第2节 电生磁
第一课时 直线电流和通电螺线管的磁场
教学目标
【知识与技能】
(1)知道奥斯特实验，认识通电导线和通电螺线管周围存在磁场，并能用磁感线描述。
(2)会用右手螺旋定则判定直线电流的磁场方向和通电螺线管的磁极。
【过程与方法】
(1)通过观察通电导线与磁体之间的相互作用，初步了解电与磁之间有某种联系。
(2)通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳结论的能力。
【情感态度与价值观】
通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探究自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索科学规律的方法。
教学重难点
【重点】
(1)电流的磁效应。
(2)通电螺线管的磁场分布。
【难点】
右手螺旋定则。
教学过程
知识点一 直线电流的磁场
【自主学习】
阅读教材第7～8页的有关内容，完成下列填空：
1．1820年，丹麦物理学家
奥斯特
通过实验发现通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与
电流的方向
有关。
2．直线电流的磁场特点：直线电流磁场的磁感线，是
环绕导线的同心圆
，离直线电流越近，磁场越
强
，反之越
弱
。
【合作探究】
将一束直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。
答：铁屑呈同心圆状，且越靠近直导线，铁屑越多，即磁感线越密集，说明磁场越强。
【教师点拨】
1．任何导线中有电流通过时，其周围空间都会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。电流的磁效应是由奥斯特通过实验首先发现的。奥斯特实验揭示了电现象和磁现象不是孤立的，而是有密切的联系，它是第一个揭示电和磁联系的实验。
2．在做奥斯特实验时，为了减少地磁场的影响，应将通电直导线放在小磁针的正上方且与小磁针平行；为了使效果明显，要将通电直导线尽量靠近小磁针。
【跟进训练】
1．如图是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是
( C )
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
2．下列有关奥斯特实验现象的分析，正确的是
( B )
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
知识点二 通电螺线管的磁场
【自主学习】
阅读教材第8～9页的有关内容，完成下列填空：
1．通电螺线管的磁场的特点
(1)带有铁芯的通电螺线管叫做
电磁铁
，它比不带铁芯的通电螺线管的磁性
强
，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。
(2)
通电螺线管的两端
相当于条形磁体的两极。改变电流的方向，螺线管的磁极也会发生改变。
2．右手螺旋定则(安培定则)
(1)直线电流：用
右手
握住直导线，让
大拇指
指向电流方向，
弯曲的四指
所指的方向就是直线电流磁场的方向。
(2)通电螺线管：用
右手
握住通电螺线管，让四指弯向螺线管中的
电流
方向，则大拇指所指的一端就是通电螺线管的
北
极。
3．右手螺旋定则的应用
(1)由通电螺线管中的电流方向，应用右手螺旋定则可判断通电螺线管两端的极性。
(2)由通电螺线管两端的极性，应用右手螺旋定则可判断螺线管中的电流方向。
(3)根据通电螺线管的南北极以及电源的正负极，可画出螺线管的绕线方法。
【教师点拨】
1．决定通电螺线管磁极的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极就相同。
2．在判断通电螺线管的磁极时，四个手指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向。
3．N极和S极一定在通电螺线管的两端。
【跟进训练】
1．下列各图为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，其中正确的是
( C )
A
B
C
D
2．小磁针静止时的指向如下图所示，由此可知
( B )
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
3．小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是
S
(填“N”或“S”)极，接线柱a连接的是电源
正
(填“正”或“负”)极。
练习设计
完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。第二课时 影响电磁铁磁性强弱的因素
教学目标
【知识与技能】
(1)认识电磁铁，知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
(2)能用控制变量法和转换法设计实验，探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
【过程与方法】
通过实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素，让学生会表达自己的观点，培养交流、合作的意识。
【情感态度与价值观】
提升学生相信科学，热爱科学的意识，养成大胆猜想、实验验证的科学态度。
教学重难点
【重点】
影响电磁铁磁性强弱的因素。
【难点】
控制变量法的应用。
教学过程
知识点 影响电磁铁磁性强弱的因素
【自主学习】
阅读教材第9～10页的内容，完成下列填空：
影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：
(1)通过线圈的电流大小：当线圈匝数一定时，电流越
大
，电磁铁的磁性越
强
；电流越
小
，电磁铁的磁性就越
弱。
(2)线圈的匝数：当电流一定时，线圈匝数越
多
，电磁铁的磁性越
强
；匝数越
少
，电磁铁的磁性越
弱
。
【教师点拨】
进行此实验的基本方法是控制变量法。
(1)研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时：控制螺线管长度、导线的粗细、线圈的匝数不变，改变线圈中的电流大小，研究当电流增大或减小时，电磁铁的磁性如何变化。
(2)研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系时：控制螺线管长度、导线的粗细、通过线圈中的电流大小不变，改变线圈匝数的多少，研究线圈匝数增多或是减少时，电磁铁的磁性如何变化。
【跟进训练】
1．某同学在一次探究实验中，因为实验要求，需要改变电磁铁的N、S极，那么他可以采用的方法是
( C )
A．增大电流
B．减小电流
C．改变电流方向
D．改变线圈匝数
2．某同学为了增强通电螺线管的磁性，下列做法错误的是
( D )
A．增加通电螺线管的线圈匝数
B．在通电螺线管中插入铁芯
C．增大通电螺线管中的电流
D．改变通电螺线管中的电流方向
3．如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。则电源的右端为
正
(填“正”或“负”)极。若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向
b
(填“a”或“b”)端移动。
练习设计
完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。
