資源簡介

第二十章 電與磁
第2節(jié) 電生磁
教學(xué)目標(biāo)
一、物理觀念
1.知道電流周圍存在磁場(chǎng)，知道電流的磁場(chǎng)方向與電流的方向有關(guān)。
2.知道通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布，知道通電螺線管兩端的極性與電力方向有關(guān)。
3.理解安培定則，會(huì)判斷通電螺線管的電流方向和兩端的極性。
二、科學(xué)思維
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出，電流周圍存在磁場(chǎng)以及磁場(chǎng)與電流方向的關(guān)系，體會(huì)轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
2.觀察通電螺線管周圍鐵屑和小磁針分布，推出通電螺線管的磁場(chǎng)分布情況以及極性與電流之間的關(guān)系。
3.根據(jù)引導(dǎo)和啟示，討論得出判斷通電螺線管磁場(chǎng)的方法并實(shí)際論證其可行性。
三、科學(xué)探究
1.通過觀察奧斯特實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)觀察分析的能力。
2.通過探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，提升觀察能力與動(dòng)手操作能力。
四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
通過認(rèn)識(shí)電與磁之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生樂于探索自然界的奧妙，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，初步領(lǐng)會(huì)探索物理規(guī)律的方法和技巧。
教學(xué)重點(diǎn)
1.電流的磁效應(yīng)。
2.通電螺線管的磁場(chǎng)分布。
教學(xué)難點(diǎn)
安培定則的運(yùn)用。
教具準(zhǔn)備
電源、導(dǎo)線、開關(guān)、小磁針、鐵屑、玻璃板、銅絲、螺線管實(shí)驗(yàn)器、多媒體課件。
教學(xué)過程
新課引入
播放視頻《終結(jié)者3》片段：男主和女主被終結(jié)者機(jī)器人追殺，逃進(jìn)了帶有電磁場(chǎng)設(shè)備的房子，男主在逃跑途中啟動(dòng)了電磁場(chǎng)，機(jī)器人在追殺過程中，電磁場(chǎng)啟動(dòng)，機(jī)器人被電磁場(chǎng)吸引住，男主和女主得以成功逃脫。向?qū)W生提出問題：男人在逃跑前做了什么？為什么后來機(jī)器人就被吸住了？這說明了什么呢？電與磁之間有什么密切聯(lián)系呢？導(dǎo)入新課。
新課講授
探究點(diǎn)一：電流的磁效應(yīng)
活動(dòng)1：演示實(shí)驗(yàn)（也可以指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手）：在靜止的小磁針上方放置一根與小磁針平行的直導(dǎo)線，使導(dǎo)線和電池觸接，連通電路，觀察小磁針的變化。
學(xué)生觀察現(xiàn)象并對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行討論、分析。
歸納總結(jié)：通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。
活動(dòng)2：向?qū)W生介紹電流的磁效應(yīng)是丹麥物理學(xué)家奧斯特第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的，所以該實(shí)驗(yàn)叫奧斯特實(shí)驗(yàn)，它揭示了電和磁不是孤立的，而是有密切的聯(lián)系。同時(shí)介紹奧斯特這位科學(xué)家。引導(dǎo)學(xué)生多注意觀察，并進(jìn)行“偶然性寓于必然性之中”“機(jī)會(huì)只垂青那些有準(zhǔn)備的人”的教育。
探究點(diǎn)二：通電螺線管的磁場(chǎng)
活動(dòng)1：提出問題：既然電能生磁，為什么手電筒在通電時(shí)連一根大頭針都吸不動(dòng)？
學(xué)生結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，手電筒以及一些家用電器中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)太弱，剛才一根導(dǎo)線的磁場(chǎng)也很弱，并交流如何增強(qiáng)磁性。
歸納總結(jié)：①可以增強(qiáng)電流（比較危險(xiǎn)）②可以讓多根通電導(dǎo)線結(jié)合。
活動(dòng)2：介紹螺線管。人們一般把導(dǎo)線彎成各種形狀，發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀，磁場(chǎng)就會(huì)強(qiáng)得多。
引導(dǎo)學(xué)生制作螺線管。
歸納總結(jié)：展示學(xué)生的螺線管，一共有兩種繞線方法，分別為逆時(shí)針纏繞和順時(shí)針纏繞法。
活動(dòng)3：提出問題：通電螺線管的磁場(chǎng)會(huì)是怎樣分布的呢？
讓學(xué)生回顧之前的研究條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)分布的方法，并討論出自己組內(nèi)的研究方法。
活動(dòng)4：組織學(xué)生按要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在螺線管的周圍均勻地撒上鐵屑，放上小磁針。通電后觀察小磁針的指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。
歸納總結(jié)：①通電螺線管的外部磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)相似。②通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁鐵的兩極。
例題訓(xùn)練：見課件。
活動(dòng)5：進(jìn)一步提出問題：在之前的奧斯特實(shí)驗(yàn)中，我們改變電流方向后，通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)的方向也改變了。現(xiàn)在我們改變電流方向，通電螺線管的磁場(chǎng)方向會(huì)發(fā)生改變嗎？
組織學(xué)生改變電流方向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
歸納總結(jié)：通電螺線管的磁場(chǎng)方向(極性)與螺線管中電流方向有關(guān)。
活動(dòng)6：提出問題：通電螺線管兩端的極性與電流方向有什么關(guān)系呢？
引導(dǎo)學(xué)生畫出課件上的通電螺線管中的電流的流向。再組織學(xué)生畫出自己所制作的通電螺線管中分別接上電源正負(fù)極時(shí)，電流的流向。
歸納總結(jié)：一共有四種情況。
活動(dòng)7：組織學(xué)生按要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如上圖所示，將不同繞向的螺線管接入到電路中，使其通過不同方向的電路。用小磁針驗(yàn)證極性。
實(shí)驗(yàn)后詢問學(xué)生如何描述通電螺線管的極性與電流方向間的關(guān)系？學(xué)生觀察四種情況下通電螺線管的極性，并總結(jié)規(guī)律。
歸納總結(jié)：通電螺線管正面電流向上，螺線管左端為N極；通電螺線管正面電流向下，螺線管右端為N極。
活動(dòng)8：提出問題：這種規(guī)律比較難記，有沒有更好的方法？展示課件進(jìn)行引導(dǎo)。
螞蟻和猴子分別闡述了自己的判斷方法，學(xué)生根據(jù)啟發(fā)進(jìn)行討論和總結(jié)，并用自己的方法結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行論證。
探究點(diǎn)三：安培定則
活動(dòng)1：介紹安培定則：用右手握螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。(也叫做右手螺旋定則)
歸納總結(jié)：偉大的物理學(xué)家安培通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律，人們?yōu)榱思o(jì)念他，把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則。
活動(dòng)2：示范安培定則的使用方法。
歸納總結(jié)：①看清螺線管的繞線方向；②標(biāo)出電流在螺線管中的方向；③用安培定則確定螺線管的磁極方向。
例題訓(xùn)練：見課件。
活動(dòng)3：想想議議：如果條形磁體的磁性減弱了，你能用電流來使它增強(qiáng)嗎？應(yīng)該怎么辦？
課堂小結(jié)（板書設(shè)計(jì)）
第2節(jié) 電生磁
教學(xué)反思
電流的磁效應(yīng)是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。因此，要盡可能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電流及其周圍的磁場(chǎng)是同時(shí)存在而密不可分的。為了說明這個(gè)問題，在做奧斯特實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要讓學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)，把小磁針放在直導(dǎo)線附近，通過觀察導(dǎo)線通電時(shí)和斷電時(shí)小磁針發(fā)生的變化，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，初步認(rèn)識(shí)電與磁之間存在某種關(guān)系。
通電螺線管的磁場(chǎng)是本節(jié)的重點(diǎn)之一，因此，要讓學(xué)生自己去探究，用自己的語言表述出通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力和語言表達(dá)能力。探究結(jié)束后，讓學(xué)生自己歸納、判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法，再在師生相互交流的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。

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