電流的磁場教案

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（一）教學目的

1．知道電流周圍存在著磁場。

2．知道通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似。

3．會用安培定則判定相應磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。

（二）教具一根硬直導線，干電池2～4節，小磁針，鐵屑，螺線管，開關，導線若干。

（三）教學過程

1．復習提問，引入新課

重做第二節課本上的圖11—7的演示實驗，提問：

當把小磁針放在條形磁體的周圍時，觀察到什么現象？其原因是什么？

（觀察到小磁針發生偏轉。因為磁體周圍存在著磁場，小磁針受到磁場的磁力作用而發生偏轉。）

進一步提問引入新課

小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用而發生偏轉嗎？也就是說，只有磁體周圍存在著磁場嗎？其他物質能不能產生磁場呢？這就是我們本節課要探索的內容。

2．進行新課

(1)演示奧斯特實驗說明電流周圍存在著磁場

演示實驗：將一根與電源、開關相連接的直導線用架子架高，沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導線的上方和下方，請同學們觀察直導線通、斷電時小磁針的偏轉情況。

提問：觀察到什么現象？

（觀察到通電時小磁針發生偏轉，斷電時小磁針又回到原來的位置。）

進一步提問：通過這個現象可以得出什么結論呢？

師生討論：通電后導體周圍的小磁針發生偏轉，說明通電后導體周圍的空間對小磁針產生磁力的作用，由此我們可以得出：通電導線和磁體一樣，周圍也存在著磁場。

教師指出：以上實驗是丹麥的科學家奧斯特首先發現的，此實驗又叫做奧斯特實驗。這個實驗表明，除了磁體周圍存在著磁場外，電流的周圍也存在著磁場，即電流的磁場，本節課我們就主要研究電流的磁場。

板書：第四節電流的磁場

一、奧斯特實驗

1．實驗表明：通電導線和磁體一樣，周圍存在著磁場。

提問：我們知道，磁場是有方向的，那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢？它與電流的方向有沒有關系呢？

重做上面的實驗，請同學們觀察當電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉方向是否發生變化。

提問：同學們觀察到什么現象？這說明什么？

（觀察到當電流的方向變化時，小磁針N極偏轉方向也發生變化，說明電流的磁場方向也發生變化。）

板書：2．電流的磁場方向跟電流的方向有關。當電流的方向變化時，磁場的方向也發生變化。

提問：奧斯特實驗在我們現在看來是非常簡單的，但在當時這一重大發現卻轟動了科學界，這是為什么呢？

學生看書討論后回答：

因為它揭示了電現象和磁現象不是各自孤立的，而是緊密聯系的，從而說明表面上互不相關的自然現象之間是相互聯系的，這一發現，有力推動了電磁學的研究和發展。

(2)研究通電螺線管周圍的磁場

奧斯特實驗用的是一根直導線，后來科學家們又把導線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場，其中有一種在后來的生產實際中用途最大，那就是將導線彎成螺線管再通電。那么，通電螺線管的磁場是什么樣的呢？請同學們觀察下面的實驗：

演示實驗：按課本圖11—13那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑，給螺線管通電，輕敲紙板，請同學們觀察鐵屑的分布情況，并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對比。

提問：同學們觀察到什么現象？

學生回答后，教師板書：

二、通電螺線管的磁場

1．通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。

提問：怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢？它的極性與電流的方向有沒有關系呢？

演示實驗：將小磁針放在螺線管的兩端，通電后，請同學們觀察小磁針的N極指向，從而引導學生判別出通電螺線管的N、S極。

再改變電流的方向，觀察小磁針的N極指向有沒有變化，從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關。

引導學生討論后，教師板書：

2．通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。當電流的方向變化時，通電螺線管的磁性也發生改變。

提問：采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關系呢？同學們看書、討論，弄清安培定則的作用和判定方法。板書：

三、安培定則

1．作用：可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關系。

2．判定方法：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。

教師演示具體的判定方法。

練習：如附圖所示的幾個通電螺線管，用安培定則判定它們的兩極。

可以引導學生分別按上圖將導線在鉛筆上繞成螺線管，先弄清螺線管中電流的指向，再用安培定則判定出兩端的極性。

通過以上練習，強調：螺線管的繞制方向不同，螺線管中電流的方向也不同。

3．小結（略）

4．作業：①完成課本上的“想想議議”。

②課本上的練習1、2、3題。