内容正文:
第二节 电流的磁场
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.知道电与磁有密切的联系,电流周围存在着磁场。
2.知道通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。
3.会用安培定则确定通电螺线管两端的极性或螺线管中的电流方向。
4.了解电磁铁,知道电磁铁的特性。
5.了解电磁继电器的结构和工作原理。
6.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。
【过程与方法】
1.观察和体验通电导体与磁体间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。
2.探究通电螺线管的磁场。
3.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳、总结的能力。
【情感·态度·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秘。
◇教学重难点◇
【教学重点】
奥斯特实验、右手螺旋定则、电磁铁。
【教学难点】
会用右手螺旋定则判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。
◇教学过程◇
一、新课导入
电和磁从现象上看有很多相似的地方:带电体能吸引轻小物体,磁体能吸引铁磁性物质;电荷有正负两种,磁极有南北之分;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。电现象和磁现象之间有这么多的共同点,那么这两种现象之间是否存在某种联系呢?
二、教学步骤
探究点1 奥斯特实验
[阅读课本]P143“奥斯特实验”。
[思考]实验中怎样判断磁场的存在呢?
[提示]如果有磁场存在,小磁针会受到磁场力的作用。
[思考]导线和小磁针的位置关系有讲究吗?
[提示]在小磁针上方平行架一根导线。
[思考]实验时,通电时间不宜过长,这是为什么?
[提示]导线中的电流过大,易将电源损毁。
[思考]导线下的小磁针在什么情况下才会发生偏转呢?
[提示]导线中有电流通过时,小磁针发生偏转;无电流通过时,小磁针不动。
[思考]小磁针偏转说明了什么?
[提示]小磁针受到力的作用发生偏转,说明通电导线周围存在磁场。
[思考]引起小磁针偏转的原因是导线,还是导线中的电流?
[提示]通电时小磁针发生偏转,无电流通过时小磁针不动,而导线一直存在,所以引起小磁针偏转的原因是电流。
[小结论]通电导体周围存在磁场。
[思考]如果对调电源的正、负极,即改变导线中电流的方向,你观察到了什么?
[提示]观察发现小磁针偏转的方向发生了改变。
[思考]电流产生磁场的方向与什么有关?
[提示]其他因素没变,只有电流的方向发生了改变。
[归纳提升]通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。
[思考]拿走小磁针,通电导体周围的磁场还存在吗?
[提示]小磁针的作用只是显示磁场存在的。
[归纳提升]奥斯特实验揭示了电现象和磁现象之间有密切联系。电可以生磁,即电流有磁效应。
探究点2 通电螺线管的磁场
[阅读课本]P144~145“将导线绕在圆筒上……你怎样利用它来判断通电螺线管的磁极?”
[思考]螺线管是什么?
[提示]将导线绕在圆筒上,可做成一个螺线管。
[思考]通电直导线周围存在磁场,那么把直导线绕在圆筒上做成螺线管,通电后其周围是否也会产生磁场呢?
[提示]通电导线周围的磁场是由电流产生的,磁场的有无与导线的形状无关。
[思考]观察通电螺线管周围铁屑的分布情况,对比条形磁体的磁场分布情况,你有什么发现?
[提示]通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
[思考]如何判断通电螺线管的磁极?
[提示]利用已知N、S极的小磁针来判断。依据是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
[思考]螺线管上的线圈匝数对实验有影响吗?
[提示]匝数多的螺线管周围磁场强,小磁针受力大,实验现象更明显。
[思考]通电螺线管周围的磁场方向与什么因素有关?
[提示]对调电源的正、负极,观察小磁针的偏转情况。
[思考]除此之外,还有没有其他改变方法呢?
[提示]改变螺线管的绕向,观察小磁针的偏转情况。
[思考]螺线管与电源正、负极的接法和螺线管的绕向对通电螺线管的极性有决定作用吗?
[提示]演示观察如图所示的情况,注意从“电源正负极的接法、螺线管的绕向、螺线管中的电流方向”三个方面观察。
[思考]图甲和图乙相同的是什么,不同的是什么?
[提示]电源正、负极的接法不同,绕向相同,螺线管中电流的方向不同。
[思考]图甲和图丙相同的是什么,不同的是什么?
[提示]电源正、负极的接法不同,绕向不同,螺线管中电流的方向相同。
[思考]决定螺线管两端极性的因素是什么?
[提示]螺线管中的电流方向相同,磁极方向就相同。
[归纳提升]通电螺线管两端的极性由螺线管中电流的方向决定,而跟螺线管的绕向和螺线管与电源正、负极的接法无关。
[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