1. 通過實驗了解電流周圍存在著磁場。
2. 探究通電螺線管外部磁場的方向，了解通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似。
3. 會判斷通電螺線管的電流方向和兩端的極性。
【學習重點】
1. 電流的磁效應是；2. 通電螺線管的磁場。
【學習難點】
運用安培定則，判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。
【自主預習】閱讀教材，完成以下問題：
1. 奧斯特實驗：通電導線的周圍存在磁場，稱為電流的 效應，該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學家 發(fā)現(xiàn)。奧斯特實驗說明：通電導線周圍存在 ，磁場方向與 方向有關.
2. 通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和 的磁場一樣，其兩端的極性跟螺線管中 的方向有關.
3. 安培定則的內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中 的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的 極.
【合作探究】
探究一、電流的磁效應
1. 奧斯特實驗
（1）探究電與磁是否存在聯(lián)系
【想想做做】①如圖甲所示，將一枚轉動靈活的小磁針放置在直導線下方。然后使導線和電池觸接，連通電路，觀察小磁針的變化。
②如圖乙所示，把電源切斷后，觀察小磁針的變化。
③如圖丙所示，改變導線中電流的方向，觀察小磁針有什么變化？
④實驗分析
小磁針發(fā)生偏轉，說明小磁針受到磁場力的作用，表明通電導線和磁體一樣，周圍存在 。小磁針又回到原位，說明導線周圍的磁場消失，表明導線周圍的磁場是由電流產(chǎn)生的。電流方向改變時，小磁針的偏轉方向發(fā)生改變，說明磁場方向發(fā)生了改變。進一步說明電流的磁場方向跟 的方向有關。
（2）探究歸納：
①電流周圍存在著磁場；
②電流的磁場方向跟電流的方向有關。
2. 電流的磁效應
通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的 效應。奧斯特實驗揭示了電和磁之間存在著聯(lián)系，即“電生磁”。
【例題1】某同學利用圖所示裝置進行了一系列實驗，閉合開關前、小磁針的指向如圖甲所示；閉合開關后、小磁針的轉情況如圖乙中箭頭所示；只改變電流方向，再次進行實驗、閉合開關后、小磁針的偏轉如圖丙中箭頭所示。
（1）由甲、乙兩圖所示實驗可得電流可以產(chǎn)生________；
（2）由乙、丙兩圖所示實驗可得電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流的_____有關。
探究二、通電螺線管的磁場
【想一想】既然電能生磁，為什么手電筒在通電時連一根大頭針都吸不動？怎樣才能使電流的磁場變強呢？
1. 螺線管
如果將導線繞在圓筒上，就做成了螺線管（也叫線圈）。通電后各圈導線產(chǎn)生的磁場疊加在一起，磁場就會增強得多。
螺線管演示器 將導線繞在圓筒上

2. 實驗探究：通電螺線管的磁場特點
（1）實驗一
如圖所示，用銅導線穿過硬紙板，繞成螺線管（或用螺線管演示器），在紙板上均勻地撒滿鐵屑，給螺線管通電后，輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。
實驗現(xiàn)象與分析：如圖所示，可以看到小鐵屑有規(guī)則地排列起來。從鐵屑的分布情況來看，通電螺線管外部的磁場和 相似。
實驗一 實驗二
（2）實驗二
將小磁針放到通電螺線管周圍不同的位置，包括螺線管內(nèi)部，在紙板上記下小磁針在各個位置時的N極指向。
實驗現(xiàn)象：看到周圍小磁針的N極指向 ，內(nèi)部小磁針N極指向 （均選填“相同”或“不相同”），如圖所示。
現(xiàn)象分析：從小磁針N極指向來看，通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線管一端出來回到另一端；內(nèi)部磁感線的方向與外部磁感線的方向相反，如圖所示。
（3）實驗三
在上面的實驗中，改變螺線管中的電流方向，對照上次實驗中的現(xiàn)象，觀察小磁針的N極指向與原來是否相同。
實驗現(xiàn)象：小磁針的N極指向與上次實驗剛好相反。
現(xiàn)象分析：小磁針的N極指向改變，說明磁場方向改變了，即通電螺線管兩端磁極的極性改變了。由此可知，通電螺線管的磁場方向與 方向有關。
探究歸納：通電螺線管的磁場特點
（1）通電螺線管外部的磁場與條形磁體外部的磁場相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極。
（2）通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
3. 探究通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向間的關系
（1）設計并進行實驗
取繞向不同的螺線管，向螺線管內(nèi)通入不同方向的電流，用小磁針驗證它的N、S極，實驗現(xiàn)象如圖所示。
（2）實驗現(xiàn)象分析
①甲、乙（或丙、丁）兩個螺線管的繞法不同，螺線管中電流的方向相同，通電螺線管兩端的極性 （選填“相同”或“不相同”）；
②甲、丙（或乙、?。﹥蓚€螺線管的繞法相同，螺線管中電流的方向不同，通電螺線管兩端的極性 （選填“相同”或“不相同”）。
（3）探究歸納：
通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的 方向有關。
切記通電螺線管兩端的極性與螺線管的繞法 ，與電流由哪端流入 （均選填“有關”或“無關”）！
【例題2】在探究“通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中：
（1）按照圖甲布置實驗器材，螺線管通電后小磁針發(fā)生偏轉，說明通電螺線管的周圍存在___；小磁針放在螺線管四周不同位置，在圖上記錄了磁針___極的方向，這個方向就是該點的磁場方向；
（2）小明做了如圖乙所示的實驗，由實驗現(xiàn)象得出：通電螺線管的磁極極性與_______有關。
探究三、安培定則
【想一想】通過前面的學習，知道通電螺線管兩端的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關。你能想出一些辦法描述通電螺線管的極性與電流方向間的關系嗎？
1. 安培定則——判斷通電螺線管兩端極性的方法
（1）螞蟻的方法：如果螞蟻我沿著電流方向繞螺線管爬行，N極就在我的 邊。
（2）猴子的方法：如果電流沿著我猴子右臂所指的方向， 極就在我的前方。
我們應該怎樣判斷呢？對于通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系，我們可以用安培定則（也叫右手螺旋定則）來判斷。
螞蟻的方法 猴子的方法 我們的方法
（3）安培定則
用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的 方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的 極。
2. 安培定則的應用
（1）根據(jù)通電螺線管中電流的方向，判斷螺線管的 .
（2）由通電螺線管兩端的極性，判斷螺線管中 的方向.
（3）根據(jù)通電螺線管的N、S極以及電源的正、負極，畫出螺線管的 .
（4）提示：
①決定通電螺線管兩端極性的根本因素是螺線管中電流的方向，電流的方向一致則通電螺線管兩端的極性就相同。
②N極和S極一定在通電螺線管的兩端。
③判斷時必須讓右手彎曲四指所指的方向與螺線管中電流的方向一致。
【例題3】在圖中根據(jù)磁感線的方向，標出通電螺線管的N、S極和電源的“+”、“-”極。
【精講點撥】
1. 奧斯特在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系，開創(chuàng)了電磁學的發(fā)展。
2. 通電螺線管外部磁場方向是由N極出來指向S極，內(nèi)部磁場方向則由S極指向N極。
3. 通電螺線管周圍的磁場與條形磁體十分相似，但它們也有不同的地方。
相同點：（1）都有吸附鐵類物質(zhì)的性質(zhì)；（2）條形磁體的磁極位置與通電螺線管相同；（3）都有同名磁極相排斥，異名磁極相吸引的特點；（4）把二者懸掛起來都有指示南北的性質(zhì)。
不同點：（1）條形磁體屬于永磁體，而通電螺線管通電時有磁性斷電時無磁性；（2）條形磁體的南北極是固定的，而通電螺線管的南北極與電流方向有關；（3）條形磁體磁場的強弱一般情況下是不變的，而通電螺線管的磁場強弱與電流的大小有關。
4. 對于畫在紙面上的螺線管，手握不方便，可作如下改進：
（1）伸開右手掌，掌心對著螺線管；
（2）讓四指指向線圈中電流的方向；
（3）則拇指所指的一端為通電螺線管的N極。
【歸納整理】
第2節(jié) 電生磁
【課堂練習】
1. 如圖所示是著名的奧斯特實驗。
（1）實驗探究的是通電導線周圍是否存在_________。
（2）實驗前小磁針的N極應指向地磁場的_______極.
（3）接通電路后，觀察到小磁針發(fā)生偏轉，改變導線中的電流方向，小磁針偏轉方向也發(fā)生改變，這表明通電導線周圍磁場的方向與________的方向有關.
（4）實驗中小磁針的作用是____________。
2. 在探究“通電螺線管外部磁場的方向”的實驗中，如圖所示，閉合開關，小磁針發(fā)生偏轉，說明通電螺線管周圍有______，通過小磁針靜止時_____極的指向確定該點磁場方向，調(diào)換電源正負極，小磁針偏轉方向改變，說明磁場方向與________有關.
3．如圖所示，閉合開關S，A、B、C、D四個小磁針靜止時指向正確的是（ ）

A. 小磁針A B. 小磁針B C. 小磁針C D. 小磁針D
4．如圖所示，甲、乙為條形磁體，中間是通電螺線管，虛線是表示磁極間磁場分布情況的磁感線。則可以判斷圖中A、B、C、D四個磁極依次是（ ）
A. N，S，N，N B. S，N，S，S
C. S，S，N，S D. N，N，S，N
5. 如圖所示，請根據(jù)圖中信息標出電源的正極，用箭頭標出A點磁感線的方向。
6. 由圖知，右邊磁體的左端為N極，由同名磁極相排斥可知，通電螺線管的右端為N極，由安培定則可知，電流從通電螺線管的左端流入，從通電螺線管的右端流出，所以電源的左端為正極；由于規(guī)定磁感線從N極出發(fā)，回到S極，所以A點磁感線的方向沿磁感線向上。
7. 在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中，小明進行了如下操作：
（1）如圖所示，在螺線管的兩端各放一個小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑．
①由圖可知通電螺線管的磁場與___________相似．
②放入小磁針的作用：__________________.
（2）改變電流方向，小明發(fā)現(xiàn)，鐵屑的分布形狀_______（選填“沒有改變”或“發(fā)生改變”），小磁針指向與原來________（選填“相同”或“相反”）．
8. 在“探究通電螺線管外部磁場”的實驗中：
①小明將小磁針放在螺線管周圍不同的位置如圖（a）所示，放小磁針的目的是_________；
②閉合開關后觀察到如圖（b）所示的現(xiàn)象，說明通電螺線管周圍存在_______；
③通電螺線管周圍的磁場方向和電流方向有關，你怎樣驗證，方法是____________。
【課后反思】
本節(jié)課學習中，你有哪些收獲，還有哪些問題？

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