《电生磁》教学设计
《电生磁》教学设计 河北省武安市实验中学 李子明
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。
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