(共10张PPT)
探究电流周围的磁场
奥斯特电流磁效应实验
学习目标：
1.知道奥斯特电流磁效应实验操作方法及发现电流磁效应具有的物理意义。
2.熟练掌握应用安培定则判断通电直线电流，通电环形电流，通电螺线管
磁场的方法。
3.理解电流周围磁场的常见图示方法。
1.安培定则：
用右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
一.通电直线电流的磁场分布
2.通电直线电流磁场的几种常见图示
横截面(俯视)图
纵截面(平视)图
(立体)图
I
B
3.直线电流磁场特点：
①.磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,圆平面与导线垂直，越向外磁感线越稀疏。
②
I
B
例1、如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是( )
A、向右飞行的正离子束
B、向左飞行的正离子束
C、向右飞行的负离子束
D、向左飞行的负离子束
BC
1.安培定则：
让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形电流轴线上磁感线的方向。
2.环形电流磁场特点：
①.环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。
②.环内、环外磁感线条数相等，环内磁场强，环外磁场弱，磁感线越向外越稀疏。
一.通电环形电流的磁场分布
3.通电环形电流磁场的几种图示
平面立体图
实物立体图
实物右视图
平面右视图
纵截面正视图
1.安培定则：
用右手握住螺旋管，让弯曲的四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向通电螺旋管N极方向。）
三.通电螺线管的磁场
2.通电螺线管磁场的特点
①.通电螺线管内部磁感线由S极指向N极，外部磁感线方向由N极指向S极。
②.通电螺线管的磁场和条形磁铁磁场相似，两端为N极和
S极。
③.通电螺线管内部为匀强磁场，内部磁感应强度比外部强。
等
效
3.通电螺线管磁场的几种常见图示
立体图
横截面左视图
纵截面正视图
二.课堂练习
1.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕
过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，能正确表示
安培假设中环形电流方向的是( )
2.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极指向
读者的是( )
三.课堂小结与作业
2.作业：
①正式作业：课本109页2,3,4题。
②练习作业：导学案124页课后检测部分。
1.小结
①.了解奥斯特电流磁效应实验方法和重要的 物理意义。
②.应用安培定则判定三种电流模型周围磁场的方法。
③.掌握电流周围磁场常见的图示画法。
探究电流周围的磁场
一．【教学目标】
知识与技能目标：
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。
过程与方法目标：
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。
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。
从安培定则的应用，培养学生的思维作图能力。
情感态度与价值观目标：
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。
二．【教学重点】
使用安培定责判定三种电流模型周围的磁场
三．【教学难点】
安培定则的运用
四．【教学方法】
演示实验法，讲述法，实物模型演示法，小组合作探究法
五．【教学过程】
一、奥斯特电流磁效应实验---引入新课
小磁针静止时，在地磁场的作用下，小磁针N极指向北，S极指向南。在通电直导线附近放上小磁针，请同学们观察小磁针是否发生了偏转。
教师解释：小磁针发生了偏转说明小磁针附近存在磁场，今天我们来学习电流周围的磁场。这个实验最早是由丹麦物理学家奥斯特进行的，通电直导线附近的小磁针发生偏转，整个科学界受到震动，电磁学发展从此进入崭新的时期。
二、进行新课
模型一：通电直线电流周围的磁场分布
教师：奥斯特所做的通电直线电流周围的磁场是怎样的?物理学中我们使用安培定则（右手螺旋定制）进行判断。
1.［出示投影片］直线电流的方向和电的磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
2.通电直线电流周围磁场的特点：
①直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
②磁场与电流大小成正比，与空间中点到导线的距离成反比。
3.通电直线电流周围磁场的常见图示
模型二：［出示投影片］环形电流的磁场。
教师：如果将奥斯特做实验的直导线绕成一圈组成环形电流，其周围磁场是怎样的呢？
1.环形电流的磁感线
环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
2.环形电流磁场特点：
①.环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。
②.环内、环外磁感线条数相等，环内磁场强，环外磁场弱，磁感线越向外越稀疏。
3.通电环形电流周围磁场的常见图示：
模型三：通电螺线管的磁场
如图所示：［出示投影片］
1.外部的磁场：与条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极。
内部的磁场：通电螺线管内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线。
如何判断通电螺线管的极性？
［学生回忆得］通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
问题：磁感线和电场线有何区别？ ［教师引导学生分析得］
（1）电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形象描述
（2）电场线不是闭合曲线，而磁感线是闭合曲线
（3）切线方向均表示方向
（4）疏密程度均表示大小
电流的磁场用途很广泛，如电磁起重机、电话、电动机、发电机以及在自动控制中得到普遍应用的电磁继电器。
通电螺线管周围磁场的常见图示：
课堂练习
例1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（ ）
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
解析：小磁针的N极指向读者，说明小磁针所在处的磁场方向是指向读者，由安培定则可确定出带电粒子形成的电流方向向左，这向左的电流可能是向左飞行的正离子形成，也可能是向右飞行的负离子形成，故正确答案为B、C
答案：BC
例2：为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
例3.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极指向读者的是( )
例4．下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是( )
答案 D
解析 电流与电流磁场的分布，利用的是右手螺旋定则判断，大拇指指向直导线电流方向，四指指向磁感线方向，因此A、B错；对于螺线管和环形电流中，四指弯曲方向为电流方向，大拇指指向内部磁场方向，故选D.
四、小结
①.了解奥斯特电流磁效应实验方法和重要的 物理意义。
②.应用安培定则判定三种电流模型周围磁场的方法。
③.掌握电流周围磁场常见的图示画法。
五、作业
①正式作业：课本109页2,3,4题。
②练习作业：导学案124页课后检测部分。
《探究电流周围的磁场》说课稿
各位领导，老师下午好，现就我今天的公开课进行说课，本课题选自沪科版高中物理选修3-1第五章第三节的内容。教学过程中我以奥斯特电流磁效应演示实验引入教学课题，使学生体会到电现象和磁现象是相互联系的，培养学生事物普遍联系的科学态度。
电流周围的磁场分为三种模型进行教学，第一种是奥斯特所做的通电直线电流，第二种是直线电流绕成的单匝环形电流，第三种是绕制在铁芯上通电螺线管，每种模型分为安培定则判定电流周围的磁场的方法，电流模型周围磁场的特点，3种电流模型的常见图示。
本节课的重点在于应用安培定则判断电流周围磁场的方法，在教学中使学生都动起来，多动手用安培定则判断磁场的方向，利用多媒体技术进行展示，用语言描述，实物模型展示，使学生可以掌握电流周围磁场的特点，达到突出教学重点的目标。
本节课的难点在于电流常见图示的理解，在教学中用黑板画出图示，讲解每种图示的特点，画的过程强调每种模型应注意的事项，讲解从哪一个角度来画出的图示，教学中提问学生，小组讨论，课堂练习相结合的方式，使学生可以理解每种图示含义，达到突破教学难点的目标。
教学反思
教学中奥斯特实验线圈小，小磁针小，可能有的同学没看清实验现象，因投影仪中有磁铁，对小磁针的偏转有影响，无法使用。
黑板中画图的过程中因时间，紧张，画图效果有待提高，后期加强画图练习。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。
