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《电生磁》教案
【教学目标】
1、认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系。
2、知道通电导体周围存在着磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。
3、会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
4、通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情和求是态度,初步领会探索物理规律的方法.www.21-cn-jy.com
【教学重、难点】
1、奥斯特的实验揭示了电流的磁效应
2、通电螺线管的磁场及其应用
3、通电螺线管的磁场及其应用
【教学过程】
一、温故知新
1、磁场的方向是怎样规定的?
2、磁极间的相互作用规律是什么?
二、探究新知
(一)电流的磁效应
实验探究1:
如右图所示,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。
断电
通电
磁针转动说明了什么?
通电后磁针转动,说明电流周围有磁场。
实验探究2:
改变电流的方向,观察磁针的变化。磁针偏转方向改变说明什么?
通电
改变电流方向
磁针转动方向相反。电流的磁场方向跟电流方向有关。
现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;电流方向改变,小磁针偏转方向相反。
结论:(1)、通电导线周围存在着磁场;
(2)电流的磁场方向与电流方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
奥斯特的故事:奥斯特是丹麦物理学家,他从小聪明好学,1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习,后来成为这所大学的物理教授。
【来源:21·世纪·教育·网】
他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找,在多次失败后,1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。21·世纪
教育网
练一练:
1、1820年4月的一天,物理学家奥斯特无意中让通电导线靠近小磁针。发现小磁针偏转。他非常兴奋,紧紧抓住这个现象,接连三个月做了60多个实验证明电流的确能产生磁场,这种现象称为电流的磁效应。
2、如图是奥斯特实验装置,接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了通电导线周围存在磁场;断开电线,小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置,改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明了电流周围的磁场与电流方向有关。
(2)通电螺线管的磁场
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?
磁性太弱——磁场太弱。
怎样才能使电流的磁场变强呢?
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。
将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
播放视频:探究通电螺线管外部的磁场分布
通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
实验:把小磁针放到螺线管周围不同位置,观察磁针N极的方向。
由实验可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两极。
通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系?
预想可能的不同种情况,小组间交流。
通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。
实验结论:
通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
想想议议:
你能借用自己的手指的关系来描述通电螺线管的电流方向与N极位置的关系吗?看看蚂蚁和猴子是怎么说的,也许你会受到一些启示。21世纪教育网版权所有
如果我沿着电流方向绕螺
如果电流沿着我右臂所指的方向,
线管爬行,N极就在我的左边。
N极就在我的前方。
安培定则
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N)极—安培定则21教育网
巩固练习
1.判断下面螺线管中的N极和S极:
2、判断螺线管中的电流方向
3、根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源的正负极
想想议议:
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?
可以。把磁铁放在螺线管中,保证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,磁铁磁性就会变强。21cnjy.com
三、课堂小结
1.电流的磁效应
奥斯特实验:通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关;
2.通电螺线管的磁场与条形磁体相似,它的两端相当于条形磁体的N、S极;
3.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。
4、课堂练习
1、如图所示,当导线通电时,位于导线正下方的小磁针发生偏转;切断电流时,磁针又回到原位。这一现象说明电流周围存在磁场。当导线中的电流改变方向时,磁针的偏转方向也相反。
2.探究通电螺线管的磁场分布实验:断电时小磁针静止如图所示,则螺线管右侧为地理北(选填“东”、“南”、“西”、“北”)方,通电时,纸板上方的螺线管中的电流方向如箭头所示,则小磁针受到磁场力的作用不(选填“顺时针”、“逆时针”或“不”)偏转。
3.
如图所示,通电螺线管旁放有一枚小磁针,根据磁感线的方向可以判断出,图中电源的
上端(选填“上”或“下”)为电源的正极,小磁针静止时
下端(选填“上”或“下”)为N极。
作业布置
完成课后动手动脑学物理1、2、3
板书设计
20.2
电生磁
1.电流的磁效应
奥斯特实验
通电螺线管及特点
2.安培定则
内容
应用
【教学反思】
本节课是一节实验探究课,重
( http: / / www.21cnjy.com )现奥斯特实验,我为学生演示奥斯特实验,学生观察现象,得出结论。奥斯特实验是本节课的重点,但是非常简单。实验分为两步:一是将小磁针靠近通电导线,二是在第一步的基础上改变通电导线中电流的方向,然后观察现象。21·cn·jy·com
通电导线周围有磁场,但是磁场较弱,而
( http: / / www.21cnjy.com )且携带不方便,所以引出通电螺线管。在这一环节我为学生演示了通电螺线管最基本的制作方法,及其特点;本节难点在于安培定则的应用,要反复练习。
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20.2
电生磁
一、选择题(共5题)
1.
(2021·单元测试)如图是奥斯特实验装置,当导线中通过向右的电流时,小磁针偏转,说明小磁针受到力的作用,下列关于该实验的说法正确的是
A.把小磁针移至图中导线的上方,小磁针的偏转方向不改变
B.小磁针位置不变,改变导线中电流的方向,小磁针偏转方向改变
C.把小磁针拿走,通电导线周围的磁场将消失
D.无论通电导线怎么放置,只要导线中有电流,小磁针就发生偏转
2.
(2021·同步练习)下图中通电螺线管线圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布,正确的是
A.
B.
C.
D.
3.
(2021·同步练习)奥斯特实验装置如图所示,下列操作及判断正确的是
A.将直导线与小磁针垂直放置,通电后实验效果最好
B.移去小磁针,通电直导线周围不会存在磁场
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针不会偏转
D.改变通电直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向将发生改变
4.
(2021·同步练习)如下图所示是对电流和磁极方向之间关系的判断,正确的是
A.
B.
C.
D.
5.
(2021·同步练习)如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是
A.线管静止不动
B.螺线管转动,最后
端指南,
端指北
C.螺线管转动,最后
端指北,
端指南
D.螺线管会在任意位置静止
二、填空题(共4题)
6.
(2021·同步练习)物理学家
做实验时发现,导线通电时,小磁针发生偏转;断开电路时,小磁针恢复到原来的指向,这个现象表明,通电导体周围存在
。
7.
(2021·同步练习)探究通电螺线管外部磁场的方向时,在玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况如图所示。铁屑在玻璃板上的分布与
的磁场分布非常相似。若把连接电源正负极的接线对调,再闭合开关,轻敲玻璃板,此时铁屑的分布情况
,小磁针
、
极的指向
(后两空均填“改变”或“不变”)。
8.
(2021·同步练习)小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示)。将它放入水中漂浮,船头指向东。闭合开关
,电磁铁的
端为
极;电磁铁由于受到
的作用,船头会指向
。
9.
(2021·同步练习)开关
闭合时,通电螺线管的磁感线如图所示,则电源的
端为正极(选填“”或“”);小磁针的
极将
(选填“向左偏转”或“向右偏转”);若通电螺线管附近有
和
两个位置,磁性较强的是
(选填“”或“”)位置。
三、作图题(共1题)
10.
(2021·同步练习)请回答下列问题:
(1)
在图甲中,根据磁感线方向标出电源的正、负极和通电螺线管及静止小磁针的
、
极。
(2)
在图乙中标出通电螺线管的
、
极和磁感线的方向。
(3)
在图丙中标出通电螺线管的
、
极和静止在通电线圈旁边的小磁针的
极。
四、实验题(共1题)
11.
(2021·单元测试)实验名称:探究通电螺线管外部磁场的特点。
(1)
如图所示,当闭合开关
后,小磁针会发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过
发生力的作用。
(2)
实验中选用小磁针是为了
;实验过程中,把电池的正、负极位置对调,这样操作是为了研究
和
是否有关。
(3)
如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”,应在如图所示电路的基础上做怎样的改进?
。
答案
一、选择题(共5题)
1.
【答案】B
【知识点】电流的磁效应
2.
【答案】B
【解析】对右手螺旋定则不理解,无法利用右手螺旋定则解决相关问题。用右手握住螺线管,四指弯向电流环绕方向,大拇指所指的一端就是螺线管的
极,通电螺线管的外部,磁感线从它的
极出来回到
极,故A、C、D错误,B正确。
【知识点】磁感线、安培定则
3.
【答案】D
【知识点】电流的磁效应、通电直导线的磁场
4.
【答案】D
【知识点】安培定则
5.
【答案】B
【知识点】安培定则、通电螺线管的磁场
二、填空题(共4题)
6.
【答案】奥斯特;磁场
【解析】丹麦物理学家奥斯特是第一个发现电与磁的联系的人,他发现通电导线附近的小磁针会发生偏转,断开电路时,小磁针恢复到原来的指向,这一现象说明通电导体周围存在着磁场。
【知识点】电流的磁效应
7.
【答案】条形磁体;不变;改变
【知识点】通电螺线管的磁场
8.
【答案】;
【知识点】地磁场、安培定则
9.
【答案】;
【解析】在磁体的外部,磁感线是从磁体的
极出来回到磁体的
极的,则螺线管的左端为
极,右端为
极;根据安培定则可知,电源的
端为正极;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的
极将向左偏转;
靠近螺线管的磁极,则磁性较强。
【知识点】安培定则、通电螺线管的磁场
三、作图题(共1题)
10.
【答案】
(1)
如答图甲所示。
(2)
如答图乙所示。
(3)
如答图丙所示。
【知识点】安培定则、通电螺线管的磁场、磁极
四、实验题(共1题)
11.
【答案】
(1)
磁场
(2)
显示磁场方向;通电螺线管外部磁场方向;电流方向
(3)
在电路中串联一个滑动变阻器
【知识点】通电螺线管的磁场、用滑动变阻器改变电路中的电流
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人教版九年级物理第二十章第二节
电
生
磁
学习目标
1、认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间有某种联系。
2、知道通电导体周围存在着磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。
3、会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。
温故知新
1、磁场的方向是怎样规定的?
在物理学中小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场方向。
2、磁极间的相互作用规律是什么?
同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引。
电流的磁效应
(1)磁针会转动吗?
如右图所示,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。
磁针发生转动。
(2)磁针转动说明了什么?
通电后磁针转动,说明电流周围有磁场。
演示奥斯特实验
磁针转动方向相反。
磁针偏转方向改变说明什么?
改变电流的方向,观察磁针的变化。
改变电流方向
电流的磁效应
电流的磁场方向跟电流方向有关。
电流的磁效应
1、电流的周围存在磁场,
3、通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种
现象叫做电流的磁效应。
2、电流的磁场方向跟电流方向有关。
奥斯特的故事
奥斯特是丹麦物理学家,他从小聪明好学,1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习,后来成为这所大学的物理教授。
他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找,在多次失败后,1820年,奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。
练一练
1、1820年4月的一天,物理学家
无意中让通电导线靠近小磁针。发现小磁针偏转。他非常兴奋,紧紧抓住这个现象,接连三个月做了60多个实验证明电流的确能产生磁场,这种现象称为
。
奥斯特
电流的磁效应
练一练
2、如图是奥斯特实验装置,接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了
;断开电线,小磁针在
的作用下又恢复到原来的位置,改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明了
。
通电导体周围存在磁场
地磁场
电流周围的磁场与电流的方向有关
想一想
磁性太弱——磁场太弱。
怎样才能使电流的磁场变强呢?
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?
将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
螺线管
通电螺线管的磁场
通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
通电螺线管的磁场
改变电流方向,两侧小磁针的指向反转。
把小磁针放到螺线管周围不同位置,观察磁针N极的方向。
由实验可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两极。
通电螺线管的磁场
通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系?
通电螺线管的磁场
通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。
实验结论:
通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
通电螺线管的磁场
想想议议
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗?
猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下,说:如果电流沿着我右臂所指的方向流动,N
极就在我的前方。
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行,说:N
极就在我的左边。
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,那么大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N)极—安培定则
安培定则
练一练
1.判断下面螺线管中的N极和S极:
2.判断螺线管中的电流方向:
N
S
S
N
N
S
练一练
3.根据小磁针静止时指针的指向,判断出电源的正负极。
电源
S
N
N
S
+
—
想想议议
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?
可以。把磁铁放在螺线管中,保证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,磁铁磁性就会变强。
1.电流的磁效应
奥斯特实验:通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关;
2.通电螺线管的磁场与条形磁体相似,它的两端相当于条形磁体的N、S极;
3.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。
课堂小结
牛刀小试
1、如图所示,当导线通电时,位于导线正下方的小磁针发生偏转;切断电流时,磁针又回到原位。这一现象说明
。当导线中的电流
时,磁针的偏转方向也相反。
电流周围存在磁场
改变方向
2.探究通电螺线管的磁场分布实验:断电时小磁针静止如图所示,则螺线管右侧为地理
(选填“东”、“南”、“西”、“北”)方,通电时,纸板上方的螺线管中的电流方向如箭头所示,则小磁针受到磁场力的作用
(选填“顺时针”、“逆时针”或“不”)偏转。
牛刀小试
北
不
3.
如图所示,通电螺线管旁放有一枚小磁针,根据磁感线的方向可以判断出,图中电源的
端(选填“上”或“下”)为电源的正极,小磁针静止时
端(选填“上”或“下”)为N极。
牛刀小试
上
下
作业布置
完成课后动手动脑学物理1、2、3题
再
见