第二节 电生磁

第2节电生磁

’宣教与大纲

【教学目标】

1.认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系.

2.知道通电导线周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似.

3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向.

4.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.

5.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.

6.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

生的学习热情和实事求是态度，初步领会探索物理规律的方法和技巧.

【教学重点】

奥斯特的实验；通电螺线管的磁场；安培定则.

【教学难点】

通电螺线管的磁场及其应用.

【教具准备】

奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、大头针、多媒体课件等.

【教学课时】

1.5课时

徐教学设计

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性

地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

教师播放多媒体文件：电和磁之间的相似之处.

分析和结论：

①小磁针偏转一受到了磁力的作用；

②由磁场的基本的性质可判断出小磁针处于某个磁场中；

③导线通有电流，小磁针就偏转，断开电流，又会恢复原来的状态（如笺乙

所示）.说明是通电导线产生了磁场.

板书：通电导线和磁体一样，周围存在磁场.

2.磁场方向与电流方向的关系

问题:磁场方向与电流方向有没有关系呢？

猜想:有或没有.

演示:改变电流方向，发现小磁针的偏转方向也发生了改变，说明磁场方向

也改变了.（如图丙所示）

结论：电流产生的磁场方向跟电流的方向有关.

奥斯特实验的意义:奥斯特实验第一次揭开了电与磁联系的发展史.

3.电流的磁效应

总结以上现象，瓦以得出结论：

板书：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效

应.

知识点2通电螺线管的磁场

L初步认识通电螺线管

提出问题:通电直导线周围的磁场较弱，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？

进行猜想:①增大电流；②让直导线集中起来绕成管状，这就是螺线管.

练习画法:教师让学生练习螺线管的画法、有骨架的螺线管的画法等.

教师出示两个绕线方向不同的螺线管模型，示范画出绕线结构示意图.

—ii——«i—

要求每个学生画出手边所用的那个螺线管的结构示意图，画完后小组内交换

传看，看画得是否正确.(说明：学生从没画过甚至没见过螺线管及示意图，所以

不会画，必须示范和指导，否则没法判断极性与电流方向的关系，此处是难点.)

学生观察所用螺线管的绕线，画出绕线方向示意图，画好后交换检查.

2.探究通电螺线管的磁场分布

(1)提出问题:如何确定一个磁场是怎样分布的？需要什么器材？

(2)进行实验:探究通电螺线管的磁场分布

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电流，振动演示仪，观察铁屑的重新分布情况.

③把它与条形磁体的铁屑分布进行对比.

(3)得出结论:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.

教师用多媒体播放文件“通电螺线管和条形磁体的磁

场辨析比较”，并向学生讲解.

通电■城管和条形喳体的磁场辨析比较:(多媒体¥

各超由体通电蛾线管

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3.探究电流方向对通电螺线管磁场方向的影响

()提出问题:直导线的磁场方向与电流方向有关，那么螺线管的磁场方向与

电流方向有关吗？如何验证是否有某种关系？

(2)进行猜想:有关或者无关.

(3)进行实验:探究电流方向对通电螺线管磁场方向的影响

①在螺线管一端放一个小磁针，当电流的方向变化时，观察小磁针的方向是

否也随着偏转.

②观察小磁针的N极指向，从而判断出通电螺线管磁场的方向.

③改变电流方向，观察小磁针的指向是否发生改变.

(4)观察现象：当电流方向改变时，小磁针的方向也随着发生偏转；改变电

流方向，小磁针偏转的方向正好相反.

(5)得出结论:通电螺线管的磁场方向与电流方向有关.

4.探究线圈绕向对通电螺线管磁场方向的影响

(1)提出问题：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？

(2)进行猜想:有关或者无关.

(3)进行实验: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.

(4)观察现象:小磁针的偏转方向正好相反.

(5)得出结论:在电流方向一定的情况下，通电螺线管的磁场方向还与线制的

绕向有关，绕向变了，则磁场方向也会改变.

教师用多媒体播放下列文件“通电螺线管磁场方向的影响因素”

通电■线管磁场方向的影响因素:(多媒体文件)

弧N圾N、园

甲乙丙

甲、函电冰方用相同.

甲、乙级图跳法相刘.

但端圾不相同，我们发

但电★方向不同.通电

猊氏诙个蛀图纹制的

蛾0瞥的喻似不同

方法不同

乙、丁电冰方由相向.

而、丁纥圈线法相网.

但电■个段9B线制的

但电冰方向不月.逋电

方法不同.曜r板也不相

蛾线♦依呼r板不同

同

知识点3安培定则

师如何由电流方向、线圈的绕向确定磁场方向呢？大家看课本上的几种

说法有没有道理.

板书：安培定则：用右手握住螺线管，让匹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.

教师用多媒体播放视频:通电螺线管磁场演示.

安培定则的应用一般有以下几种：一是由螺线管中的电流方向，判断通电

螺线管的南、北极；二是已知通电螺线管的南北极，判断螺线管中电流的方向;

三是根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线方向.

教师用多媒体播放例题，并给学生讲解.

5■析:选用野用定K来月・通电零做廿的、、

今极.横终左格定附.左边的通电螺it母电观点从"海，

；入J洗出4右边的通电尾线管电就血从dit人,C迨:

；出.电路逢接附，可采用串黑，也可聚M外取.卜

答案：加图乙所示.[

【教师结束语】

这节课我们学习了第一个关联一一电能生磁，即电能转化为磁能的现象.

该现象是由丹麦的物理学家奥斯特发现的，所以也叫奥斯特实验，这个实验

直接证明了电流可以通过导体在其周围产生磁场；这个磁场比较弱，为了进

一步地研究和应用，我们把直导线绕成了螺线管，使其磁场进一步增强，发

现通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的，磁场方向遵循安培定则.

课后作业

完成本课时作业.

敢与反思

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，该实验在

器材不多的情况下，要注重演示实验的质量，让大多数学生看到其中铁屑的分

布是至关重要的.

3.另外几个实验尽量让学生动手，因为该实验涉及的器材以前都用过，步

骤也不复杂，能调动学生学习的积极性.

曾教与版书

通电一通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁

螺

线场相似.

管

的

磁

场通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流

的方向有关

安培定则：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

电生磁_螺线管的N极.

电流周围存在磁场.

电流奥斯特实验

电流产生的磁场方向

的磁

跟电流的方向有关.

效应

电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向

有关的磁场，这种现象叫作电

a流的磁效应.

■知能演练提升

一能力提升一

L如图所示，通电螺线管周围的小磁针静止时,，小磁针指向不正确的是（）

A.。B.AC.cD.J

2.如图所示，闭合开关后鹏点磁场方向向左的是（）

3.如图所示，当闭合开关S后，通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端，则（）

A.通电螺线管的Q端为N极，电源a端为正极

B.通电螺线管的Q端为N极，电源a端为负极

C.通电螺线管的Q端为5极，电源a端为正极

D.通电螺线管的Q端为S极，电源a端为负极

4.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑,通电后

轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（）

A.图中P、。两点相比,P点处的磁场较强

B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱

C.若只改变螺线管中的电流方向.P、Q两点处的磁场方向会改变

D.若只增大螺线管中的电流,P、。两点处的磁场方向会改变

5.如图所示，闭合开关Si、S2,两个通4电a螺线m管的i相w互作用w情况以及A、B端的极性分别是（）

A.相斥,A端为N极.B端为N极

B.相斥,A端为S极出端为S极

C.相吸,A端为S极乃端为N极

D.相吸,A端为N极山端为S极

6.如图所示，闭合开关使螺线管通电，可以观察到左边弹簧，右边弹

簧O(均选填“伸长共缩短”或“不变”)

7.为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，某同学将该电池和一螺线管相连，闭合开关S后,

小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判断a端是通电螺线管的极,c端是铅蓄电

池的极。

8.下图是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验装置图。实验中，用小磁针的极指向

来判断通电螺线管外部某点的磁场方向;断开开关,将电源的正负极对调，再闭合开关，观察小

磁针的指向是否改变，此操作探究的问题是“通电螺线管外部的磁场方向与方向是

否有关“。

9.下图为永磁体A和通电螺线管B之间的磁场分布。请根据图中磁感线的方向标出永磁体A

右端的磁极和螺线管B中电源的极。

★10.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到

小磁针偏转。

(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在_______________________________。

⑵改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明

(3)实验中小磁针的作用是__________________________________________________

(4)实验中用到的一种重要科学研究方法是<,

A.类比法B.转换法

C.控制变量法D.等效替代法

一探究创新-

H.如图所示,将一根导线弯成圆形，在其里面放置一个小磁针，通电后，小磁针的N极将()

A.向纸里偏转

B.向纸外偏转

C.静止不动

D.无法判断

12.汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许

多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是

()

BCD

知能演练提升

1.D由安培定则可知,通巳螺线管的右端为N极,左端为S极。螺线管周围的磁感线从N极

出来回到5板,小磁针N极所指的方向跟磁感线方向一致，所以小磁针”指向错误。

2.C选项A中，由安培定则可知，左侧螺线管下端为N极,右侧螺线管下端也为N极,故由磁

感线的特点可知A点磁感线应向上方,故选项A错误;选项B中，由安培定则可知，左侧螺线管

上端为N极,右侧螺纹管上端也为N极，则由磁感线的特点可知A点磁感线应向下方,故选项

B错误;选项C中，由安培定则可知，左侧螺线管上端为S极，右侧螺线管上端为N极，则由磁感

线的特点可知A点磁感线向左，故选项C正确;选项D中，由安培定则可知，左侧螺线管上端为

N极，右侧螺线管上端为S极,则由磁感线的特点可知A点磁感线向右，故选项D错误。

3.C小磁针N极转向Q端，则Q端为螺线管的S极，由安培定则判定出通过R的电流方向向

上,故电源a端为正极。

4.C由题困可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的

分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强，故A错误;只改变电流方向，则磁场方向

发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B错误,C正确;只增大螺线管中的电流，则磁场的

强弱发生改变，但磁场方向不变，故D错误。

5.C两个通电螺线皆中的电流都是向下的,根据安培定则可知/端为S极,8端为N极，因此

它们相互靠近的两端是异名磁极，相互吸引，故C正确。

6.解析闭合开关后，左、右两个螺线管都有电流通过，周围都有磁场，左边螺线管吸弓I铁棒，弹

黄伸长;右边螺线管上端为N极，跟条形磁体相排斥，右端的弹簧缩短。

答案伸长缩短

7.解析利用小磁针可判断螺线管的a端为S极.b端为N极;然后利用通电螺线管的磁极的判

断方法可判断，电流是由电源的c端流到电源的d端，因此c端为铅蓄电池的正极。

答案S正

8.解析小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向，所以，实验中，用小磁针的N极指向来判

断通电螺线管外部某点的蹂场方向;将电源的正负极对调后,螺线管中的电流方向发生了改变,

观察小磁