《电生磁》教学设计

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

教

学

程

序

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8．2—2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

小

结

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。

作

业

动手动脑学物理：①、②、③、④

教学流程

板

书

设

计

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。

课

后

反

思

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。