电与磁
【教学目标】
知识与技能:
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
过程与方法:
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、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。
【教学重点与难点】
重点:奥斯特的实验;通电螺线管的磁场
难点:通电螺线管的磁场及其应用
【教学用具】
教师用:多媒体课件、奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大
头针
学生用:通电螺线管、小磁针等。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学环节
及内容
教师活动 学生活动 设计意图
一、创设情境
引入新课
【情境设置】
1. 将小磁针放在桌面上,让条行磁铁靠
近小磁针,观察小磁针的指向有何变
化?
2. 把小磁针放在导线的下方,给导线通
电,观察小磁针的指向有何变化?
【过渡】
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?这一问题
早在 1820 年丹麦伟大的物理学家奥
斯特在一次偶然的实验中就发现了电和
磁之间是有联系的。
(板书──电生磁)
学生观察回答:
发生偏转
学生观察
学生观察、讨论
直观的演
示实验能调
动学生的积
极性,思考导
线通电后为
何能使磁针
偏转。
发现电生磁
的物理学史,
对学生进行
科学世界观
教育。
二、探究新课
释疑解惑
(一)电流的
磁效应
(一)电流的磁效应
1.【奥斯特实验】
(1)奥斯特是怎样做这个实验的呢?我
们一起来看看视频吧!
播放动画《奥斯特实验》
奥斯特实验.flv
(2)学生分组探究学习。引导学生重作
奥斯特实验。
教师:分组指导,并提示学生注意:
(1)把小磁针放在桌上,将导线平行架
学生观察视频
学生按要求进
行实验,记录实
渗透转换的
思想,培养创
新能力
培 养 学 生 的
在小磁针的上方,然后把导线的两端接在
电池的两极上.闭合开关,导线中有电流通
过时,观察小磁针的转向是否改变?
(2)断开开关,导线中无电流时,观察
小磁针的转向是否改变?
(3)再把接在电池上的导线两端对调一
下,观察小磁针的转向是否改变?
(4)由实验(1、2)你能得出什么结论?
由实验(1、3)你能得出什么结论?
【结论】通电导线周围有磁场,磁场方向
与电流方向有关。
2.电流的磁效应
引导学生小结:通电导体的周围有磁
场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种
现象叫电流的磁效应。
验现象。
发生偏转;
回到原来位置;
反向偏转;
小组讨论分析
交流总结:
由实验(1、2)
可知通电导 体
周围存在磁场;
由实验(1、3)
可知磁场的方
向与电流的方
向有关。
动 手 动 脑 能
力。观察实验
能力。根据实
验 现 象 分 析
归 纳 总 结 能
力。
认 识 电 流 的
磁效应。
(二)通电螺
线管的磁场
(二)通电螺线管的磁场
【问题设置】既然电能生磁,为什么手电
筒在通电时连一根大头针都吸不动?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?
【总结】把导线绕成一圈一圈的螺线管
状,各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁
场就会强得多,这样在生产生活中用途就
大,下面我们也来制作一个螺线管。
【探究 1】:制作螺线管
1.教师演示螺线管的缠绕方法。
2.请同学们利用桌上的器材制作一个
螺线管,比一比,看哪一个组绕得即快又
好。
学生思考猜想:
可以增大电
流大小;可以把
导线变粗;让直
导线集中起来
绕成管状。
小组制作螺线
管
学生展示制作
的螺线管。
两种绕法。
体现猜想这
一重要环节
。
从实践活动
中获得感受
和认识,便于
理解掌握。
3.你认为可能有几种缠绕的方法?
教师巡查指导学生制作。(对学生的展
示予以肯定和鼓励)
【提出问题】通电导线周围存在磁场,通
电螺线管的周围也应该存在磁场,用什么
方法可以显示出磁场的分布?
【演示】通电螺线管的磁场
【探究 2】:通电螺线管外部的磁场是什
么样的?
【展示】(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)教师将用铁屑做的演示螺线管磁场
的分布投影到银幕上引导学生分析通电
螺线管的外部磁场形状哪种磁体的磁场
相似。
【总结】通电螺线管的外部磁场形状与条
形磁体的磁场相似。
【过渡问题】通电螺线管的外部磁场形状
与条形磁体的磁场相似。它的两端相当于
条形磁铁的两个磁极。哪么通电螺线管的
极性与环绕螺线管的电流方向之间有什
在硬纸板上均
匀地撒满铁屑
或在周围放小
磁针,通电后,
轻敲纸板,观察
磁针或铁屑的
排列情况。
学生分析比较
得出:
通电螺线管的
外部磁场形状
与条形磁体的
磁场相似。
学生进行实验,
培养学生的
实验设计能
力。
培养学生归
纳能力
培养学生研
究问题时严
谨的科学态
度。
层层递进有
利于学生明
确探究任务、
目的。调动学
么关系?
【探究 3】:通电螺线的磁场方向
(1)在螺线管一端放一个小磁针,通电
时,观察小磁针的指向是否发生变化?
(2)改变流经螺线管中的电流方向,观
察小磁针的指向是否变化?
(3)根据实验你能得出什么结论?
【动画分析】
【结论】
通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
【拓展问题】
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?
【演示实验】
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。
【动画分析】
【结论】在电流方向一定的情况下,通电
认真观察实验
现象,
发生偏转;
与原偏转方向
相反;
结论:通电螺线
管的磁场方向
与电流方向有
关。
思考讨论:
有关或者无关。
观察现象:
小磁针的偏转
方向正好相反。
观察、思考、分
析。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
生学习积极
性。
增强学生感
官认识。
培养学生分
析问题解决
问题的能力。
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。
绕向有关。
(三)安培定
则
三)安培定则
【想想议议】通电螺线管的磁场方向与电
流方向和线圈的绕向有关,你能否想出一
些办法把他们的关系表达出来?请大家
看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的,能否受
到某种启示呢? 学生合作学习:学生看
蚂蚁和猴子说的话,小组讨论。你能用右
手来概括通电螺线管的北极与电流方向
的规律吗?
【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。
【动画】通电螺线管磁场判断
【定则巧记】安培定则歌:右手握住螺线
管 , 四指顺着电流转 , 拇指指向 N 极端。
让学生熟记安培定则歌。
【学以致用】动手动脑学物理(1、2、3)
题。
学生看蚂蚁和
猴子说的话,小
组讨论。
讨论回答。意见
不一。
认真观看理解。
学生熟记。
学生做题,展
示。
启 迪 学 生 思
维,培养学生
的归纳能力,
语 言 表 达 能
力 应 用 规 律
解 决 问 题 的
能力
课堂小结 通过本节课的学习,你有哪些收获和感
悟?
讨论总结 通过知识梳
理帮助学生
理解记忆。
当堂检测 出示检测题,要求利用 5 分钟时间,独立
完成。(附件 1)
独立做题:
根据教师出示
检测学生学
巡视学生做题,公布答案。
调查学情,精讲点拨。
的答案批阅,查
漏补缺,交流讨
论。
习目标完成
情况,及时进
行反馈。
布置作业 完成动手动脑学物理。4、5. 课下完成。 引导学生勤
于观察自然,
领会自然的
和谐与美妙。
【板书设计】
第二节: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。
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1、通过演示导入激起学生学习兴趣,并能引导学生主动参与到课堂活动中。
2、在本节这些抽象的概念形成时,给学生演示了实验,并让学生动手实验从实
践活动中获得感受和认识,便于学生概念形成。
3、通过让学生熟记安培定则歌,帮助学生理解掌握方法。调动学生学习的积极
性。
二、教学中易出现的问题:
1、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。
2、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。
附件一:当堂检测
一、选择题
1.如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通上如图所示的电
流,请你想一想会发生的现象是( )
A.通电螺线管仍保持静止不动
B.通电螺线管能在任意位置静止
C.通电螺线管转动,直至 A 端指向南,B 端指向北
D.通电螺线管转动,直至 B 端指向南,A 端指向北
2.(2012·株洲中考)如图所示,当开关 S 闭合时,通电螺
旋管周围的小磁针指向不正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
3.(2012·日照中考)如图所示,通电螺线管 P 和 Q 通电后( )
A.P 的右端是 N 极,Q 的左端是 S 极,它们相互吸引
B.P 的右端是 S 极,Q 的左端是 S 极,它们相互排斥
C.P 的右端是 N 极,Q 的左端是 N 极,它们相互排斥
D.P 的右端是 S 极,Q 的左端是 N 极,它们相互吸引
二、填空题
4.如图所示,若改变通电导线中电流的方向,则小磁针
的转动方向将 ,这说明电流的 方向
跟通电导线中电流的方向有关。
5.(2012·梧州中考)如图所示,通电螺线管附近的小磁针
处于静止状态,电源的 D 端是 极。
三、作图题
6.小磁针静止时的指向如图所 示。请你标出通电螺线管
的极性,并用笔画线代替导线 给通电螺线管绕线。
四、实验探究题
7.(2012·株洲中考)科学家发现两根平行导线通电后有如图所
示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方
向相同时,导线相互 ;当通入电流方向相反时,导线相
互 。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法:用右手握导线,大拇
指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个
方法,请你判定甲图中导线 a 在导线 b 处产生的磁场方向为垂直于纸面
(选填“向里”或“向外”)。
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过
来实现的。
答案解析
1.【解析】选 D。本题考查安培定则的应用。由安培定则可知,螺线管 A 端为 N
极;地球的南极为 N 极,地球北极为 S 极,螺线管东西悬挂,故在地磁场的作用下,
螺线管会转动,直至 N 极向北,S 极向南才能处于平衡状态。故选 D。
2.【解析】选 D。本题考查安培定则的应用。根据电流方向,利用安培定则判断
螺线管的磁极,根据磁体周围的磁感线从 N 极出来回到S 极,画出磁体周围的磁感
线,根据磁场中任一点小磁针 N极的指向和该点的磁感线方向一致,所以a点小磁
针 N 极应指向右;b 点小磁针 N 极应指向左;c 点小磁针 N 极应指向右;d 点小磁针
N 极应指向左。因此通电螺线管周围的小磁针指向不正确的是小磁针 d。故选 D。
3.【解析】选 B。本题考查通电螺线管磁场。由安培定则可得螺线管 P 左侧为 N
极,右侧为 S 极;螺线管 Q 左侧为 S 极,右侧为 N 极,即两磁铁同名磁极相对,相互
排斥。故选 B。
4.【解析】本题考查通电直导线磁场。如果通电导线的电流方向发生变化,则由
安培定则知,磁场也发生变化,故小磁针的转动方向会发生改变,这证明了电流的
磁场与导线中的电流方向有关。
答案:改变 磁场
5.【解析】本题考查磁极间的相互作用。根据磁极间的相互作用,通过小磁针的
磁极判断出通电螺线管的 B 端是 N 极,A 端是 S 极,根据安培定则,由磁极判断电
流方向,由电流方向判断电源的 C 端是电源正极,D 端是电源的负极。
答案:负
6.【解析】本题考查通电螺线管的绕线。小磁针
处在通电螺线管的磁场中,N 极所指的方向就是
通电螺线管的磁场方向,所以通电螺线管的右端
为 N 极,根据安培定则,可知通电螺线管中电流 的
方向是向下的。
答案:如图所示
7.【解析】本题考查通电直导线的磁场性质。(1)由题图可知,当通入的电流方向
相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线远离,说明
两导线相互排斥;(2)用右手握导线,拇指指向电流方向(向上),则四指环绕的方
向就是通电直导线周围的磁场方向:a 的左侧垂直于纸面向外,b 处垂直于纸面向
里;(3)与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现
的。
答案:(1)吸引 排斥 (2)向里 (3)磁场