7.2 电流的磁场
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解奥斯特的发现及其意义,知道通电直导线周围的磁场分布;
(2)知道通电螺线管周围的磁场分布,掌握安培定则;
2.过程与方法
(1)通过对奥斯特实验的观察,培养学生的实验能力和观察能力;
(2)通过探究通电螺线管周围磁场的分布,培养学生逻辑思维和抽象思维的能力。
3.情感态度与价值观
通过实验探究及讨论活动,培养学生善于观察、勤于思考、勇于探索的科学素养。
【教学重点、难点】
1.重点:通电螺线管周围的磁场分布。
2.难点:通电螺线管磁极的判断
【教学资源】
1.学生实验器材:磁针、导线、电源、自制螺线管。
2.教师演示器材:电源、小磁针、硬导线、螺线管。
3.多媒体教学设备一套,可供实物投影、录像、课件播放等。
【教学方法】
实验探究式教学法、小组合作
【教学过程】
教学环节及时间安排 教师活动 学生活动 教学资源安排
引入课题 (1.5分钟) 1.磁悬浮列车视频 我们知道磁悬浮列车已成为上海城市的标志,磁浮空中的优势在于它能够更高速,它的时速可达400多公里,哪位同学能告诉我们数十吨重的列车是如何悬浮起来的呢?
不错,那就是说列车底座与导轨应该具有磁性,而它们的磁性是怎样获得的呢?
下面我们就通过一个实验来试一试。 学生观看视频
学生回答:利用磁极间的相互作用
学生思考
小磁针、导线、干电池、投影仪
一、奥斯特实验
(8分钟) 1.做奥斯特实验 课件出示观察、问题引导:
我们将按图所示1.用一根直导线平行放置于小磁针上方,以干电池作为电源,给直导线瞬时通电,观察小磁针的指向,如果偏转,请将小磁针的偏转情况用箭头记录在学案的图上,(说明了什么?)
2.改变电流方向,观察小磁针的指向,并将记录在学案的图上,(说明了什么?)
我们把电流周围存在磁场的现象,叫做电流的磁效应 观察,将小磁针的偏转情况画在学案上,并思考回答问题。
1.通电导线周围存在磁场——电流的磁效应
2.此磁场方向与电流方向有关
2.解释磁浮列车 其实磁浮列车就是靠电流获得磁性的,我们给导轨一段一段的通电。当列车接近导轨时,我们通电,当它通过之后,就将电源关掉。这样既获得了磁性,又节省了能源。
本节课我们所研究的内容是电流周围的磁场。 学生了解悬浮列车靠电流获得磁性的。
3.简介奥斯特 利用多媒体动画简介奥斯特生平事迹。(刚才的实验告诉我们电和磁是有联系的。但在人类的历史上认识到电和磁存在联系的过程是很漫长的,最初只有少数科学家坚信。丹麦物理学家奥斯特……) 交流心得,渗透德育
二、通电螺线管的磁场
(22分钟)
三、安培定则
(3.5分钟) 1.创设情景、引入通电螺线管
(1分钟) 展示图片:奥斯特实验用的是一根直导线,进一步发现直流产生的磁场中,磁感线是以导线为圆心的系列同心圆。
单根直导线周围的磁场是比较弱的,所以人们很难发现,怎样可以增强通电导线周围的磁场呢?
后来科学家们又试着将导线弯成各种形状后再通电,来研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产中用途非常广泛,那就是通电螺线管。
展示螺线管的图片。相当于将多根导线并接。 预设学生回答:增大电流,将几根导线并接
2.通电螺线管的外部磁场
(6分钟) 接下来,我们就来研究通电螺线管周围的磁场分布情况。该如何研究呢?
演示实验:在纸板上均匀地撒一些铁屑,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:同学们观察到了什么现象?与什么磁体周围的磁场分布较为相似呢?
展示不同绕法的螺线管,并将不同绕法画在学案上。假如接通电源,可以根据电源的正负极标出电流的方向。 学生回答:可以利用细铁屑
回忆条形磁铁的磁场。
描述通电螺管的磁场:与条形磁铁相似。
画绕法在学案上。
(利用图示的方法表示通电螺线管。)
3.通电螺线管磁极与电流方向的关系
(15分钟) 提问:通电螺线管周围的磁场与条形磁体的相似,那通电螺线管有极性吗?该如何判断呢?
现在同学们就根据实验要求给你们所绕的螺线管通电,利用小磁针判断极性。
展示:实验要求
判断你所绕制的通电螺线管两端的极性。
1.瞬时接通电源,用小磁针判断极性
2.记录并标出电流的方向,通电螺线管的极性。
指导学生用小磁针探究通电螺线管磁场方向与电流方向的关系.
投影比较不同组别的探究记录。
对比绕线不同、电流进入螺线管不同,但极性相同的通电螺线管,进行分析。
课件展示:电流环绕方向相同时,通电螺线管的极性相同
学生回答:可以利用小磁针
学生利用小磁针来探究通电螺线管与电流方向的关系,并填写活动卡。
得出通电螺线管磁极与电流环绕方向有关的结论。(预设可能与绕法有关) 干电池、小磁针、自制的螺线管
4.右手螺旋定则(安培定则)(2.5分钟) 判断通电螺线管两端的极性
展示通电螺线管,竖直放置呢?
有人很聪明,想到了可以借助我们的右手就可以判定。
用Flash动画展示通电螺线管磁极与电流方向的关系,掌握安培定则。
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,又做了大量的实验,研究了通电螺线管两端的极性与电流的关系,并总结出了安培定则,也叫右手螺旋定则。
学生总结:
了解安培。德育教育。
课件动画
5.练习巩固 教师演示具体的判定方法。 练习使用右手螺旋定则。 实物
四、课堂练习(4分钟)
1.标出螺线管中电流的方向。
2.标出电源的正负极(图中小磁针静止)
3.请画出下图中螺线管的导线绕向,并做出具体手势.
学生做练习 学案(活动卡)
四、课堂总结(1分钟) 这节课你们有什么收获?
教师导引:人们发现电流的磁效应后,就试着解释物体磁性的来源,请同学们课后通过查阅书籍或互联网了解物体磁性的本质。 学生交流,归纳、总结。
【教学反思】
课堂教学中要充分体现以教师为主导、学生为主体、实验为主线、培养创新意识和实践能力为中心的现代教学思想。本节课运用探究法将课本中的实验重新设计,增设学生实验,用实验去探索通电螺线管的磁极与电流方向的关系,使学生充分体会观察和实验在物理学习中的重要作用,领悟科学研究的方法,提高科学的素养。
本节课还有待改进的地方。 在让学生做实验是,实验的目的性及要求还应更明确;板书设计要体现本堂课的设计主线及重点内容;课堂时间的掌控应该还要加强,以免课堂结尾较为仓促等等。
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