二、電流的磁場
一、目標(biāo)
1.知識與技能
(1)初步認(rèn)識電能生磁,了解奧斯特實(shí)驗(yàn)
(2)初步認(rèn)識通電螺線管外部的磁場,通過奧斯特實(shí)驗(yàn)和條形磁鐵外部的磁場,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和知識遷移的能力
(3)會觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象、信息,并會處理這些信息
2.過程與方法
(1)經(jīng)歷觀察和探究的過程,經(jīng)歷電生磁的發(fā)現(xiàn)過程,能簡單描述在探究過程中觀察到的現(xiàn)象
(2) 能在實(shí)驗(yàn)和探究中發(fā)現(xiàn)、提出問題,并能制定簡單的實(shí)驗(yàn)方案
(3) 在討論、評估、交流中能用書面和口頭表明自己的觀點(diǎn),能初步有評估和聽取別人意見的意識
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)通過對電生磁的研究和對通電螺線管外部磁場的探究,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。
(2)通過本節(jié)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):知道電能生磁;掌握安培定則并能熟練應(yīng)用。
2.難點(diǎn):熟練運(yùn)用安培定則由電流方向判定磁場方向、螺線管磁極;由螺線管的磁極和繞法判定電流方向;由螺線管的磁極和電流方向畫出螺線管繞法。
三、器材準(zhǔn)備
每組配電池盒一只,導(dǎo)線一根,開關(guān)、小磁針各一只,共14組;螺線管(有鐵芯)一個,大鐵釘一個,大頭針若干,條形磁體一塊。
四、教學(xué)過程
(一)導(dǎo)入題
復(fù)習(xí)提問:試畫出條形磁體周圍的磁感線,并標(biāo)明方向。
師:古代人們把電和磁一直當(dāng)作是兩種獨(dú)立的自然現(xiàn)象,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們又發(fā)現(xiàn),電和磁有某些現(xiàn)象很相似,如:帶電體能吸引輕小物體,磁體也能吸引鐵質(zhì)物體;帶電體之間,同種電荷互相推斥,異種電荷互相吸引,而磁體間,同名磁極互相推斥,異名磁極互相吸引。這些相似是一種巧合呢?還是它們之間存在著某些聯(lián)系?科學(xué)家們基于這種想法,一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系。到1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場。這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學(xué)界,使電磁學(xué)進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。現(xiàn)在我們親自動手重做這個實(shí)驗(yàn),探究電流的磁場。
(板書:二、電流的磁場 1 奧斯特的發(fā)現(xiàn))
(二)進(jìn)入正
師:請同學(xué)們按照教材P38頁圖16—13連接好電路,將你觀察到的現(xiàn)象填入空格,注意,合上開關(guān)的時間要短。
(學(xué)生實(shí)驗(yàn)并討論,將結(jié)果填入空格,教師板書:通電導(dǎo)體周圍存在著磁場,其方向與電流方向有關(guān))
(教師用條形磁體吸引大頭針,但是用打開的手電卻不能吸引大頭針,問學(xué)生為什么?)
生:電流不夠強(qiáng),加大電流。
生:多用幾根導(dǎo)線
(教師把導(dǎo)線繞在鐵釘上,未通電時不能吸引大頭針,通電后能吸引大頭針。)
師:象這樣把導(dǎo)線繞在圓筒上,就可以做成螺線管。
(板書:2通電螺線管)
(教師把通電螺線管靠近磁針,會發(fā)現(xiàn)磁針與螺線管相吸引或排斥。再把條形磁體靠近磁針,出現(xiàn)了類似現(xiàn)象。)
師:上述現(xiàn)象表明通電螺線管和磁體一樣也有磁極,它的周圍也有磁場,那么它的磁場方向又如何呢?請同學(xué)們繼續(xù)探究通電螺線管的磁場,將你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入教材P39圖16-16中,并嘗試畫一畫它的磁感線分布圖。
(學(xué)生實(shí)驗(yàn)討論畫圖)
師:你畫出的通電螺線管的磁感線分布圖與什么圖相似?
生:條形磁體。
師:通電螺線管的磁場方向與什么有關(guān)?又如何判定?
(學(xué)生討論并回答)
生:電流方向及導(dǎo)線的繞向決定。
(板書:通電螺線管周圍磁場分布與條形磁體相似,它的磁場方向與電流方向及導(dǎo)線的繞向有關(guān)。)
師:每次都用小磁針確定通電螺線管的磁場方向十分不便,人們利用安培定則可以非?旖轀(zhǔn)確地判定出通電螺線管的磁極。
(板書:安培定則)
(結(jié)合教材P40圖16-18和實(shí)物講解安培定則,要求伸手與老師一起做,學(xué)生用一根導(dǎo)線纏繞圓珠筆,仔細(xì)觀察饒線,前后位置關(guān)系,并假設(shè)電流的進(jìn)出流向,做以下四種情況:)
(三)、堂練習(xí)
l、要求學(xué)生判斷圖1、2中通電螺線管的N、S極,做出具體手勢,并讓兩位學(xué)生上黑板畫出圖1中小磁針的轉(zhuǎn)動方向(順時針轉(zhuǎn)動)和圖2中電的正、負(fù)極。
2、要求學(xué)生畫出圖3、4中螺線管的導(dǎo)線繞向,做出具體手勢,并讓兩位學(xué)生上黑板畫出導(dǎo)線繞向。
(四)、學(xué)生小結(jié):我們重做了當(dāng)年奧斯特做過的實(shí)驗(yàn);我們重點(diǎn)用實(shí)驗(yàn)研究了導(dǎo)線彎成螺線管狀后通電其周圍的磁場分布情況,它的磁場方向可以用安培定則判定,因此,我們一定要掌握好安培定則。
五、作業(yè)
教材P42—43 WWW 1--4
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