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§20.2 电生磁教案


第二十章
第二节
1 课时

电与磁
磁生电
新授课 姓名 :东长友 2 月 20 日

单位:台儿庄区彭楼中学 使用日期: 【教学目标】 知识与技能: 1.认识电流的磁效应; 2014 年

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 教学环节 及内容









程 学生活动 设计意图

教师活动

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? 发生偏转

直观的演示 学生观察回答: 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。 学生观察

学生观察、 讨论 【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) 二、探究新课 (一)电流的磁效应 释疑解惑 (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》 学生观察视频 渗透转换的 思想, 培养创 新能力 发现电生磁 的物理学史, 对学生进行 科学世界观 教育。

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 学生按要求进 行实验, 记录实 培 养 学 生 的

在小磁针的上方,然后把导线的两端接在 验现象。 电池的两极上.闭合开关, 导线中有电流通 发生偏转; 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? 反向偏转; 小组讨论分析

动手动脑能 力。 观察实验 能力。 根据实

回到原来位置; 验 现 象 分 析 归纳总结能 力。

(4)由实验(1、2)你能得出什么结论? 交流总结: 由实验(1、3)你能得出什么结论? 由实验(1、2)

【结论】通电导线周围有磁场,磁场方向 可知通电导 体 与电流方向有关。 2.电流的磁效应 周围存在磁场; 由实验(1、3) 认识电流的 磁效应。

引导学生小结:通电导体的周围有磁场, 可知磁场的方 磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象 向与电流的方 叫电流的磁效应。 (二)通电螺 (二)通电螺线管的磁场 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。 小组制作螺线 管 学生展示制作 的螺线管。 两种绕法。 向有关。

学生思考猜想: 体现猜想这 可以增大电流 一重要环节

大小; 可以把导 。 线变粗; 让直导 线集中起来绕 成管状。

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) 在硬纸板上均 匀 地 撒 满 铁 屑 培养学生的

【提出问题】通电导线周围存在磁场,通 或 在 周 围 放 小 实验设计能 电螺线管的周围也应该存在磁场,用什么 磁针,通电后, 力。 方法可以显示出磁场的分布? 【演示】通电螺线管的磁场 轻敲纸板, 观察 磁针或铁屑的 排列情况。

【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

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。 培养学生研 究问题时严 谨的科学态 度。 培养学生归 纳能力

层层递进有 利于学生明 确探究任务、 学生进行实验, 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】

认 真 观 察 实 验 生学习积极 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。 性。

思考讨论: 【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】 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 【结论】在电流方向一定的情况下,通电 观察现象: 小磁针的偏转 方向正好相反。

增强学生感

有关或者无关。 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, 绕向有关。 绕向变了,则磁场方向也会改变。 (三)安培定 则 三)安培定则 学生看蚂蚁和

【想想议议】通电螺线管的磁场方向与电 猴子说的话, 小 流方向和线圈的绕向有关,你能否想出一 组讨论。 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 讨论回答。 意见 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

蚂蚁和猴子说的话, 小组讨论。 你能用右 不一。 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 认真观看理解。 解 决 问 题 的 的那端就是螺线管的北极。 【动画】通电螺线管磁场判断 能力

【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。 课堂小结 学生做题,展 示。 学生熟记。

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 独立做题: 完成。 (附件 1) 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 习目标完成 漏补缺, 交流讨 情况, 及时进 论。 行反馈。 课下完成。 引导学生勤 于观察自然, 领会自然的 和谐与美妙。

布置作业

完成动手动脑学物理。4、5.

【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。

课堂小结

电流的 磁效应

通电螺线 管的磁场

安培定则

【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 的极性 , 并用笔画线代替导线 示。请你标出通电螺线管 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 互 。 ;当通入电流方向相反时 ,导线相

(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 方向是向下的。 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


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