資源簡介

第2節　電生磁
第一課時　直線電流和通電螺線管的磁場
教學目標
【知識與技能】
(1)知道奧斯特實驗，認識通電導線和通電螺線管周圍存在磁場，并能用磁感線描述。
(2)會用右手螺旋定則判定直線電流的磁場方向和通電螺線管的磁極。
【過程與方法】
(1)通過觀察通電導線與磁體之間的相互作用，初步了解電與磁之間有某種聯系。
(2)通過對實驗的分析，提高學生比較、分析、歸納結論的能力。
【情感態度與價值觀】
通過認識電與磁之間的相互聯系，使學生樂于探究自然界的奧妙，培養學生的學習熱情和求是態度，初步領會探索科學規律的方法。
教學重難點
【重點】
(1)電流的磁效應。
(2)通電螺線管的磁場分布。
【難點】
右手螺旋定則。
教學過程
知識點一　直線電流的磁場
【自主學習】
閱讀教材第7～8頁的有關內容，完成下列填空：
1．1820年，丹麥物理學家
奧斯特
通過實驗發現通電導線的周圍存在磁場，且磁場方向與
電流的方向
有關。
2．直線電流的磁場特點：直線電流磁場的磁感線，是
環繞導線的同心圓
，離直線電流越近，磁場越
強
，反之越
弱
。
【合作探究】
將一束直導線垂直穿過小孔，在玻璃板上均勻地撒上鐵屑。給直導線通電后，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。
答：鐵屑呈同心圓狀，且越靠近直導線，鐵屑越多，即磁感線越密集，說明磁場越強。
【教師點撥】
1．任何導線中有電流通過時，其周圍空間都會產生磁場，這種現象叫做電流的磁效應。電流的磁效應是由奧斯特通過實驗首先發現的。奧斯特實驗揭示了電現象和磁現象不是孤立的，而是有密切的聯系，它是第一個揭示電和磁聯系的實驗。
2．在做奧斯特實驗時，為了減少地磁場的影響，應將通電直導線放在小磁針的正上方且與小磁針平行；為了使效果明顯，要將通電直導線盡量靠近小磁針。
【跟進訓練】
1．如圖是探究“通電直導線周圍是否存在磁場”實驗裝置的一部分，置于水平桌面的小磁針上方有一根與之平行的直導線。關于這個實驗下列說法正確的是
(　C　)
A．首次通過本實驗揭開電與磁關系的科學家是法拉第
B．當直導線通電時，小磁針會離開支架懸浮起來
C．小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場
D．改變直導線中電流方向，小磁針N極的指向不變
2．下列有關奧斯特實驗現象的分析，正確的是
(　B　)
A．通電導線周圍磁場方向由小磁針的指向決定
B．發生偏轉的小磁針對通電導線有力的作用
C．移去小磁針后的通電導線周圍不存在磁場
D．通電導線周圍的磁場方向與電流方向無關
知識點二　通電螺線管的磁場
【自主學習】
閱讀教材第8～9頁的有關內容，完成下列填空：
1．通電螺線管的磁場的特點
(1)帶有鐵芯的通電螺線管叫做
電磁鐵
，它比不帶鐵芯的通電螺線管的磁性
強
，原因是鐵芯在磁場中被磁化后相當于一根磁體。通電螺線管產生的磁場與被磁化的鐵芯磁場的疊加，就產生了更強的磁場。
(2)
通電螺線管的兩端
相當于條形磁體的兩極。改變電流的方向，螺線管的磁極也會發生改變。
2．右手螺旋定則(安培定則)
(1)直線電流：用
右手
握住直導線，讓
大拇指
指向電流方向，
彎曲的四指
所指的方向就是直線電流磁場的方向。
(2)通電螺線管：用
右手
握住通電螺線管，讓四指彎向螺線管中的
電流
方向，則大拇指所指的一端就是通電螺線管的
北
極。
3．右手螺旋定則的應用
(1)由通電螺線管中的電流方向，應用右手螺旋定則可判斷通電螺線管兩端的極性。
(2)由通電螺線管兩端的極性，應用右手螺旋定則可判斷螺線管中的電流方向。
(3)根據通電螺線管的南北極以及電源的正負極，可畫出螺線管的繞線方法。
【教師點撥】
1．決定通電螺線管磁極的根本因素是通電螺線管上電流的環繞方向，而不是通電螺線管上導線的繞法和電源正負極的接法。當兩個螺線管上電流的環繞方向一致時，它們兩端的磁極就相同。
2．在判斷通電螺線管的磁極時，四個手指的環繞方向必須是螺線管上電流的環繞方向。
3．N極和S極一定在通電螺線管的兩端。
【跟進訓練】
1．下列各圖為四位同學判斷通電螺線管極性時的做法，其中正確的是　
(　C　)
A　　
B
C　　
　D
2．小磁針靜止時的指向如下圖所示，由此可知　
(　B　)
A．a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極
B．a端是通電螺線管的N極，c端是電源負極
C．b端是通電螺線管的N極，d端是電源正極
D．b端是通電螺線管的N極，d端是電源負極
3．小磁針靜止時的指向如圖所示，由此可以判定螺線管的A端是
S
(填“N”或“S”)極，接線柱a連接的是電源
正
(填“正”或“負”)極。
練習設計
完成本課相應練習部分，并預習下一課的內容。第二課時　影響電磁鐵磁性強弱的因素
教學目標
【知識與技能】
(1)認識電磁鐵，知道影響電磁鐵磁性強弱的因素。
(2)能用控制變量法和轉換法設計實驗，探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。
【過程與方法】
通過實驗探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，讓學生會表達自己的觀點，培養交流、合作的意識。
【情感態度與價值觀】
提升學生相信科學，熱愛科學的意識，養成大膽猜想、實驗驗證的科學態度。
教學重難點
【重點】
影響電磁鐵磁性強弱的因素。
【難點】
控制變量法的應用。
教學過程
知識點　影響電磁鐵磁性強弱的因素
【自主學習】
閱讀教材第9～10頁的內容，完成下列填空：
影響電磁鐵磁性強弱的因素：電磁鐵的磁性除了與是否帶鐵芯有關之外，還與以下因素有關：
(1)通過線圈的電流大小：當線圈匝數一定時，電流越
大
，電磁鐵的磁性越
強
；電流越
小
，電磁鐵的磁性就越
弱。
(2)線圈的匝數：當電流一定時，線圈匝數越
多
，電磁鐵的磁性越
強
；匝數越
少
，電磁鐵的磁性越
弱
。
【教師點撥】
進行此實驗的基本方法是控制變量法。
(1)研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系時：控制螺線管長度、導線的粗細、線圈的匝數不變，改變線圈中的電流大小，研究當電流增大或減小時，電磁鐵的磁性如何變化。
(2)研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數多少的關系時：控制螺線管長度、導線的粗細、通過線圈中的電流大小不變，改變線圈匝數的多少，研究線圈匝數增多或是減少時，電磁鐵的磁性如何變化。
【跟進訓練】
1．某同學在一次探究實驗中，因為實驗要求，需要改變電磁鐵的N、S極，那么他可以采用的方法是
(　C　)
A．增大電流
B．減小電流
C．改變電流方向
D．改變線圈匝數
2．某同學為了增強通電螺線管的磁性，下列做法錯誤的是
(　D　)
A．增加通電螺線管的線圈匝數
B．在通電螺線管中插入鐵芯
C．增大通電螺線管中的電流
D．改變通電螺線管中的電流方向
3．如圖所示，閉合開關S，通電螺線管右側的小磁針靜止時，小磁針的N極指向左。則電源的右端為
正
(填“正”或“負”)極。若要使通電螺線管的磁性增強，滑動變阻器的滑片P應向
b
(填“a”或“b”)端移動。
練習設計
完成本課相應練習部分，并預習下一課的內容。

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