资源描述
第二节 电流的磁场
┃教学整体设计┃
【教学目标】
一、知识与技能
1.通过对日常生活、工业生产中的电器设备的观察，知道电与磁有密切的联系。
2.知道电流周围存在磁场，知道奥斯特实验。
3.会用安培定则判断通电导线周围的磁场方向。
4.培养学生有目的地观察物理现象、描述观察结果的能力。
二、过程与方法
1.结合课本插图及生活经验引发学生思考：通电导体周围是否存在磁场(电能生磁吗)，激发学生进一步探究的欲望。培养学生从对日常生活、自然现象的观察中发现与物理学有关的问题的能力。
2.通过奥斯特实验及探究通电螺线管外部磁场的方向，培养学生运用旧知识、旧技能解决新问题的能力，从而深化磁场方向与电流方向有关的认识。
三、情感、态度与价值观
通过探究通电螺线管外部的磁场方向，让学生发挥主观能动性，经历基本的科学探究过程，让学生学会猜想与假设，学会设计实验与制订计划，学会交流与合作，学会发展自主学习的能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度，形成科学技术是第一生产力的科学的世界观。
【教学重点】
1.奥斯特实验。
2.通电螺线管的磁场。
3.安培定则。
【教学难点】
安培定则的使用。
【课前准备】
实物投影仪、奥斯特实验器材、通电螺线管、FLASH课件等。
┃教学过程设计┃
教师活动
批注
一、复习提问，引入新课
提问：当把小磁针放在条形磁铁的周围时，会观察到什么现象？其原因是什么？
(学生回答：观察到小磁针发生偏转。因为磁铁周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。)
教师进一步诱导提问：小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁铁周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？
(学生思考。)
今天我们来学习电流的磁场。
利用学过的知识作为铺垫，然后利用疑问创设情境激发学生的求知欲望，导入课题。
二、探索新知
(一)奥斯特实验
1.磁与电的关系
教师引导：在日常生活中，我们看到、用到的各种设备里均用到了磁，如扬声器、话筒、电话、电磁起重机等(投影图片)。通过这些事例，说明了什么问题呢？
(学生边看课本边讨论，得出：电和磁是有关系的，第一个揭开这个奥秘的是丹麦物理学家奥斯特。)
2.奥斯特实验
(1)提出问题：有什么办法能知道电流周围是否有磁场？
(2)学生进行分组实验，教师巡回指导。
指导内容：①导线要与小磁针平行。②注意观察电流的方向与小磁针偏转的方向。
(学生交流与讨论：可以用小磁针靠近通电导体，观察小磁针是否发生偏转，小磁针发生偏转则说明电流周围和磁体周围一样存在磁场。)
(3)教师引导学生从以下几个方面分析讨论实验结果：
①接通电路，导线中有电流通过，小磁针发生偏转。断开电路，导线中无电流通过，小磁针不发生偏转。这一现象说明了什么？
②改变通过导线中的电流方向，小磁针的偏转方向发生改变。这一现象又说明了什么？
(学生发现：接通电路，小磁针发生偏转；断开电路，小磁针恢复原状。改变电流方向，小磁针反向偏转。)
(实验结论：通电导体周围有磁场，磁场的方向与电流的方向有关。)
教师拓展：刚才所做的这个实验叫做奥斯特实验，它揭示了电现象和磁现象不是彼此孤立的，而是有密切联系的，它是人类认识磁现象及人类对自然界的认知过程的一个飞跃，导致了人造磁体和电磁铁的发明。
(二)通电螺线管的磁场
教师引导：奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？
1.提出问题
通电螺线管的周围有没有磁场？若有磁场，可能会是什么样子的呢？
2.猜想与假设
(学生进行猜想，发表自己的见解。)
教师对学生的猜想要充分地引导。
3.设计与进行实验
(1)教师引导学生用桌子上的简单器材去大胆设计实验，并且找学生代表来说出自己的实验方案，教师给予必要的指导。
(学生利用桌面上的实验器材参照课本的实验方案，边讨论，边设计实验。并推选一名学生说出实验方案。)
(2)学生进行实验，教师巡视指导。
4.分析与论证
通过刚才的实验，同学们分析通电螺线管周围有没有磁场，若有，它的磁场有什么特点？
师：如果改变通电螺线管中的电流方向，其周围的磁场分布状态和磁场方向是否改变？
(学生分析实验现象得出结论：通电螺线管周围存在着磁场，它的磁场和条形磁铁的磁场类似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。)
引导学生分析实验结果：电流方向改变时，磁场方向也会改变，也就是说，通电螺线管的磁极与电流方向有关。
(学生改变电流方向，继续实验验证。)
教师引导：人们在发现和表述物理规律的同时，常常采用一些科学、巧妙的方法来帮助我们方便地记忆和应用这些物理规律。安培发现通电螺线管的极性跟电流的方向之间的关系可以用右手来表示，这就是安培定则(右手螺旋定则)。
方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，这就是安培定则(右手螺旋定则)。
(学生自学课本中有关安培定则的内容，并且同桌间参照课本图片相互模仿。)
(练一练：判定如图所示的通电螺线管的N极和S极。
)
(三)电磁铁
(学生自学“迷你实验室”，然后以小组为单位，自制一个电磁铁，并且进行实验，观察电磁铁的磁性是否增强了。电磁铁磁性的有无是通过什么来控制的？)
教师提出问题：由实验可知通电螺线管的磁性是很弱的，因此，没有很大的用途，有什么办法可使它的磁性增强呢？
演示实验：对比通电螺线管中插入铁芯前后磁性强弱的变化。
教师总结：通过实验发现在通电螺线管中插入一根铁芯，它的磁性大大增强了，我们把中间插有铁芯的螺线管叫做电磁铁，如图所示。
教师指导学生进行实验，并且共同分析实验，得出结论：插有铁芯的螺线管的磁性会增强，电磁铁磁性的有无是通过通断电来控制的。
教师播放有关电磁铁应用的FLASH课件。
(学生观看FLASH课件。)
(阅读“信息窗”，了解电磁继电器。)
通过生活中的几幅图片引导学生认识到电和磁是有联系的，为电流的磁场打好基础。
实验让学生做，现象让学生说，结论让学生总结。
突出奥斯特实验揭示电和磁关系的重要性，培养学生的探究意识。
让学生经历科学探究的过程，来发现通电螺线管的磁场有什么特点。
验证通电螺线管磁场的方向与电流的方向有关。
通过试一试、练一练，加深学生对安培定则的认识，为以后的学习打好基础。
让学生知道电磁铁是中间插有铁芯的螺线管，铁芯被磁化了，相当于两个磁场叠加，因此磁性增强。
培养学生的动手能力，强化学生对电磁铁的认识。
通过播放FLASH课件，让学生知道电磁铁在生活中的广泛应用。
三、课堂小结
通过本节课的学习，你知道了哪些知识？
(学生可以讨论、辩解。)
答疑解惑，将不明白的问题消除。
四、布置作业
本节课后作业题。
(独立完成。)
巩固知识。
┃教学小结┃
【板书设计】
一、奥斯特实验
通电导体的周围存在着磁场，磁场的方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管的周围存在着磁场，其周围的磁场与条形磁铁的磁场相同。
2.通电螺线管的磁极与电流的方向有关。
3.判断通电螺线管极性的方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，这种方法就是安培定则(右手螺旋定则)。
三、自制电磁铁
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