《第2节 电生磁 第1课时》示范课教学设计【初中物理人教版九年级】

2/2第2节电生磁教学设计教学目标1．通过实验了解电流周围存在磁场。2．探究通电螺线管外部的磁场方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。3．会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。教学重难点教学重点电流的磁效应，通电螺线管的磁场。教学难点会用安培定则判断螺线管的极性。教学用具电池，导线，小磁针，螺线管相关资源图片等。教学过程新课引入1774年，德国巴伐尼亚研究院发出有奖征文：电和磁是否存在着实际的联系呢？在历史上相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。到了19世纪初，一些哲学家和科学家意识到，各种自然现象之间应该存在着相互联系。基于这种思想，丹麦物理学家奥斯特长时间用实验寻找电与磁的联系。现在我们就踏着奥斯特的足迹，设计实验，寻找电和磁之间的联系。新知讲解一、电流的磁效应【演示实验】《电流的磁效应》。（1）将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针旁，放一条直导线。接通电路，观察小磁针N极的指向有什么变化；（2）再断开电路，观察小磁针N极的指向有什么变化；（3）改变电流的方向，观察小磁针N极的指向有什么变化。让学生回答观察到了什么变化，并尝试归纳分析。通过实验我们可以得出结论，通电导线周围，存在与电流方向有关的磁场，我们把这种现象叫做电流的磁效应。电流的磁场方向与电流的方向有关。二、通电螺线管的磁场1．将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场叠加，磁性增强。2．螺线管通电后，周围空间也会产生磁场，磁场的分布会怎样呢？通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系？我们通过实验来观察下。【演示实验】《通电螺线管的磁场》。观察并描述铁屑的排列情况和小磁针N极的指向，改变电流再观察一次。由实验现象可以发现：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场分布相似。通过上面的实验我们还看到通电螺线管的极性与电流方向之间有一定关系。线圈绕向相同，电流方向改变，极性改变。这个实验说明通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。选择另一组绕制方式不同的通电螺线管再试试。进一步能够找到通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。三、安培定则1．请你仔细观察图中两个通电螺线管的极性以及螺线管中电流方向，你能试着用自己的语言描述出通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系吗？SSSNN教师启发：（1）那么，通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有什么关系呢？蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N极就在我的左边。（2）猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，N极就在我的前方。（3）牵牛花说：如果电流沿着我的卷须向上的缠绕方向流动，通电螺线管的N极就沿我的茎的生长方向。2．上面的各种表述有没有某种共性呢？你能用一只手把通电螺线管两端的极性与电流方向的关系表述出来吗？用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。这就是安培定则。NNS典型例题例1小明在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S极将偏向纸外，这是因为通电导体周围的__________对小磁针产生力的作用：要使实验效果更加明显，应使通电导线沿__________（东西南北）方向放置，这是由于考虑到__________的影响。解析：（1）将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，该实验证明了通电导体周围存在磁场；（2）由于考虑地磁场的影响，所以在验证电流周围有磁场时，应使通电导线沿南北放置，这样导线下方的小磁针偏转会更明显。答案：磁场；南北；地磁场。例2根据小磁针静止时的指向，判断电源的极性。解析：首先，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，因此我们可以判断磁感线从磁体的左端发出，回到磁体的右端，所以我们可以判断出该通电螺线管的极性是左N右S。接下来我们就可以根据安培定则来判断螺线管中电流方向，用右手握住螺线管，拇指指向螺线管的N极，那么四指指向螺线管中电流的方向。这样我们可以判断出螺线管正面电流方向向上。因为在电源的外部，电流方向从电源正极流向电源负极，所以该电源左端为正极，右端为负极。如图所示。电源电源S+–SNN答案：见解析图。课堂小结一、电流的磁效应1．通电导线周围存在磁场。2．磁场的方向跟电流的方向有关。二、通电螺线管的磁场1．通电螺线管外部的磁场与