初三【物理(人教版)】电生磁(第一课时) 任务单

课程基本信息课例编号学科物理年级初三学期第一学期课题电生磁（第一课时）教科书书名：义务教育教科书物理九年级全一册出版社：人民教育出版社出版日期：2013年6月学生信息姓名学校班级学号学习目标知道电流周围存在磁场。电流的磁场方向跟电流方向有关。2.经历探究通电直导线周围磁场强弱的影响因素的过程。3.了解通电直导线周围的磁场分布。课前学习任务根据已学知识，知道如何研究磁场，明确铁屑和小磁针的作用。了解奥斯特实验的物理学史。课上学习任务【学习任务一】观察奥斯特实验：通电后，磁针的N极指向有什么变化？断电后，磁针的N极指向有什么变化？改变电流方向，磁针的N极指向又有什么变化？奥斯特实验表明：。【学习任务二】探究一：通电直导线周围磁场强弱的影响因素。猜想1：通电直导线周围的磁场的强弱与到直导线的距离有关。猜想2：通电直导线周围的磁场的强弱与通过直导线的电流大小有关。【学习任务三】探究二：通过实验，探究通电直导线的磁场分布。【学习任务四】了解了圆形导线、两匝线圈周围的磁场分布。学习资源奥斯特的发现：电流的磁效应早在17世纪，人们就发现了一些奇怪的现象。1681年7月，一艘航行在大西洋的商船遭到雷击，结果船上的3个罗盘全部失灵：其中两个退磁了，另一个指针的南北指向颠倒。还有一次，意大利的一家五金商店被闪电击中，事后发现被击毁的盒子里，有的刀叉被烧熔，有的被磁化了。这些现象说明，闪电既能使钢失去磁性，又能让钢带上磁性。据说，富兰克林在一次做莱顿瓶放电实验时，也曾意外地发现，钢针被磁化了。怎么解释这些现象呢？1820年，一位具有哲学头脑的物理学家、化学家解开了这个秘密，第一个发现了电磁之间的微妙关系。这位开路先锋的名字叫奥斯特。奥斯特信仰康德的自然哲学观，相信自然界的各种力是统一的，光、电、磁、化学亲合力等在一定条件下可以互相转化。他的博士论文题目就是《康德哲学思想与自然科学》。在这种哲学思想的指导下，他一直试图寻找电力与磁力之间的联系。这是一次雄心勃勃而又目的明确的探索，但是道路是曲折的，他做了许多实验，都未能如愿以偿。起初，奥斯特用莱顿瓶试验，不管莱顿瓶带的电有多强，也没有发现它有磁效应。那么闪电为什么能使小刀磁化呢？奥斯特想，一定是因为莱顿瓶带的电是静电，而闪电是动电。于是他改用伏打电堆产生的电流做实验。但是也失败了。难能可贵的是，奥斯特的探索目标始终是明确的，尽管走了许多弯路，他从未动摇过。1819年冬季到1820年春天，奥斯特担任了电学与磁学的讲课。这几个月在他的一生中至关重要。他重新思考多年来一直萦绕在心的那个问题：如何使电流向磁转化？他想：如果电流能产生磁效应，也许这个磁效应的作用是横向的，而不可能沿着电流的方向——因为不少人沿着这个方向去探索都没有效果。这是一个大胆而天才的设想。1820年4月的一天，奥斯特在课堂上抱着试一试的想法，做了一次即兴实验。他把一根很细的铂丝连在伏打电槽上，细铂丝下搁着一个用玻璃罩的磁针，以往的实验磁针与导线是垂直的，这次他特意让磁针与细铂丝平行。当着许多听课学生的面，奥斯特接通电源，这时他发现，磁针果然摆动了一下！由于他实验的电流很小，磁针的摆动不大明显，在场的学生并没有在意，然而奥斯特却大喜过望，据说他当时高兴得竟然在讲台上摔了一跤。只有奥斯特知道：这是人类第一次有意识地发现了电和磁的关系！又经过3个月深入地研究，奥斯特终于弄清楚了在通电导线的周围，确实存在一个环形磁场。1920年7月21日，奥斯特在一家刊物上公布了他的实验结果。论文是用拉丁文写的，题为《关于磁针上电流冲击的实验》。这是一篇划时代的论文，薄薄的四页，没有任何数学公式，也没有示意图，但它以简洁和精练的文字向全世界宣告：人类第一次找到了电和磁的转换关系。电和磁，这两条古老的河流在奥斯特这里汇合了！奥斯特的发现轰动了全欧洲的物理学界。人们本来以为毫不相关的两种现象，竟有这样奇妙的关系