通电螺线管的磁场 教案 (3)

通电螺线管的磁场
教案
1教学目标
⑴
知道奥斯特实验,理解电流周围存在磁场。
⑵
知道通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
⑶
会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极或通电螺线管的电流方向。
⑷
通过认识电流磁效应的现象和“探究通电螺线管磁场”实验,感受实验、观察、分析、归纳的研究方法。
⑸通过介绍奥斯特实验,懂得机遇垂青有准备的人的道理。
⑹通过探究通电螺线管磁场,增强协作意识。
2学情分析
本节教学是九年级物理第8章第2节《磁场》中的第二课时,学习内容主要包括电流的磁效应、通电螺线管周围的磁场、右手螺旋定则。本节课所揭示的电、磁间的内在联系,拉开了现代电磁学的序幕。本节内容是初中磁现象教学的重点和难点。
电流的磁效应是在日常生活中不易观察到的物理现象,同时通电螺线管的磁场,对学生来说比较陌生。因此,在教学中以实验探究为主,从知道电流周围有磁场为基础,逐步深入,认识通电螺线管的磁场。
本节教学通过学生参与、体验活动,经历实验、观察、分析、归纳的过程,认识物理研究的方法。通过探究的过程,增强互相合作与交流的意识,养成勇于质疑、大胆想象和尊重事实的科学态度。
通过了解电与磁的联系,保持对自然界的好奇,产生对科学探索的兴趣。同时通过了解生活实例,感受物理知识在生产、生活中的广泛应用。
3重点难点
教学重点:探究通电螺线管的磁场。
教学难点:右手螺旋定则。
4教学过程
【导入】引入
引入
磁浮列车视频
我们都知道:磁浮列车已经成为上海的特色交通工具,也是上海城市的标志,磁浮空中的优势,是它能够更高速。哪位同学能够告诉我们
数十吨重的列车是如何悬浮起来的呢
(生:磁极间的相互作用)
不错
那么列车的底座和整个导轨就应该是磁体,有这么大的磁体吗
显然是不现实的。那列车的底座和整个导轨的磁性又是如何获得呢
下面就准备请同学们自己试一试,在实验盘中有这样一根直导线,请同学们按图1所示,将直导线放置在小磁针的上方,并与小磁针的指向平行,用干电池作为电源给直导线瞬时通电。观察小磁针是否偏转 如果偏转,请用箭头在图中记录偏转的方向。
然后按图2所示改变直导线中的电流方向,同样观察小磁针是否偏转。如果偏转,也请记录它的偏转方向。
活动2【活动】新课
学生实验
2.电流磁效应
⑴活动Ⅰ
学生实验1:通电直导线可以使小磁针偏转。
电流周围存在磁场。
⑵活动Ⅱ
学生实验2:改变直导线中的电流方向,观察小磁针的偏转情况。
通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关。
⑶介绍奥斯特实验。
活动3【讲授】电流磁效应
讲授电流的磁效应
在人类历史上认识到电和磁之间存在联系的过程是漫长的,最初只有少数科学家坚信电和磁之间存在着联系,丹麦物理学家奥斯特就是其中之一。
奥斯特在一次讲课时,无意之中发现:通电导线下方的小磁针转动了一下,这一不显眼的现象并没有引起现场其他人的注意,但奥斯特却异常兴奋。接着他对此深入研究,得出了电流周围存在磁场的结论。奥斯特的这一发现是他一直坚信电、磁之间有联系的结果,可见机遇总是垂青有准备的人!所以这一不显眼的现象才会引起奥斯特的注意。说这一现象不显眼,其实也反映了单根直导线通电后周围的磁场比较弱,那有办法增强通电导线周围的磁场吗
活动4【活动】学生活动
通电螺线管的磁场
活动5【活动】学生实验：螺线管磁场与电流的关系
探究螺线管的磁场与电流的关系
3.通电螺线管
⑴活动Ⅲ演示实验1:观察螺线管通电后周围铁屑的分布情况。
通电螺线管周围的磁场分布和条形磁铁周围的磁场类似。
⑵活动Ⅳ学生实验3:绕制螺线管,判断它通电时两端的极性情况;探究决定通电螺线管两端极性的因素。
活动6【讲授】右手螺旋定则
讲解右手螺旋定则
通过刚刚的观察,同学们有什么发现吗
学生观察比较。
这说明这两个通电螺线管中电流的环绕方向是一致的,所以它们两端极性是相同的。
原来我们前面发现的通电螺线管的极性跟绕法和电流方向有关是一个表象,而真正决定它两端极性的因素是电流的环绕方向。(也就是螺线管中的电流方向。)
(结论:通电螺线管两端极性由电流的环绕方向决定。)
现在有这样一个通电螺线管,请问它的哪一端是N极,哪一端是S极呢 再如这样一个的两端极性情况又是怎样的呢
有人很聪明,想出了只要借助于我们的右手就可以判定的方法。
比如这样一个螺线管,螺线管中的电流方向如图所示,想象一下用右手握住通电螺线管,弯曲的四指指向电流的环绕方向,那么大拇指所指的一端就是通电螺线管的N极。
而这个聪明人就是法国物理学家安培。
他在奥斯特发现电流的磁效应之后,又进一步做了大量实验,研究了通电螺线管两端的极性与电流方向之间的关系,总结出了这个判定方法:称为安培定则,也称右手螺旋定则。
好,我们来应用右手螺旋定则判断通电螺线管两端的极性……
讲解右手螺旋定则
活动7【活动】巩固练习
学生练习,巩固所学内容。
引导学生应用右手螺旋定则。