高二物理沪教版选修3-1 5.3探究电流周围的磁场 教案
5.3探究电流周围的磁场
【教学目标】
知识与技能：
1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2、培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、作图能力。
3、培养学生良好的学习习惯，实事求是的科学态度。
过程与方法：
- 观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察实验能力。
- 通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流的关系，总结出安培定则，培养学生的分析概括能力。
- 从安培定则的应用，培养学生的思维作图能力。
情感态度与价值观：
养成实事求是，尊重自然规律科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
【教学重点】
奥斯特实验，通电螺线管周围的磁场，安培定则。
【教学难点】
安培定则的运用
【教学准备】
螺线管、铁屑、通电螺线管周围磁感线的主体模型，干电池铜导线。
【教学方法】
探究式教学法
【教学过程】
一、复习、引入新课
1、复习磁的基本知识
任何磁体都有两个磁极：分别叫做____和____.
磁极间的相互作用规律是：_______________
磁体周围存在着_______.它是确实存在着的一种物质。物理学中引入了_______来描述它。
图一： 根据磁铁的磁场方向画出小磁针的磁极；
图二： 根据磁针指向画出磁铁的磁极。
图一 图二
2、利用多媒体展示电磁体的应用，引导学生对生活、生产中大量电器的观察，使学生意识到电与磁有着密切的联系，同时，演示电磁铁吸引小铁钉的实验，引发学生思考：电能生磁吗？由此引入新课。
二、进行新课
1、电与磁的关系
（1）指导学生阅读和观察教材102页，图16-7所示的电器设备。
（2）奥斯特实验
实验器材：小磁针、电源、导线、开关
师：介绍实验器材，在介绍这些实验器材的同时，提出问题让学生思考
实验步骤：
第一， 观察小磁针静止时的指向，受地磁场影响磁针的南北极的方向。 然后按照如图所示、连接电路。将导线平行地位在静止的小磁针的上方闭合开关，观察小磁针是否偏转，注意观察N极指向什么方向。
第二、断开开关，观察小磁针是否偏转。
第三、将电源两极对调，改变电流方向，观察小磁针N极是否偏转，注意看N极向什么方向转动。
第四、根据观察到的实验现象讨论以下几个问题。
师：（1）小磁针在什么情况下偏转？什么情况下不偏转？
（2）小磁针为什么会偏转？
（3）小磁针偏转方向跟什么因素有关？
第五，通过观察和实验，师生共同讨论总结实验结论。
板书：实验结论
①通电导线和磁体一样，周围存在着磁场，即（电流的磁场）。
②电流的磁场方向跟电流方向有关。
2.通电直导线周围的磁感线
［用投影片出示通电直导线周围的磁感线分布情况］如图所示：
直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
问题：直线电流的方向跟电的磁感线方向之间的关系如何判断呢？
［出示投影片］直线电流的方向和电的磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
［出示投影片］环形电流的磁场。如图所示：
3.环形电流的磁感线
环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
4.通电螺线管的磁场
如图所示：［出示投影片］