)教師先演示奧斯特實(shí)驗(yàn)，并強(qiáng)調(diào)注意的問(wèn)題：南北方向布設(shè)導(dǎo)線，接通電源時(shí)要觸接。然后，學(xué)生分小組合作進(jìn)行探究，并思考下列問(wèn)題。教師利用多媒體將問(wèn)題投到屏幕上(小組邊實(shí)驗(yàn)邊思考問(wèn)題)。          甲　通電        乙　斷電       丙　改變電流方向(1)把小磁針?lè)旁趯?dǎo)線的下方，分別給導(dǎo)線通電、斷電時(shí)，觀察小磁針N極的指向有什么變化？(2)當(dāng)改變電流的方向，小磁針N極的指向與前兩次相比又有什么變化？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；斷電時(shí)，小磁針又回到原來(lái)的位置；改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變。歸納分析：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明小磁針受到了力的作用，這個(gè)力是磁場(chǎng)施加的。通電時(shí)受力、斷電時(shí)不受力，說(shuō)明通電時(shí)產(chǎn)生了磁場(chǎng)，即使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的只可能是電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說(shuō)明磁場(chǎng)方向發(fā)生改變，即磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。得出結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān)。2.教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材前兩段，回答問(wèn)題：(1)是誰(shuí)最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)？(2)這一發(fā)現(xiàn)的意義是什么？學(xué)生先回答問(wèn)題，教師小結(jié)：(1)丹麥的奧斯特在1820年最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。(2)意義：揭示了電和磁之間的聯(lián)系。二、通電螺線管的磁場(chǎng)1.教師演示通電直導(dǎo)線能否吸引鐵屑提出問(wèn)題：既然電能生磁，為什么普通電線通電時(shí)吸引力好像不存在？如何增強(qiáng)磁場(chǎng)？猜想：原因是通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)太弱；增強(qiáng)磁場(chǎng)的辦法：增大電流或者讓直導(dǎo)線集中起來(lái)繞成螺旋狀等。教師從增強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，攜帶更方便等多個(gè)角度引出通電螺線管。要增大電流就必須增加電池的節(jié)數(shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)并不方便，如果把導(dǎo)線繞成管狀是比較容易的，各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起，磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)得多。把導(dǎo)線繞在圓筒上，就做成螺線管。2.通電螺線管的磁場(chǎng)(1)教師用多媒體展示上節(jié)課學(xué)過(guò)的蹄形磁體和條形磁體的磁場(chǎng)分布，如圖所示。         (2)探究通電螺線管的磁場(chǎng)分布【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)如何確定一個(gè)磁場(chǎng)是怎樣分布的？需要什么器材？(根據(jù)鐵屑的分布或小磁針的Ｎ極指向)(2)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，那么螺線管的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)嗎？如何驗(yàn)證是否有某種關(guān)系？(改變電流方向，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】探究通電螺線管的磁場(chǎng)分布(1)向?qū)W生介紹螺線管磁場(chǎng)演示儀的構(gòu)造，線圈的位置，鐵屑的均勻分布情況等。(2)向螺線管磁場(chǎng)演示儀中通入電流，振動(dòng)演示儀，觀察鐵屑的重新分布情況。(3)把它與條形磁體的鐵屑分布進(jìn)行對(duì)比。http://tech.casd.cn/wzym/0137/c30137/c3wljk909.files/image023.jpg    12504006（4）把小磁針?lè)诺铰菥€管周圍不同位置，在圖上記錄磁針N極的方向。       20070130194812840.gif【結(jié)論】通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】探究通電螺線管的磁場(chǎng)方向(1)在螺線管一端放一個(gè)小磁針，當(dāng)電流的方向變化時(shí)，觀察小磁針的指向是否也隨著變化。(2)觀察小磁針的Ｎ極指向，從而判斷出通電螺線管磁場(chǎng)的方向。(3)改變電流方向，觀察小磁針的指向是否發(fā)生改變。【現(xiàn)象】當(dāng)電流方向改變時(shí)，小磁針的指向也隨著發(fā)生改變；改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)的方向正好相反。【結(jié)論】(1)通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)是相似的。(2)通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。3.探究實(shí)驗(yàn)：“通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間有什么關(guān)系？”【提出問(wèn)題】通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似，它的兩端就相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)磁極。那么通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間有什么關(guān)系？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】標(biāo)出通電螺線管中電流的環(huán)繞方向，將靜止的小磁針靠近放在通電螺線管的一端，根據(jù)小磁針的偏轉(zhuǎn)判定螺線管的極性(每個(gè)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究下面四個(gè)圖中的一種情況，并把答案寫(xiě)在黑板上)。改變電流的方向，重做實(shí)驗(yàn)，觀察小磁針的N極的偏轉(zhuǎn)方向，確定通電螺線管的極性。【歸納分析】當(dāng)通電螺線管的電流方向改變時(shí)，小磁針N極指向也發(fā)生改變。觀察自己標(biāo)注的圖中，通電螺線管的極性和電流方向之間存在什么關(guān)系？【小組討論】小組討論教材第126頁(yè)“想想議議”：螞蟻和猴子說(shuō)的話對(duì)嗎？如圖所示，想想如何借助自己的手判斷通電螺線管的極性。     根據(jù)學(xué)生的回答，師生總結(jié)：通電螺線管的極性與電流方向滿足以下關(guān)系：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。【總結(jié)】比較通電螺線管與條形磁鐵的異同不同點(diǎn)：1.條形磁鐵是永磁體，通電螺線管在通電時(shí)才有磁性。2.條形磁鐵的N、S極不變，通電螺線管的N、S極與電流方向有關(guān)。3.條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱是固定的，通電螺線管的磁性強(qiáng)弱由電流大小決定。相同點(diǎn)：1.都能吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料。2.懸掛起來(lái)都指南北。3.磁極位于兩端，外部磁感線形狀相同，磁極間相互作用規(guī)律也相同。三、安培定則師：根據(jù)上面所講的通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系，判斷圖中的N、S極或電流方向(投影)。          學(xué)生做完后回答，然后教師動(dòng)畫(huà)演示，如圖所示。    師生總結(jié)安培定則：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的Ｎ極。如圖所示。安培定則的作用：知道電流方向可判定通電螺線管的磁極；知道極性可判定通電螺線管中電流的方向。例1 開(kāi)關(guān)S閉合后，小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示，由此可知(　　)A.a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極B.b端是通電螺線管的N極，d端是電源負(fù)極C.b端是通電螺線管的N極，d端是電源正極D.a端是通電螺線管的N極，c端是電源負(fù)極解析：由題圖可知，由小磁針N極指向可知，通電螺線管周圍的磁感線由b端出發(fā)，回到a端，因此b端為通電螺線管的N極，由安培定則可知，線圈中電流的方向由電源d端經(jīng)螺線管流向c端，因此d端為電源的正極，C選項(xiàng)正確?！　?/span>答案：Ｃ規(guī)律總結(jié)：在解題過(guò)程中若要判定螺線管或磁體的N、S極，一般有以下幾種方法：①根據(jù)圖示的磁感線方向來(lái)確定；②利用周圍小磁針的N、S極來(lái)確定；③利用和已知極性的磁體的相互作用情況來(lái)確定；④利用安培定則來(lái)確定。在此題中，就是利用小磁針的S、N極來(lái)確定螺線管的磁極。例2 請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出通電螺線管的繞法及磁感線的方向。解析：由題圖可知，通電螺線管的右端為N極，電流從左端流入，右端流出，根據(jù)安培定則可畫(huà)出螺線管的繞法；在磁場(chǎng)外部，磁感線是從磁體的N極出發(fā)，回到S極，從而可畫(huà)出磁感線的方向?！　?/span>答案：如圖所示。 課堂小結(jié)   板書(shū)設(shè)計(jì) 第2節(jié)　電生磁教學(xué)反思                                                                                    

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第2節(jié) 電生磁

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