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第四章第二节 电生磁
观察到的现象
通电直导线磁场
甲：通电时小磁针 发生偏转(填会或不会)；
乙：断电时小磁针转回到指南北的方向，（这表明刚才小磁针所受到的力消失了）
通过甲、乙现象说明： ．
观察到的现象
通电导线周围存在磁场
会
甲和丙中，当电流的方向发生改变（相反）时，可发现小磁针的偏转的方向 。说明小磁针受到力的方向也 ，即 的方向相反。
说明：
相反
相反
磁场方向与电流方向有关
既然通电直导线周围存在磁场，那么磁场的分布有什么特点呢？
研究通电直导线的磁场
直线电流的磁场
直线电流磁场的磁感线分布规律：
1、以直导线的各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面内。
2、越靠近导线，磁场越强。
安培定则(一)
右手直握直导线。
电流方向拇指指，
四指环指磁感线。
直线电流磁场的判断:
练习：1、画出下列电流的方向。
2、画出下列磁感线的方向
I
想一想
1.既然通电导线的周围存在着磁场，为什么手电吸不起大头针和铁屑？
2.怎样才能使导线的磁性更强，吸引起大头针？
由于磁场太弱了。
增大电流或多用几条导线。（螺线管）
1、将导线绕成螺线管，通电后观察是否能吸引大头针。
2、在螺线管中插入一枚铁钉，再观察吸引大头针的
现象。
能吸引大头针，但吸力不强
能吸引大量大头针，吸力较强
3、比较两次实验的结果，想一想这说明了什么问题。
通电螺线管周围是否存在磁场
说明通电螺线管能产生磁场
通电螺线管内部插入铁芯磁性增强（原因铁芯在磁场中被磁化成为一根磁铁）
议一议
通电螺线管的磁场是怎样的？
它的磁感线怎样分布？
它也有两个磁极吗？
它的磁场方向可否改变？
观察铁屑的分布和小磁针的指向。在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后观察小磁针的指向。轻轻敲板，观察铁屑的排列。改变电流方向再观察一次。
通电螺线管的磁场分布规律
通电螺线管的磁场
通电螺线管磁感线
条形磁铁磁感线
想一想：通电螺线管的磁场与我们所学的哪种磁体的磁场相似？
C、通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
通电螺线管的电流方向与磁场方向的判断：（安培定则)
通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关
①用右手握住螺线管
②弯曲四指和电流方向一致
③大拇指方向是螺线
管磁场的N极
课堂小结
1.电流的周围也存在磁场。
2.通电直导线磁场的分布规律。
3.通电螺线管磁场分布的规律。
4.安培定则。既可判断通电直导线磁场也可判断通电螺线管磁场。
1、在所示图中，标出通电螺线管的N极和S极。
N
S
N
S
2、标出通电螺线管磁场N极
3、标出各小磁针的N、S极
I
I
I
I
N
N
N
N
b
a
c
d
S N
N S
S N
N S
相斥
C
4.下图中为两只轻小的通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将 （ ）
A.静止不动 B.互相吸引
C.互相排斥 D.一齐向左运动
N
N
电源
5.根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。
S
N
N
S
+
-
N
S
N
S
6.如图所示，请画出螺线管的绕法。4.2 电生磁
【教学内容】
浙江教育出版社，《科学》八年级下册第4章第2节第1课时（第108～109页）。
【教学目标】
⑴知识与技能：
①了解电流周围存在磁场，以及直流电流周围的磁场的分布规律。
②初步认识通电螺线管外部的磁场，会用安培定则判断磁场方向和电流方向之间的关系。
③通过奥斯特实验和探究通电螺线管外部的磁场，提高学生的实验操作技能。
④会观察、收集实验中的现象、信息，并会处理这些信息。
⑵过程与方法：
①经历电生磁的发现过程和对通电螺线管外部磁场的探究过程，能描述过程中观察到的现象。
②能在实验和探究中发现、提出问题，能制定简单的实验方案。
③在探究中学习使用转换法认识电流的磁场。
⑶情感、态度与价值观目标：
①通过对电生磁的发现和对通电螺线管外部磁场的探究，激发学生对科学的兴趣，乐于进行科学探究。
②培养从实验中发现规律的科学素养。
【教学重、难点】
①教学重点：直线电流的磁场分布规律；通电螺线管的磁场特征，右手螺旋定则。
②教学难点：通电螺线管的磁场特征，右手螺旋定则。
【教学准备】
投影仪，小磁针，电池，导线，开关，螺线管和螺线管模型，铁钉，玻璃板，铁屑，有机玻璃板，手电筒，大头针。
【设计说明】
【教学过程】
一、设置情境，引入新课
教师：上课之前，老师先给大家表演一个魔术──纸盒吸铁，然后提问学生：盒子里是什么？你猜想的依据是什么？（播放幻灯片）
学生：磁铁，因为磁铁有磁性。
教师：打开盒子，证明里边没有磁铁。教师断开开关，再去接触铁屑，不能吸引铁屑。引导提问学生：刚才产生的磁性可能与什么有关？
学生：电……
【创设情境，吸引学生好奇心，由不能吸引铁屑引起学生思维冲突，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关，激发学生实验兴趣和求知欲。】
过渡：好，今天我们就来学习电能生磁的知识。
教师板书：第三节 电生磁
。
二、新课教学
探究活动（一）：电流的磁效应
师：下面请同学们拿出学具中的小磁针，让它自由静止（指示南北方向），在小磁针的上方平行于小磁针放一导线，如图35所示（投影）。把导线的两端分别接在电源的两极上（短时间不会烧坏电池），你们观察到了什么现象？
生：（实验，观察。）
师：这一现象说明了什么问题？请同学们讨论一下。
生：（讨论。）
（说明：通电导线周围有磁场，或电能生磁，或电流周围有磁场……）
师：（让学生回答后引出课题，首先研究第一个问题：电流的磁效应。）
（板书：①电流的磁效应，通电导线的周围有磁场。）
（说明：把演示实验变为学生实验，并用来引课，利于激发兴趣，加深学生对奥斯特实验的理解和记忆，充分发挥实验的功能。）
师：改变电流的方向，重做刚才的实验。你们又看到什么现象？这说明了什么？
生：（做完实验后）磁针的转动方向改变了。这说明磁场的方向跟电流的方向有关。
师：同意这个观点的同学请举手（了解信息）。
师：同学们，刚才你们做的实验，就是著名的奥斯特实验。
他是怎样做这个实验的呢？我们一起来看看视频吧！（播放视频）
（板书：磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫电流的磁效应，奥斯特实验。）
探究活动（二）通电直导线磁场的分布规律
演示实验：
通电直导线磁场的分布规律是怎样的呢？那怎样才能观察到磁场的分布呢？（用铁屑来显示磁场的分布。）如右甲乙图：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。
现象：铁屑的分布呈同心圆状，且越靠近直导线越多，即磁感线越密集。说明磁场越强。
通电后可以看出通电直导线磁场的分布规律：通电直导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关，磁感线是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面内。越靠近导线，磁场越强。
通电直导线电流方向与磁场方向的判断：
右手定则：伸出右手，用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，其余四指指的就是通电直导线的磁场方向。
师：（演示用亮着的手电吸引大头针、铁屑，让学生看。）既然通电导线的周围存在着磁场，为什么手电吸不起大头针和铁屑？
生：由于磁场太弱了。
师：怎样才能使导线的磁性更强，吸引起大头针？
生：（思考后）增大电流或多用几条导线。
（说明：学生往往想不到用多条导线共同吸时，教师可以演示用一块磁铁吸不起来的铁件，用两块磁铁共同吸可吸起来。类似同样道理，多条有电流的导线共同吸引铁钉，它们的磁场相互叠加，磁性会加强。）
师：很好。但用增大电流的方法一般是不可取的，所以采取第二种方法，可把导线绕在圆筒上，制成螺线管。那么通电螺线管的磁场是怎样的呢？下面我们探究通电螺线管的磁场。（板书：探究通电螺线管外部的磁场。）
探究活动（三）通电螺线管外部的磁场：
师：（创设问题情境）上节课我们通过磁感线的分布，了解了条形、蹄形等磁体周围的磁场，那么对通电螺线管外部的磁场，同学们有什么问题？请同学们在小组内讨论提出问题。
（说明：巡听、了解提问题的情况，可深入到较弱的组中去协助或鼓励。）
生：（在小组内讨论提出问题，组长注意收集、记录。）通电螺线管的磁场是怎样的？它的磁感线怎样分布？它也有两个磁极吗？它的磁场方向可否改变？它的磁场强弱可改变吗？通电螺线管的磁场有什么用？……
（说明：学生提的问题可能有的离题万里，甚至是错的，但老师不能当场否定，有的可从另一角度加以肯定，以免挫伤学生的积极性。）
师：（请各组代表在班内交流提出的问题，把部分问题写在黑板上，并同学生一起归纳选择首先探究的主要问题是“通电螺线管周围的磁场可能跟哪种磁体周围的磁场相似”。）请大家继续以小组为单位，设计实验来探究通电螺线管的磁场。（巡听、了解各类学生的设计情况，着重插入到设计能力较差的小组，给予必要的提示引导或者鼓励。）
（说明：充分利用课堂机会深入到学生间进行信息情感的交流沟通，给学生以帮助，极利于形成愉悦和谐的课堂氛围，及时了解不同学生的各种信息，并加以合理调控，会大大提高课堂教学效果。）
师：（若发现设计较困难，可投影提示：①用什么方法显示螺线管外部磁感线的分布情况？②用什么器材？③怎样做？）
生：（以学习小组为单位设计实验。）
（说明：学生设计的方法可能是用若干小磁针显示，也可能是用铁屑显示，若有设计错的也千万不要否定和批评。）
师：（让学生在班内交流实验方案，最后师生共同决定用铁屑显示，即在螺线管的上方放一块25×20cm的玻璃板，用有网孔的铁屑盒把铁屑均匀地撒在玻璃板上，接通电路后轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况，就可以知道通电螺线管外部磁场是怎样的了。）
（说明：此法由学生说出。）
师：（让学生找出器材，说明为了增强磁性使效果更明显，管内插入了一个铁芯，螺线管也可让学生自己绕制，让学生开始实验。）
生：（实验。）
师：（巡视指导、了解实验情况，并让完成实验的同学把铁屑的分布情况进行实物投影。）
师：（引导学生得出实验结论）通电螺线管外部的磁场跟条形磁铁周围的磁场相似。
（说明：此时学生会有成功的愉悦，要给予激励，并注意与学生共享。）
师：既然通电螺线管外部的磁场跟条形磁体周围的磁场相似，那么通电螺线管的磁极和方向与什么有关呢？
（说明：培养学生主动动脑进行科学思维的能力。）
生：（思考后举手说出猜想结果。）
师：（归纳）通电螺线管也有两个磁极，极性随着电流方向的改变而改变，两者间有确定的关系。
师：（投影以下内容：①仔细观察螺线管的结构，画出示意图，画同样的两个，准备填不同的电流方向。②找出螺线管导线与电源相接的位置，弄清螺线管中的电流方向（两次不同），并标在结构示意图上。③实验中你用什么方法检验螺线管的极性？④把通电螺线管看成一个整体，根据你的实验结果，分别在两个图上标出螺线管的N极和S极。）
师：（出示两个绕线方向不同的、可见度很大的螺线管模型，示范画出绕线结构示意图，如图36所示，并要求每个学生画出手边所用的那个螺线管的结构示意图两个，画完后小组内交换传看，判断画得是否正确。）
（说明：学生从没画过甚至没见过螺线管及示意图，所以不会画，教师必须示范和指导，否则没法判断极性与电流方向的关系，此处是难点。）
生：（观察所用螺线管的绕线，画出绕线方向示意图，画好后交换检查。）
师：（让学生分组设计实验方案，并让几组把图画在玻璃板上，以备实验完分析关系用，自己巡视了解设计情况，可指导设计能力较差的小组。）
生：（组内讨论，制定实验方案。）
师：（让学生在班内交流实验方案，最后师生共同归纳出实验方案：①画出两个带有螺线管示意图的电路。②按图连好电路，用磁针检验出螺线管的极性，并把N、S极和电流方向标记在图上。③改变电流方向重做一次，再把N、S极和电流方向标记在另一个图上。④分析比较找出关系。）
（说明：此实验设计难度很大，详细指导是必要的。）
生：（按设计的方案进行实验。）
师：（巡视、指导、了解实验情况，深入到实验能力较差的小组进行指导。）
师：（让学生总结出通电螺线管有两个磁极，磁极性质随电流方向改变而改变。）
师：通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？能不能用一句话来概括这种普遍规律？
右手螺旋定则（也叫安培定则）:用右手握住螺旋管，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。
三、课堂小结：
电流的周围也存在磁场。
通电直导线磁场的分布规律。
通电螺线管磁场分布的规律。
安培定则。既可判断通电直导线磁场也可判断通电螺线管磁场。
【帮助学生回顾知识，培养学生学习归纳能力和及时复习的好习惯】
四、课堂练习
1.标出通电螺线管磁场N极。
2.标出各小磁针的N,S极
【及时巩固，引导学生灵活使用右手定则，学会判断通电螺线管极性和电流方向的方法。】
五、板书设计
第三节 电生磁
（一）电流的磁效应
1．通电导体周围存在磁场
2．磁场的方向跟电流的方向有关
（二）通电螺线管的磁场
1．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
2．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
（三）安培定则
12字口诀——出右手，看流向，弯四指，拇指北
AAa
a
GGGBBa
a
