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初中物理電流的磁場教案
(一)教學(xué)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(yīng)磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。
(二)教具
一根硬直導(dǎo)線，干電池2～4節(jié)，小磁針，鐵屑，螺線管，開關(guān)，導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問，引入新課
重做第二節(jié)課本上的圖117的演示實(shí)驗(yàn)，提問：
當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么?
(觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場，小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)
進(jìn)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(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說，只有磁體周圍存在著磁場嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在著磁場
演示實(shí)驗(yàn)：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)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(dǎo)線的上方和下方，請同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。
提問：觀察到什么現(xiàn)象?
(觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時(shí)小磁針又回到原來的位置。)
進(jìn)一步提問：通過這個(gè)現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?
師生討論：通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍也存在著磁場。
教師指出：以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的，此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)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，本節(jié)課我們就主要研究。
板書：第四節(jié)
一、奧斯特實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)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(guān)系呢?
重做上面的實(shí)驗(yàn)，請同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。
提問：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?這說明什么?
(觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí)，小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，說明方向也發(fā)生變化。)
板書：2.方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，磁場的方向也發(fā)生變化。
提問：奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的，但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動了科學(xué)界，這是為什么呢?
學(xué)生看書討論后回答：
因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的，而是緊密聯(lián)系的，從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)，有力推動了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。
(2)研究通電螺線管周圍的磁場
奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線，后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后研究，其中有一種在后來的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大，那就是將導(dǎo)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(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)：
演示實(shí)驗(yàn)：按課本圖1113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(xué)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(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?
學(xué)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(guān)系呢?
演示實(shí)驗(yàn)：將小磁針放在螺線管的兩端，通電后，請同學(xué)們觀察小磁針的N極指向，從而引導(dǎo)學(xué)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(guān)。
引導(dǎo)學(xué)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(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，通電螺線管的磁性也發(fā)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(guān)系呢?同學(xué)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(guān)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(xí)：如附圖所示的幾個(gè)通電螺線管，用安培定則判定它們的兩極。
可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)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(xí)，強(qiáng)調(diào)：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(jié)(略)
4.作業(yè) ：①完成課本上的想想議議。
②課本上的練習(xí)1、2、3題。
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