5.2 电流的磁感应 教案

《电流的磁效应》教学设计
教材分析
本节课为华东师大2011课标版八年级下册第五章电与磁第二节电流的磁效应。第四章电、第五章第一节磁现象为本节课的学习奠定基础，这节课又为电磁铁的学习和第三节电磁感应做好铺垫，起着承上启下的重要作用。本节课在初中教学中首次将电与磁联系起来，是对电与磁之间新的探索，也是对电与磁之间的总结，在初中教材中有着重要的价值。
学情分析
学生已经学习电的相关知识，也对生活中常见的磁现象有了感性的认识，具备了本节课的知识基础。同时，学生已初步掌握探究磁体周围磁场分布和磁场强弱的判断方法，能用于探究直线电流和通电螺线管周围的磁场，激发学生的求知欲和动手能力。
教学目标
知识与技能：
认识电流的磁效应；
知道直线电流周围存在磁场，并能描述其磁场分布；
知道通电螺线管周围存在磁场，并能描述其磁场分布。
过程与方法：
通过直线电流周围存在磁场的活动，培养学生动手实验的能力；
通过直线电流周围磁场分布的实验设计，培养学生知识迁移应用的能力；
通过直线电流和通电螺线管周围磁场的描述，培养学生描述现象、总结归纳的能力。
情感、态度与价值观：
通过通过认识电与磁之间的相互联系，培养学生探索自然界兴趣；
通过学生活动，培养尊重科学，实事求是的科学态度。
教学重点
直线电流周围存在磁场；
通电螺线管周围的磁场分布
教学难点
右手螺旋定则的应用
教具
干电池两节，小磁针，开关，导线若干
教学过程
新课导入
提问：磁体在它的周围空间能产生磁场。那么，是不是只有磁体周围才存在磁场？哪些物体周围也存在磁场？
学生预习后回答：导线周围也存在磁场。
新课教学
奥斯特的发现
课堂重现奥斯特的发现：
学生活动一：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，当直导线上通电流时或断开电流时， 仔细观察小磁针的情况。
学生活动二：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，当直导线上通电流时和改变电流方向时，仔细观察小磁针的情况。
学生活动三：在小磁针的下方拉一根与小磁针平行的直导线，当直导线上通电流时或断开电流时，仔细观察小磁针的情况。
教师强调：小磁针易受风的影响，窗边同学可选择关窗；直导线与小磁针平行，即南北方向，并留疑为何不可东西方向；通过电池短路来获得一个暂时较大的电流。
小组实验并分享实验成果：
活动一实验现象：通电时小磁针发生偏转；断开电流，小磁针又恢复到原来指向。
实验分析 提问：小磁针为什么发生偏转？
学生回答：小磁针受到了力的作用。
提问：是什么物体给小磁针施力了呢？
学生回答：是通电的直导线起作用。
实验结论：直线电流周围存在磁场。
活动二实验现象：通电时小磁针发生偏转；改变电流方向，则小磁针向反方向偏转。
实验结论：直线电流周围磁场方向与电流方向有关。电流具有磁效应。
直线电流的磁场
提问： 怎样才能观察到直线电流磁场的分布呢？需要那些器材？如何操作？
学生回答：用小磁针来显示磁场的分布；用铁屑来显示磁场的分布。
学生活动四：在有机玻璃上均匀地撒上一些铁屑，给直导线通电后，轻敲玻璃板后，观察铁屑在直导线周围的分布情况。
视频播放并分析
实验现象：铁屑的分布呈同心圆状，且越靠近直导线铁屑越多。
实验说明：直线电流周围的磁场呈同心圆状分布，且越靠近直导线的地方磁场越强。
在上述实验基础上，直导线周围放置几枚小磁针，观察小磁针静止时北极的指向；然后改变电流方向，观察小磁针的北极指向情况。
实验现象：通电后小磁针的北极指向是有规律的；改变电流方向后，小磁针的指向发生改变。
实验说明：直线电流的磁场也是有方向的，且磁场方向与电流方向有关。
磁场方向判定方法——安培定则：用右手握住直导线，让大拇指的指向与电流方向一致，那么其余四指弯向磁感线的环绕方向。
3、通电螺线管的磁场
学生活动五：将导线绕成螺旋状，并与电源连接，接通电源后，用螺旋状导线去接触大头针，观察现象。
实验现象：螺旋状的导线通电后能吸引大头针。
实验说明：通电的螺旋状导线周围有磁场。
学生活动六：观察通电螺线管的磁场
观察指导：
（1）通电前小磁针如何指向，通电后发生什么现象？铁屑分布情况如何？
（2）改变通电方向，小磁针指向有什么不同，说明什么？
实验现象：通电螺线管周围的磁感线跟条形磁铁的磁感线很相似。即通电螺线管相当于一个条形磁铁。
磁场方向判定方法——右手螺旋定则：用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
巩固练习
四、课堂小结
1、奥斯特的实验说明: 电流周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关。
2、直线电流的磁场是一些以电流为中心的同心圆，可用安培定则判断。
3、通电螺线管周围的磁感线跟条形磁铁的磁感线很相似,可用右手螺旋定则来判定.。
五、课外拓展
奥斯特实验重现中，直导线为什么要与小磁针平行放置？可否垂直放置？
学生小组实验并分享实验成果。
六、板书设计
电流的磁效应
奥斯特的发现
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场