沪科版选修3-1 物理：53探究电流周围的磁场（教案）

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5.3探究电流周围的磁场
【教学目标】
知识与技能：
1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2、培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、作图能力。
3、培养学生良好的学习习惯，实事求是的科学态度。
过程与方法：
1. 观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察实验能力。
2. 通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流的关系，总结出安培定则，培养学生的分析概括能力。
3. 从安培定则的应用，培养学生的思维作图能力。
情感态度与价值观：
　　养成实事求是，尊重自然规律科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
【教学重点】
奥斯特实验，通电螺线管周围的磁场，安培定则。21世纪教育网
【教学难点】
安培定则的运用
【教学准备】21世纪教育网
螺线管、铁屑、通电螺线管周围磁感线的主体模型，干电池铜导线。
【教学方法】
探究式教学法
【教学过程】
一、复习、引入新课
1、复习磁的基本知识
任何磁体都有两个磁极：分别叫做____和____.
磁极间的相互作用规律是：_______________
磁体周围存在着_______.它是确实存在着的一种物质。物理学中引入了_______来描述它。
图一： 根据磁铁的磁场方向画出小磁针的磁极；
图二： 根据磁针指向画出磁铁的磁极。
图一 图二
2、利用多媒体展示电磁体的应用，引导学生对生活、生产中大量电器的观察，使学生意识到电与磁有着密切的联系，同时，演示电磁铁吸引小铁钉的实验，引发学生思考：电能生磁吗？由此引入新课。
板书：第二节 电流的磁场
二、进行新课
1、电与磁的关系
（1）指导学生阅读和观察教材102页，图16-7所示的电器设备。
（2）奥斯特实验
实验器材：小磁针、电源、导线、开关
师：介绍实验器材，在介绍这些实验器材的同时，提出问题让学生思考
实验步骤：
第1， 观察小磁针静止时的指向，受地磁场影响磁针的南北极的方向。 然后按照如图所示、连接电路。将导线平行地位在静止的小磁针的上方闭合开关，观察小磁针是否偏转，注意观察N极指向什么方向。
第2， 断开开关，观察小磁针是否偏转。
第3， 将电源两极对调，改变电流方向，观察小磁针N极是否偏转，注意看N极向什么方向转动。
第四，根据观察到的实验现象讨论以下几个问题。
师：（1）小磁针在什么情况下偏转？什么情况下不偏转？
（2）小磁针为什么会偏转？
（3）小磁针偏转方向跟什么因素有关？
第五，通过观察和实验，师生共同讨论总结实验结论。
板书：实验结论
①通电导线和磁体一样，周围存在着磁场，即（电流的磁场）。
②电流的磁场方向跟电流方向有关。
2、通电螺线管的磁场
奥斯特实验向世人说明了一个非常重要的事实：通电导体周围存在磁场。这引起了人们极大的兴趣，人们因此把导线绕成各种形状，然后进行通电，其中把导线绕成螺线形的最有代表性，下面让我们来探究通电螺线管的磁场。
小制作：学生分组用导线缠绕在竹筒上做成螺线管。
（注意：有没有不同做法<缠绕法>）[来源:21世纪教育网]
板书：2、通电螺线管的磁场
（1）实验探究：
按如图所示的装置实验：
对学生提出建议和实验方案进行总结，然后进行实验演示。
通过开关闭合断开时，观察到的物理现象和分析的结论填在下面的空格上: [来源:21世纪教育网]
通电螺线管周围存在着 ， a端的小磁针N极被 ，b端的小磁针S极被 ，这说明通电螺线管a端为 ，b端为 。
再按教材P.103页，图16-10做实验。
通过实验，观察到的现象和分析结论填写在下面的空格线上。
通电螺线周围铁屑分布状态与条形磁铁 ，其周围的磁场与条形磁铁 。
提出问题：如果现在手中有一个通电螺线管，你如何去判断它的磁极？
（2）安培定则
根据上述实验与观察分析和总结：通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变。
师：通电螺线管的极性跟电流方向的关系，可用安培定则来判定，指导学生阅读教材，知道安培定则的规定。（具体指导学生参看p.104图16-11）。
板书：安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲，跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺管的N极。
练习：根据已知条件标出下图中螺线管和小磁针的N、S极.
根据已知条件标出下图中通电螺线管中的电流方向.21世纪教育网
三、小结
奥斯特实验，通电螺线管的磁场，安培定则
四、作业
（一）教材105页，作业（1—2题）
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