沪科版九年级全册第十七章 从指南针到磁浮列车第二节 电流的磁场教案

第二节   电流的磁场

教学目标

1、通过对日常生活、工业生产中的电器设备的观察，知道电与磁有密切的联系。

2、知道电流周围存在磁场。

3、通过探究实验，知道通电螺线管对外相当于一条形磁铁。

4、会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。

5、在认识通电螺线管特性的基础上了解电磁铁的构造。

重点、难点

重点：通电螺线管的磁场及其应用。

难点：会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。

教具 

一根硬直导线，干电池2－4节，小磁针、铁屑、螺线管、开关、导线若干。

课时数：1课时

教学过程

一、复习回顾、引入新课

提问：1、什么是磁性？磁极？磁化？

2、磁体间的相互作用规律是什么？

3、磁场的基本性质及方向是怎么规定的？

4、磁感线反映了磁场的哪些信息？

引入：带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。

二、投放学案，展示疑点

学案中“自主学习”部分，以填空的形式提出问题，引导学生看课本，浅显易懂，先让学生自学，然后教师根据学生的自学情况，有选择的提出以下几个问题，让学生加深对所学内容的理解：

1、奥斯特实验：

（1）指导实验进行的方法、步骤，要求把磁针放在导线的上方和下方，分别观察通电、断电时，小磁针N极的指向有什么变化。

（2）改变电流方向再观察小磁针N极的指向有什么变化？

讲述：奥斯实验的物理意义在于，揭示了电现象与磁现象不是各自孤立的，而是有密切联系的，这一发现激发了各国科学家探索电磁本质的热情，有力推动了电磁学的深入研究。

2、通电螺线管的磁场

（1）将一根粗导线绕在圆棒上，定型后取下来，我们把导线弯成这样的螺线管，给它通电，它周围也会有磁场存在吗？

（2）演示通电螺线管的磁场：

a.观察通电螺线管外部铁屑分布的情况。

b.观察通电螺线管两端对小磁针的作用。

c.改变电流方向，检验通电螺线管两端的极性。

d.对比条形磁铁周围磁感线的分布情况，得到什么启示？

3、安培定则（又叫右手螺旋定则）：

仔细观察课本17－11图后思考、回答：

（1）安培定则作用是什么？

（2）安培定则的内容是什么？

（3）利用安培定则的判断方法如何？

讲述：

判断方法：

a.标出螺线管上电流的环绕方向。

b.用右手握住螺线管，让四指弯向电流的方向。

c.则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。

4、电磁铁：

你知道什么是电磁铁吗？电磁铁的工作原理是什么？它有哪些特点？

讲述：

（1）可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无。

（2）可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性。

（3）可以通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱。

三、合作共建，解决疑难

1、怎样理解奥斯特实验？

（1）丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现电流具有效应，即通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，而且电流的磁场与通电导线中的电流方向有关。

（2）奥斯特实验的物理意义在于揭示了电现象和磁现象不是彼此孤立的，而是有密切联系的。这一重大发现激发了各国科学家探索电磁本质的热情，有力的推动了电磁学的深入研究。

2、怎样判断通电螺线管的磁极或电流方向？

运用右手螺旋定则判定时注意：X| k |B | 1 . c|O |m

（1）要用右手，手用错则判断的结果恰好相反。

（2）要把四个手指并拢且弯曲成环状，弯曲的手指尖所指的方向是电流的方向。可以把书或本子卷成纸状，在纸筒上画出导线的绕法和电流的方向，要用右手握住筒练习。

（3）大拇指要挺起，大拇指尖所指的那端是螺线管的N极。

3、正确理解通电螺线管的磁场

通电螺线管的周围也存在着磁场，其外部磁场的形状与条形磁体的磁场一样，两端相当于条形磁体的N、S极，其内部也存在磁场，且内部磁感线的方向由S极指向N极，也就是说：放在通电螺线管内静止的小磁针N极所指的那一端，就是通电螺线管的N极，通电螺线管内部的磁感线与外部从N极到S极的磁感线组成闭合的曲线。

4、电磁铁

（1）电磁铁的工作原理

电磁铁是内部插有铁芯的螺线管，当通电螺线管插入铁芯后，由于铁芯被磁化产生了与原螺线管方向一致的磁场，因而它的磁性比原来强得多，因此电磁铁就是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。

（2）电磁铁的铁芯用软铁而不用钢

电磁铁要求其磁性随着通入电流的大小而发生明显变化，而且还要求可以通过电流的通断来控制磁性的有无。软铁容易被磁化，磁性也很容易消失，而钢具有保持磁性的性质，钢被磁化后磁性不消失而成为永磁体，所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢。

四、知能应用，规律总结

1、如图所示，当开关S闭合后，小磁针的N，S极按箭头方向转动到与螺线管轴线方向一致时静止不动，试判断电源的正、负极。

答案：电源左端为正极右端为负极。

方法指导：这类题目是中考热点，重点考查了磁极间的作用规律、通电螺线管的磁场、电流方向、安培定则。该题要先从小磁针的偏转情况入手，判断出通电螺线管的极性，再得用安培定则判断出电流的环绕方向，由电源外部的电流方向总是从正极流向负极，再判断出电源的正负极。  

该题的变式：知道电源的正负极，来判断小磁针的偏转。

解答该题需注意的是：用右手！勿用左手握通电螺线管。

2、 如图所示，L是电磁铁，在电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体。当S闭合后，弹簧的长度将_____，如果变阻器的滑动片P向右移动，弹簧的长度又将____（填变长、变短或不变）。

【解析】：变短  变长新- 课- 标-第 -一-网

虽然问的是弹簧的长度，实质考查了影响通电螺线管的磁性大小的因素、安培定则、磁极间的相互作用规律、滑动变阻器及欧姆定律。

螺线管断电无磁性，当开关闭合时，有电流通过螺线管，螺线管有磁性，由安培定则可判断出上端为N极，同名磁极互相排斥，所以弹簧变短；当变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的电阻变大，电流变小，螺线管的磁性变弱，故弹簧变长。

五、诊断评价，查漏补缺

组织完成学案的巩固训练部分，找到学生的知识缺漏。

六、课堂小结，构建网络

   让学生小结本节课所学的知识点，其他同学进行补充。

七、布置作业

课本105页，1、2、3题。

八、板书设计

第二节　电流的磁场

一、奥斯特实验：

表明：通电导体周围存在着磁场

二、通电螺线管：

通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流方向有关，磁性的强弱与电流的大小有关。

三、安培定则：

内容：

判断方法：X| k |B | 1 . c|O |m

（1）标出螺线管上电流的环绕方向。

（2）用右手握住螺线管，让四指弯向电流的方向。

（3）则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。

四、电磁铁：

1、定义：

2、工作原理：

3、特点：

九、教学反思

第二节《电流的磁场》学案

一、自主学习

1、奥斯特实验：（1）在小磁针上方平行架一根导线，当接通电路，导线中有电流通过，小磁针_________；断开电路，导线中无电流通过，小磁针______。这个现象表明：_________________，这种现象叫做电流的__________效应。

（2）当导线中电流的方向改变，其周围磁场的方向随着改变，这说明通电导线周围的磁场方向与_______方向有关。

2、通电螺线管的磁场

（1）通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场_______。

（2）通电螺线管周围的磁场其两端的极性不是固定不变的，而是与____有关。

（3）通电螺线管周围的磁场方向可以用安培定则来判断：有右手握住螺线管，让四指沿着螺线管绕线方向弯曲，并跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指方向就是通电螺线管的_____所指方向。

3、电磁铁：（1）定义：内部带有_____的通电螺线管称为电磁铁。

（2）磁性强弱与什么因素有关：电磁铁的线圈的匝数越____，电流越____，它的磁性就越强。

（3）电磁铁的特点：磁性的有无可以由_____来控制；磁性的强弱变化可以通过改变_____来实现；电磁铁的N、S极以及它周围磁场方向的变化可以通过改变_____来实现。

二、合作探究

小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图1所示，右表是他所做实验的记录。w   W  w .x K  b 1.c o M

下列结论不正确的是（     ）

A．比较1、4两次实验可知：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强

B．比较1、3、5三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强

C．比较1、2、3（或4、5、6）三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强

D．电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多

三、重难点知识突破

1、如图2所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，请你想一想会发生的现象是（    ）

A.通电螺线管仍保持静止不动                   

B.通电螺线管能在任意位置静止

C.通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北   

D.通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北

2、如图3所示，当闭合电键S后，通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端，则（    ）

A．通电螺线管的Q端为N极，电源a端为正极

B．通电螺线骨的Q端为N极，电源a端为负极

C．通电螺线管的Q端为S极，电源a端为正极

D．通电螺线管的Q端为S极，电源a端为负极

四、巩固训练

1、螺线管磁性的有无是由     来决定的，磁极的极性是由     来决定的。

2、奥斯特实验表明，通电导线和磁体一样，周围存在着      。在磁场的某一点，小磁针静止时其      （选填“南”或“北”）极所指的方向就是该点的磁场方向。

3、利用电源、开关、滑动变阻器及电磁铁等元件，设计一个磁性可调的电磁铁，画出电路图。

4.在研究通电螺线管的磁场时，在硬纸板上均匀地撒满铁屑，铁屑被  _ 相当于 __

5.通电螺线管外部的的磁场和                  形磁体外部的磁场一样，它的两极分别是       极，      极。当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极              。

6.电磁铁的构造，一般是把           紧密地套在一个          上。

7.电磁铁磁性的有无可以由            来控制。

8.一个通电螺线管两端的极性决定于：（   ）

A.螺线管的匝数         B.通电螺线管的电流方向

C.螺线管内有无铁心     D.螺线管内有无电流

9.在图中画出电磁铁的通电方向或南北极。

参考答案：

一、自主学习

1、（1）发生偏转  不发生偏转  通电导线周围存在磁场   磁

（2）通电电流的方向   2、（1）一样   （2）通电电流的方向有关  （3）N  3、（1）铁芯  （2）多  大   （3）通断电  电流大小   通电的电流方向

二、合作探究  B

三、重难点知识突破

1、D   2、C

四、知能应用

1、有无电流   电流方向   2、磁场  北  3、略