第16章第2节《电流的磁场》导学案

第16章第2节电流的磁场
一、学习目标
1．通过探究活动，知道通电直导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关；
2．通过探究活动，知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场类似；
3．能尝试总结出通电螺线管周围的磁场分布规律——安培定则，并会应用安培定则判断通电螺线管外部的磁场方向。
4．理解电磁铁和电磁继电器的原理
二、自主学习
1.在前面的学习中，我们是通过哪些方法，来探究磁体周围的磁场呢？
（1） ；
（2） 。
2.预习课本《二、电流的磁场》
（1）丹麦物理学家奥斯特发现了电流的 效应，它表明 。如果改变导线中的电流方向，小磁针偏转的方向 ，这表明 。
（2）通电螺线管周围的磁场与 的磁场相似，它两端的极性跟 的方向有关，可以用 来判定，其方法是用 手握住通电螺线管，让四指弯曲的方向与 方向一致，那么大拇指所指的那端就是螺线管的 极。
3．电磁铁由 和 组成，它与永磁体相比优点是：
（1）电磁铁磁性的有无可以由 来控制；
（2）电磁铁磁性的强弱可以由 和 来控制；
（3）电磁铁磁场方向可以由 来改变。
4．电磁继电器构造上主要有 等部件；工作电路分为 和 两部分；电磁继电器作用有： 。
三、互动突破
(一)电流的磁场
活动一：
如图，把一根直导线平行地拉在静止的小磁针上方，给导线通电，观察到的现象是 ；断电，观察到的现象是 ；改变导线中的电流方向，观察到的现象是 。
结论：通电导线周围存在 ，其方向与 有关．（这种现象叫电流的磁效应）
这一现象是丹麦物理学家奥斯特首先发现的，为了纪念他，这个现象又叫奥斯特实验，所以奥斯特是第一个发现了电和磁联系的人。
奥斯特发现的是通电直导线的磁效应，后来又有许多科学家进行了进一步的探究，他们探究了多种形状的导线对磁场的影响，发现有一种形状的导线产生的磁场最特殊。
活动二：探究通电螺线管的外部磁场
问题：通电螺线管的外部磁场是如何分布的？
你的猜想是： ；你的方案是：
做一做：
(1)把几个小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，观察小磁针的N极、S极所指的方向，并记下小磁针的N极指向，即该点的磁场方向。

(2)改变电流方向，观察小磁针的N极指向 (有/没有)变化。
(3)在绕有螺线管的有机玻璃上均匀地撒上铁屑，给螺线管通电，轻敲有机玻璃，观察铁屑的分布情况，发现通电螺线管的外部磁场与 磁体的磁场相似。它的两端相当于 磁体的两个磁极。
结论
1.通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似。
2.通电螺线管外部的磁场方向跟螺线管中 的方向有关。
(二)安培定则
法国物理学家安培总结出通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向之间的关系。用 手握住螺线管，让 弯曲且与螺线管中的电流方向一致，则 所指的那端就是通电螺线管的N极，这就是安培定则。
练一练：1、标出下列各图中通电螺线管的磁极或电流方向。

2、根据图中给出的条件画出螺线管的绕线。


活动三：电磁铁及其应用
电磁铁由 和 组成。由于铁芯磁化以后变成磁体，因此插入铁芯后的电磁铁要比通电螺线管磁性 一些。
你能标出两个电磁铁的N、S极吗？
它与永磁体相比优点是：
（1）电磁铁磁性的有无可以由 来控制；
（2）电磁铁磁性的强弱可以由 和 来控制；
（3）电磁铁磁场方向可以由 来改变。
你能借助右边电路图，说出你的研究方法吗？
思考：“钢”和“铁”谁做电磁起重机的内芯更合理？说出理由。
活动四：练习使用电磁继电器
1． 构造： ；
2．整个装置一般分为 和 两部分；

3．说说它的工作过程。
4．说说课本43页第五题汽车启动原理。
你会连接电路吗？试试看
5．电磁继电器有哪些好处呢？


四、总结提升
1．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的 效应，它表明 。如果改变导线中的电流方向，小磁针偏转的方向 ，这表明 。
2．通电螺线管周围的磁场与 的磁场相似，它两端的极性跟 的方向有关，可以用 来判定，其方法是用 手握住通电螺线管，让四指弯曲的方向与 方向一致，那么大拇指所指的那端就是螺线管的 极。
3. 想一想：电磁继电器还可以有哪些用途呢？

五、当堂检测
1.见互动突破活动一图所示，比较实验现象甲、乙导线通电时小磁针发生偏转，切断电流时磁针又回到原位，说明了 ；比较甲、丙，说明了 。
2.判定通电螺线管的N极和S极。
3.如下图所示，通电螺线管附近有甲、乙、丙、丁四个小磁针，静止时它们的磁极是 ( )
(
第
2
题图
第
3
题图
)








3．如图所示，轻弹簧下悬挂一个条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，如图所示，为使悬挂磁铁的轻弹簧伸得最长，下列措施正确的是（ ）

A、S2闭合 B、滑片P向b移动
C、螺线管内插入铁芯 D、把电源两极对调后，接入原电路
4．图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮于A，当水面上涨到到达警戒水位时（ ）
A、甲灯亮 B、乙灯亮
C、两灯都亮 D、两灯都不亮
5．如图所示的电路中，甲、乙线圈套在同一玻璃棒上能够自由移动，当开关S闭合后（ ）
A、两个线圈将向左右分开 B、两个线圈将向中间靠拢
C、两个线圈都静止不动 D、两个线圈先向左右分开，后向中间靠拢
6．在图中，要使铁钉磁化后的磁性加强，采取下列哪些措施能达到目 的？（ ）
A、改变电流方向 B、减小通过导线的电流
C、增大通过导线的电流 D、减小绕过铁钉上导线的圈数