初中物理第二节 电流的磁场教案设计

这是一份初中物理第二节 电流的磁场教案设计，共5页。教案主要包含了创设情境，导入新知，自主合作，感受新知，师生互动，理解新知，尝试练习，掌握新知，课堂小结，梳理新知，深化练习，巩固新知等内容，欢迎下载使用。

1．通过实验了解电流周围存在磁场。
2．探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。
3．会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
重点难点
重点
1．通过实验知道电流的磁效应。
2．通电螺线管外部的磁场分布情况。
难点
运用安培定则判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
教学用具
电源、开关、导线、小磁针、磁铁、铁粉、螺线管、演示用螺线管、多媒体课件等。
教学过程
一、创设情境，导入新知
问题：当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？
(学生回忆上节课的主要内容，回答问题。观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。)
引导：小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？只有磁体周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？
今天我们就来学习《第2节 电生磁》。
二、自主合作，感受新知
阅读教材并结合生活实际，完成《探究在线·高效课堂》“预习导学”部分。
三、师生互动，理解新知
(一)电流的磁效应
在历史上相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。1820年丹麦物理学家奥斯特，在一次偶然的机会发现电流的周围存在磁场，这一重大发现轰动了科学界，今天，我们一起来做这个实验。
奥斯特实验：教师有步骤地进行课本P124“想想做做”实验，指导学生仔细观察：
(学生观察实验，注意观察小磁针在开关断开前后的变化情况。)
1．把小磁针放在导线下方，通电，观察小磁针有没有变化？
2．把小磁针放在导线下方，断电，观察小磁针有没有变化？
3．把小磁针放在导线下方，改变电流方向，观察小磁针有没有变化？
归纳实验现象，得出结论。
小结：通电导体周围存在着磁场，电流的磁场方向与导体中电流的方向有关，我们把这种现象叫电流的磁效应。
典例解读
【例1】如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是( )
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【解析】通电导线周围存在磁场，其方向由电流的方向决定的，故A、D错误；当通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误。
【答案】B
(二)通电螺线管的磁场
问题：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？
学生思考回答：磁场太弱。
引导：把导线绕在圆筒上，做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强很多。
学生观察通电螺线管周围存在磁场，不同位置磁场的方向也不同。
展示：通过图片展示介绍通电螺线管。给螺线管通电，能使小磁针转动。
问题：通电螺线管的磁场与哪种磁体的磁场相似？
演示：课本图20.2－4的实验。
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。观通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变电流方向，再观察一次。用线画出铁粉的形状。
引导：对比通电螺线管的磁场分布以及前面学过的磁体周围的磁场，它的形状与哪个磁体相似？
学生通过在螺线管周围放置小磁针的方法，总结得出结论。
小结：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端就相当于条形磁体的两个磁极。
问题：通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢？
学生进行猜想：磁极可能与电流方向有关，可能还与螺线管的绕线有关等。
设计实验：在通电螺线管的外部放一些小磁针，利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管，改变电流方向，确定通电螺线管的磁极。
进行实验：按照课本中的图进行绕线，给螺线管通电，在图中标出通电螺线管的N、S极。
学生对比通电螺线管的N、S极，得出结论。
归纳分析：当通电螺线管的电流方向改变时，小磁针N极指向也发生改变。
出示投影：
下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的，我们能否受到某种启示呢？学生之间交流、讨论螺线管的磁场方向如何规定？如果我们自己沿着电流方向走，北极在哪一边？你能用右手来概括通电螺线管的北极与电流方向的规律吗？
(学生讨论课本中的蚂蚁和猴子的说法，尝试用自己的方法把这种关系表述出来。)
(三)安培定则
引导：实验结果表明，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确定。改变电流方向，通电螺线管的N、S极正好对调，这说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
通电螺线管的极性跟电流的方向的关系，可以用安培定则来判定。
学生阅读课本中关于安培定则的描述，结合刚才的实验尝试用安培定则判定通电螺线管的磁极。
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。
典例解读
【例2】如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是( )
A．通电螺线管的左端为N极
B．小磁针一直保持静止
C．小磁针的S极向右转动
D．通电螺线管外A点的磁场方向向左
【解析】由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，故A错误；通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，则小磁针的S极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针不会静止，故BC错误；在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故D正确。
【答案】D
【方法归纳】分析解答通电螺线管的磁场、磁感线、周围小磁针等综合问题，可以根据安培定则将通电螺线管转换为“条形磁体”进行分析作答。也就是可以利用安培定则将通电螺线管的磁场转化为“条形磁体”的磁场进行类比分析。
【例3】闭合开关S后，电磁铁A和永磁体B间的磁场分布如图，请标出永磁体B的N、S极和画出通电螺线管的绕线方法。
【解析】在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出最后回到S极，所以永磁体B的左端为S极，电磁铁A的右端是N极；根据安培定则，伸出右手使右手大拇指指向电磁铁的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流从电磁铁A的左端流入。
【答案】如图所示
【方法归纳】安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能判断出电流方向或绕圈的绕向，即电流方向、线圈的绕向及N极方向，知道其中两个便可求出另外一个。
四、尝试练习，掌握新知
请同学们完成《探究在线·高效课堂》“随堂演练”部分。
五、课堂小结，梳理新知
1．电流的磁效应：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关。
2．通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管周围存在着磁场。
(2)通电螺线管的磁场分布与条形磁体的磁场相似。
(3)通电螺线管的极性取决于电流方向。
3．安培定则
用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指指向通电螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
六、深化练习，巩固新知
请同学们完成《探究在线·高效课堂》“课时作业”部分。
教学反思