初中物理九年级14.3 电流的磁场 教案

三、电流的磁场
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
教学目标
1．知道电流周围存在着磁场。
2．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。
3．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
1．通过观察和体验奥斯特实验，初步了解电和磁之间有某种联系。
2．通过实验得出通电螺线管外部的磁场方向，体验通电螺线管的磁场与条形磁体磁场的相似性。
情感、态度与价值观
1．通过认识电与磁的关系，让学生保持对大自然的好奇心。
2．通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索物理的奥秘。
1．奥斯特实验。
2．通电螺线管外部的磁场。
3．右手螺旋定则。
用右手螺旋定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
电源、开关、直导线、螺线管、小磁针一盒、铁屑、纸板等。
教学过程
新课引入
在历史上，人们最初认为电和磁是互不相关的两种现象。同学们，通过我们已经学过的部分电学和磁现象的知识，有没有发现它们之间有一些相似的性质呢？
学生回答：有，带电体能够吸引轻小物体；磁体能够吸引铁、钴、镍等制成的物品。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
提出问题：这是一种巧合还是它们之间存在一定的联系呢？
知识点一　电流的磁场
十九世纪初，一些哲学家和科学家开始认为自然界各种现象之间应该是互相联系的，基于这种思想，丹麦物理学家奥斯特开始用实验的方法寻找电和磁之间的联系。终于成为第一个发现电和磁之间有联系的科学家(介绍奥斯特)。学生预习教材并完成奥斯特实验。
演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。
提问：观察到什么现象？
学生实验后回答：观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。
进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？
师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生了力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。
1．实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。
提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与电流的方向有没有关系呢？
重做上面的实验，请同学们观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化。
提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？
学生实验后回答：观察到当电流的方向变化时，小磁针N极偏转方向也发生变化，说明电流的磁场方向也发生变化。
2．电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。
提问：奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的，但在当时这一重大发现却轰动了科学界，这是为什么呢？
学生看书讨论后回答：
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，有力推动了电磁学的研究和发展。
通过奥斯特实验视频进一步巩固实验结论。
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，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们学习下面的内容。
知识点二　通电螺线管的磁场
研究通电螺线管周围的磁场，用铜导线穿过纸板绕成螺线管进行实验。
教师当场演示：在纸板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲纸板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。
提问：同学们观察到什么现象？
学生回答：
通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似。
通电螺线管两端的磁性最强。
提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？
学生实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。
再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢？同学们看书、讨论，弄清右手螺旋定则的作用和判定方法。
知识点三　右手螺旋定则
介绍右手螺旋定则：展示一种判定通电螺线管磁场方向的方法，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极，大拇指所指的方向也是通电螺线管内部的磁场方向。
教师演示具体的判定方法。并进一步通过练习巩固学生对右手螺旋定则的运用。
板书设计
1．电流的磁场
(1)奥斯特实验：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
(2)电流的磁效应：通电导体周围存在磁场。
2．通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关。
(3)判定方法：右手螺旋定则。
教学反思
本节课采用了“传递－接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中，我总结如下：
本节教学基本能够达到自己的预想，但是由于时间安排不够合理，导致难点右手螺旋定则的教学比较仓促，因此下半节课的重点应放在有关右手螺旋定则的应用和螺线管绕线方法上面，让学生理解通电螺线管磁极与电流方向的关系。针对：
1．根据电流方向确定通电螺线管的磁极。
2．根据通电螺线管的磁极确定电流方向。
3．已知电流方向或磁极，确定通电螺线管的缠绕方法。
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