16.2　奥斯特的发现（教案）-2020-2021学年级九年级下册初三物理【课时A计划】沪粤版（安徽专用）

16.2　奥斯特的发现 ◇教学目标◇ 【知识与技能】 1.了解奥斯特实验,知道电流的磁效应。 2.知道电流周围存在磁场,能用右手螺旋定则判定通电螺线管的极性。 【过程与方法】 1.通过实验验证电流周围存在磁场,初步了解电与磁之间的联系。 2.通过实验探究通电螺线管外部磁场的分布规律及磁场方向,掌握科学探究的一般规律。 【情感·态度·价值观】 通过认识电流周围可以产生磁场,体会不同自然现象之间的相互联系,培养乐于探究问题的习惯。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 电流的磁效应、通电螺线管的磁场、右手螺旋定则。 【教学难点】 通电螺线管的磁场。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 条形磁铁会使放入其磁场中的小磁针发生偏转,“电”能不能使小磁针发生偏转呢? 如图所示,在小磁针上方平行放一根导线,当闭合和断开开关时,猜想一下小磁针会发生偏转吗? 二、教学步骤 探究点1　电流的磁场 [阅读课本]P9“历史上,曾有………做过的实验。” [思考]电与磁之间有联系吗? [提示]丹麦物理学家奥斯特于1820年4月首先发现了电流的磁效应,打开了电与磁联系的大门。 [阅读课本]P9~10“活动1　观察通电直导线周围的磁场……跟电流的方向有关。” [思考]小磁针能发生偏转的原因是什么? [提示]因为导线中通入了电流,没有电流时,小磁针不偏转。这说明通电导体周围能产生磁场。 [思考]实验时通电时间不宜过长,这样要求的目的是什么? [提示]闭合开关时电路将处于短路状态,这样做的目的是为了获得较大的电流,使实验效果更明显。为了保护电源,实验时通电时间不宜过长。 [思考]磁场与电流有关,当电流的方向发生改变时,小磁针的偏转方向发生了改变吗?为什么? [提示]实验发现:磁场与电流有关,当电流的方向发生改变时,小磁针的偏转方向发生了改变。说明了电流周围产生磁场的方向与电流方向有关;电流的方向发生变化时,产生磁场的方向也发生变化。 [习题]比较图甲、乙两图可知:电流的周围存在　　　　;比较图甲、丙两图可知:电流磁场的方向与　　　　的方向有关;这是丹麦物理学家　　　　做的电流的磁效应实验。  [分析]甲图中有电流,小磁针发生了偏转,乙图中无电流,小磁针未偏转,因此可知:通电导体周围存在磁场;甲和丙中都有电流通过,但电流方向相反,同时小磁针偏转的方向也相反,比较可得出电流的磁场方向与电流的方向有关的结论。这一实验是丹麦物理学家奥斯特做过的。 [答案]磁场　电流　奥斯特 探究点2　通电螺线管的磁场 [阅读课本]P10“我们把用导线在圆柱形空心……重要的电磁器件。” [思考]什么是螺线管?给螺线管通电后,其周围是否也会产生磁场呢? [提示]把用导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈,叫做螺线管。螺线管通电后,其周围也能产生磁场。 [思考]通电螺线管的磁场是怎样分布的?它的极性与电流方向的关系是怎样的? [自主探究]学生完成“活动2”实验A、B的内容。 [归纳提升]实验表明:①通电螺线管周围存在磁场。 ②通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体外部的磁场分布相似,其磁场的极性与螺线管中电流的方向有关。 [思考]通电螺线管有两个磁极,用什么方法可以判断它的两极?联想到通电螺线管的磁场是由电流产生的,那么通电螺线管的磁极是否跟电流方向有关? [提示]通电螺线管的磁极随着螺线管中电流方向改变而改变。 [归纳总结]通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场很相似,其磁场的极性与螺线管中电流的方向有关。 [习题]在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,螺线管两端的小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有　　　　,通过小磁针静止时　　　　极的指向确定该点磁场的方向,调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与　　　　有关。  [分析]闭合开关后,螺线管两端的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场;小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向;调换电源正负极,即改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时N极所指方向与原来相反,说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 [答案]磁场　N　电流方向 [思考]比较图(a)和图(b)、图(c)有哪些相同之处和不同之处? [提示]图(a)和图(b)所示螺线管的绕向相同,电流方向不同,通电螺线管的磁极不同。图(a)和图(c)所示螺线管的绕向不同,电流方向相同,通电螺线管的磁极相同。 [归纳提升]通电螺线管的极性由螺线管中电流的方向决定,与螺线管的绕向无关。 [习题]在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图1所示的实验装置。 (1)当开关S闭合后,小磁针会发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过　　　　这种特殊物质发生力的作用。  (2)用铁屑来做实验,得到了如图2所示的情形,它与磁铁的磁场分布相似,为了形象地描述磁场,人们仿照铁屑的排列,用　　　　来描述磁