2021学年第二十章 电与磁第2节 电生磁教学设计

第2节　电生磁

教学目标

【知识与技能】

1．初步认识电能生磁，了解奥斯特实验．

2．初步认识通电螺线管外部的磁场，通过了解奥斯特实验和条形磁体外部的磁场，提高学生的实验操作技能和知识迁移的能力．

3．能用安培定则判断通电螺线管外部磁场的方向．

4．会观察、收集实验中的现象、信息，并会处理这些信息．

【过程与方法】

1．经历观察和探究的过程，经历电生磁的发现过程，简单描述在探究过程中观察到的现象．

2．在实验中发现、提出问题，并制定简单的实验方案．

3．在讨论、评估、交流中通过书面和口头的方式表明自己的观点，有评估和听取别人意见的意识．

【情感、态度与价值观】

1．通过了解物理知识转化成为实际技术的过程，进一步提高学习科学技术知识的兴趣，培养初步的创造发明的意识．

2．通过本节课的学习，培养学生尊重事实，实事求是的科学态度．

重点难点

【重点】

1．奥斯特实验及电流的磁效应．

2．通电螺线管周围的磁场分布及安培定则的使用．

【难点】

安培定则的使用．

教学过程

知识点一　电流的磁效应

【自主学习】

阅读课本P124－125，完成以下问题：

1．奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应，该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现．

2．奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关．

【合作探究】

演示一　电流的磁效应

1．将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化．该现象说明了什么？

答：磁针发生转动．说明电流周围有磁场．

2．改变电流的方向，观察磁针的变化．磁针会转动吗？说明了什么？

答：磁针转动方向相反．说明电流的磁场方向跟电流方向有关．

【教师点拨】

1．电流周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关．这就是电流的磁效应.

2．电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，所以该实验叫奥斯特实验，它揭示了电和磁不是孤立的，而是有密切的联系．

知识点二　通电螺线管的磁场

【自主学习】

阅读课本P125－126，完成以下问题：

通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，其两端的极性跟螺线管中电流的方向有关．

【合作探究】

探究　螺线管

1．既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？

答：磁性太弱——磁场太弱．

2．怎样才能使电流的磁场变强呢？

答：如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管(也叫线圈)，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多．

演示二　通电螺线管磁场的分布

在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑．通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况．

1．通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似？

答：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似．

2．改变电流方向，观察到什么现象？

答：两侧小磁针的指向反转．

3．通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？如何判断？

答：把小磁针放在螺线管周围，螺线管通电后，小磁针偏转．当改变电流方向，小磁针偏转方向发生变化．把一些小磁针放在通电螺线管周围，记录下小磁针北极指的方向，每个小磁针北极指的方向就是该点的磁场方向，据此可描出磁感线．磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体南极，这样就判断出通电螺线管的两极．把小磁针放在螺线管的两端通电后，观察小磁针的N极指向，从而判别通电螺线管的N、S极．

例题　改变通电螺线管的绕线方式或改变电流方向，通过观察小磁针的指向，判断螺线管的N、S极，并标在图中．

解答：

【教师点拨】

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关．当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.

知识点三　安培定则

【自主学习】

阅读课本P127，完成以下问题：

安培定则的内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极.

【合作探究】

演示三　通电螺线管的电流方向与N极的位置关系

蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边．

如果电流沿着我右臂所指的方向，N 极就在我的前方．

1．你能借用自己手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极的位置关系吗？

答：安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极．

2．如果条形磁体的磁性减弱了，你能用电流使它增强吗？应该怎么办？

答：能．把条形磁体放在螺线管中，保证其磁场方向和螺线管内部磁场线方向相同，给线圈加上直流电，一段时间后，条形磁体的磁性就会变强．

【教师点拨】

判断右手四指的弯曲方向是否跟螺线管内电流的环绕方向一致，是能否正确使用安培定则的关键，只有当右手四指弯向电流的环绕方向时，大拇指所指的那一端才是螺线管的N极．

【跟进训练】

1．判断下面通电螺线管中的N极和S极．

解答：

2．判断通电螺线管中的电流方向．

解答：

课堂小结

1．电流的磁效应

2．奥斯特实验

3．通电螺线管的磁场

4．安培定则

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．