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课题

第九章:电与磁     第三节:电生磁

学习

目标

知识目标:

 

1.认识电流的磁效应;

 

2.知道通电导体周围存在着磁场;通电螺线管的磁场与条形磁体相似。

过程方法:

 

1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步发展学生的空间想象力;

 

2.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。

情感目标:

 

通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情和求是态度,初步领会探索物理规律的方法和技巧。

学习重点

奥斯特的实验;通电螺线管的磁场

学习难点

通电螺线管的磁场及其应用

教学方式

实验法、讨论法、启发式

教具与

媒体

奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、微机

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

内容与教师活动

学生活动

设计

依据

一、创设情境,引入新课(5min

 

〖师〗电和磁从现象上看有非常相似的地方,它们之间有没有一定的联系呢?

 

从哲学角度看,应该是有的,但很多年都没发现。直到丹麦物理学家奥斯特的一个实验开始,揭开了电与磁联系的发展史。(板书课题──电生磁)

 

二、进入新课,科学探究

 

(一)电流的磁效应(10min

 

1.【奥斯特实验】演示:沿着静止的小磁针方向,把一导线水平放置在它的正上方,最好是铜导线,因为它能够不受磁场的影响。当导线中通有电流后,发现小磁针发生了偏转,课本图822所示。

 

【分析】

 

1)小磁针偏转→受到了磁力的作用;

 

2)由磁场的基本的性质可判断出小磁针处于某个磁场中;

 

3)导线通有电流,小磁针就偏转,断开电流,又会恢复原来的状态;说明是通电导线产生了磁场,即通电直导线产生了磁场。

 

【结论】电流周围能够产生磁场。(板书课题)

 

 

学生回答

 

 

 

 

 

 

学生观察

 

学生观察、讨论

 

师生分析

 

培养学生的辩证唯物主义观点

 

 

直观的演示实验能调动学生的积极性

 

2.磁场方向与电流方向的关系

 

【问题】磁场方向与电流方向有没有关系呢?

 

【猜想】有或没有。

 

【演示】

 

改变电流方向,发现小磁针的偏转方向也发生了改变,说明磁场方向也改变了。

 

【结论】电流产生的磁场方向与电流方向有关系,电流方向变了,其磁场方向也会相应地改变。

 

3.电流的磁效应

 

【总结】总结以上现象,可以得出结论。

 

【结论】通电导线周围有磁场,磁场方向与电流方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。

 

(二)通电螺线管的磁场(20min

 

1.【问题】通电直导线周围的磁场较弱,怎样才能将这种较弱的磁场能够明显地显示出来,供我们加以应用呢?

 

【猜想】(1)增大电流;(2)让直导线集中起来绕成管状,这就是螺线管。

 

【练习】让学生练习螺线管的画法、有骨架的螺线管的画法等。

 

2.【探究】:通电螺线管的磁场是什么样的?

 

【设计实验】

 

1)如何确定一个磁场是怎样分布的?需要什么器材?

 

2)直导线的磁场方向与电流方向有关,那么螺线管的磁场方向与电流方向有关吗?如何验证是否有某种关系?

 

【进行实验1:探究通电螺线管的磁场分布】

 

1)向学生介绍螺线管磁场演示仪的构造,线圈的位置,铁屑的均匀分布情况等。

 

2)向螺线管磁场演示仪中通有电流,振动演示仪,观察铁屑的重新分布情况。

 

3)把它与条形磁体的铁屑分布进行对比。

 

【结论】

 

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

 

【进行实验2:探究通电螺线的磁场方向】

 

1)在螺线管一端放一个小磁针,当电流的方向变化时,观察小磁针的方向是否也随着偏转。

 

2)观察小磁针的N极指向,从而判断出通电螺线管磁场的方向。

 

3)改变电流方向,观察小磁针的指向是否发生改变。

 

【现象】

 

当电流方向改变时,小磁针的方向也随着发生偏转;改变电流方向,小磁针偏转的方向正好相反。

 

【结论】

 

1)通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的。

 

2)通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。

 

3.【新问题】

 

由于把导线绕成螺线管后,还存在一个绕向的问题,磁场方向除了与电流方向有关外,与线圈的绕向是否也有关系呢?

 

【猜想】有关或者无关。

 

【实验验证】

 

拿两个绕向不同的螺线管,给它们通有相同方向的电流,用小磁针判断螺线管的极性是否发生改变。

 

【现象】小磁针的偏转方向正好相反。

 

【结论】在电流方向一定的情况下,通电螺线管的磁场方向还与线圈的绕向有关,绕向变了,则磁场方向也会改变。

 

(三)安培定则(5min

 

【总结】如何由电流方向、线圈的绕向确定磁场方向呢?

大家看课本上的几种说法有没有道理。

 

【安培定则】用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

 

〖视频〗通电螺线管磁场演示。

 

(四)思考与练习

 

学生思考

 

 

 

 

师生讲论

 

 

 

 

 

 

学生思考

 

 

学生回答

 

学生练习

 

 

 

学生回答

 

 

 

 

 

学生观察

 

 

 

 

 

 

 

学生观察

 

 

 

 

 

 

 

 

 

师生讨论

 

 

 

学生思考

 

 

 

 

 

 

 

师生讨论

 

 

 

学生回答

 

小探究也要体现猜想这一重要环节

 

 

 

 

 

 

 

 

渗透转换的思想,培养创新能力

 

 

 

 

 

放手发动学生,是成败的关键

 

 

 

 

 

 

 

用类比的方法揭示问题

 

演示要尽量体现直观性

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

为得出安培定则打基础、做铺垫

 

 

 

 

 

 

 

 

给定一个易掌握的法则,比单独记住某个结论更简便

 

这节课我们学习了电与磁的第一个关联──电能生磁,即电能转化为磁能的现象。

 

该现象是由丹麦的物理学家奥斯特发现的,所以也叫奥斯特实验,这个实验直接证明了电流可以通过导体在其周围产生磁场;这个磁场比较弱,为了进一步的研究和应用,我们把直导线绕成了螺线管,使其磁场进一步增强,发现通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的,磁场方向遵循右手定则,也称安培定则。

动手动脑学物理:①、②、③、④

 

教学流程

 

 

 

 

 

 

第三节:电生磁

 

一、电流的磁效应

 

通电导线周围有磁场,磁场方向与电流方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。

 

二、通电螺线管的磁场

 

1.通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的。

 

2.判断方法:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

 

 

 

 

这节课的概念较多,中间的小探究实验有二、三个,所以时间会很紧,根据学生的接受能力,灵活控制。

 

虽然有几个探究实验,但还是要突出探究通电螺线管的磁场是比较好的,该实验在器材不多的情况下,要重演示实验的质量,让大多数学生看到其中铁屑的分布是至关重要的。

 

另外几个实验尽量让学生动手,因为该实验涉及的器材以前都用过,步骤也不复杂,能调动学生学习的积极性。

             

 

    
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