物理九年级下册第十六章 电磁铁与自动控制2 奥斯特的发现教案设计

16.2奥斯特的发现

教学目标

【知识与能力】

1.了解奥斯特的实验，知道电流的磁效应。 

2. 知道通电导线周围存在磁场，通电螺线管外部的磁场分布和条形磁铁的磁场相似，会用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性。

【过程与方法】

1. 通过观察体验电流周围存在磁场，初步了解电和磁之间的联系。 

2. 通过实验探究通电螺线管外部磁场的分布规律及磁场方向。

【情感态度价值观】

1.了解奥斯特发现电与磁之间的联系的过程，知道物理学的发展史由浅入深，培养学生对物理的兴趣。 

2. 通过认识电流周围可以产生磁场，体会不同自然现象之间存在的相互联系，养成乐于探究自然奥秘的习惯。

教学重难点

【教学重点】

奥斯特的实验揭示了电流的磁效应；通电螺线管的磁场及其应用。

【教学难点】  

通电螺线管的磁场及其应用。          

课前准备

奥斯特实验器材一套，通电螺线管，小磁针，投影仪，大头针。

教学过程

一、引入新课

　　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？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。这些是我们已经了解过的知识，大家还想知道关于磁的一些什么样的知识？

　　本节课我们就一起探索有关磁的其他知识。

二、新课教学

探究点一：电流的磁场

　　教师先让学生阅读课本，让学生初步的了解电流的磁效应及它的发现者。接着带领学生看活动一中的内容。

　　在小磁针上面有一条直导线，当直导线触接电池通电时，你们能看到什么现象？改变电流的方向，又能看到什么现象？

　　现象：当直导线触接电池通电时，小磁针发生偏转。断电时，小磁针又回到原来的位置。当改变直导线中电流方向时，小磁针偏转方向也发生变化。

　　结论：看来通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。通电导线周围磁场方向跟电流方向有关。当电流方向发生变化时，磁场的方向也发生变化。

　　以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，而且，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫作电流的磁效应。

这个实验看上去非常简单，但在当时这一重大发现轰动了科学界。因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展。奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场。

探究点二：通电螺线管的磁场

把导线绕在圆筒上，做成的螺线管也叫线圈，它能使各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多，这样在生产实际中用途就大，那么通电螺线管的磁场是什么样的？

　　我们下面通过实验来探究通电螺线管的磁场是什么样，我们每组还是先提问题，再设计实验，通过对实验的观察、分析、讨论，最后得出结论。我们已了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场分布，那么通电螺线管的磁场可能与哪种磁体的相似？通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？如何判断？

学生们根据问题设计实验，并动手做实验。现在把你们记录下小磁针指的方向在图中标出.还有是把你们的玻璃板，观察铁屑的分布情况，得到什么结论？

　　学生汇报自己的实验现象及结论。

　　现象：把小磁针放在螺线管周围，通电，小磁针偏转。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，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。

　　结论：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。

我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？我们能否用右手来判断呢？教师引出右手螺旋定则。

通电螺旋管的极性跟电流方向间的关系，可以用右手螺旋定则来判定。用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。如下图所示。

板书设计

16.2 奥斯特的发现

一、电流的磁场

1.电磁感应现象是奥斯特发现的。

2.通电导体跟磁体一样存在着磁场。

二、通电螺线管的磁场

1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

2.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。

三、右手螺旋定则

用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

教学反思

电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此，要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，要让学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在的某种关系。

通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去探究，用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。探究结束后，让学生自己归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出右手螺旋定则。