第一篇:電流的磁場教學(xué)案例解讀
《電流的磁場》教學(xué)案例
高淳縣東壩中學(xué) 王道玉
案例
1、提出問題、作出猜想
教師演示實驗:把一段通電導(dǎo)線繞在鐵釘上,讓它吸引大頭針。師 同學(xué)們看見什么? 生 吸引大頭針。
師 同學(xué)們討論一下,為什么會吸引大頭針?你能提出一個什么問題?
(學(xué)生小組討論,分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,)生 電流周圍和磁鐵周圍一樣,都有磁場嗎? 生 電能生磁嗎?
師 很好!同學(xué)們猜一猜電流周圍有磁場嗎?
生 有,上面實驗中通電導(dǎo)線能吸引大頭針就像磁鐵吸引大頭針一樣。
2、實驗方案設(shè)計
師 怎樣設(shè)計實驗?同學(xué)們以組為單位討論一下。
(學(xué)生觀察桌上的實驗器材,同時以組為單位進(jìn)行方案設(shè)計,最后各小組選出代表發(fā)言。)
師 已有磁鐵,如何得到電流? 生 給一根導(dǎo)線通電就行。師 要注意什么問題嗎?
生 短路,在電路中接入一個小燈泡或接入一滑動變阻器就可以了。師 怎樣用實驗來研究電流周圍有磁場呢?
生 給導(dǎo)線通電后,將小磁針放在導(dǎo)線的附近,看小磁針的指向有什么變化,如果有,就可以證明電流可以產(chǎn)生磁場。
師 怎么放置小磁針呢?討論一下。
學(xué)生討論后回答平行,垂直,斜放,放在導(dǎo)線的上方,放在導(dǎo)線的下方。
(在這一環(huán)節(jié)里,教師注意了對學(xué)生的培養(yǎng),鼓勵學(xué)生大膽進(jìn)行設(shè)想,并盡可能多的想出各種放法。)
3、進(jìn)行實驗
在這一環(huán)節(jié)中,由于學(xué)生對實驗設(shè)計方案討論比較充分,大部分學(xué)生都能很快進(jìn)行實驗,但有的組實驗進(jìn)行的不算順利,出現(xiàn)了各種各樣的問題。比如,有的實驗器材不好用,有的組實驗操作時出現(xiàn)了失誤,如滑動 變阻器的滑片放在了阻值最大的位置上,使電路中的電流太小;而有的組電池電量明顯不足,使實驗現(xiàn)象不明顯。還有兩組實驗中,導(dǎo)線連接處接觸不良,造成無電流現(xiàn)象。教師對過別的組進(jìn)行實驗指導(dǎo),同時讓不同小組的同學(xué)互相幫助,特別是讓實驗成功小組的同學(xué)幫助沒有獲得成功的組。
教師引導(dǎo)學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)問題的同學(xué)對自己的實驗進(jìn)行總結(jié),找出原因。由于學(xué)生親自做實驗,而且出現(xiàn)了問題后有進(jìn)行了調(diào)整,因此很輕松的找到了實驗過程中出現(xiàn)問題的原因。
師 通過實驗,同學(xué)們對電流能產(chǎn)生磁場有了一定的了解,在實驗中發(fā)現(xiàn)了什么新的問題?有什么疑問需要解決的?請大家提出來一起討論吧。
生 其他同學(xué)的實驗有問題,我認(rèn)為實驗應(yīng)該多做幾次后才能得出正確的結(jié)論。
(提出這個問題,立即引起同學(xué)們的爭論,教師表揚了該同學(xué),指出了實驗多做幾次的重要性。)
4、設(shè)計螺線管
師 電流能夠產(chǎn)生磁場,同學(xué)們再我們研究電流的磁場時你比較關(guān)心的問題是什么?
生 它的磁場是什么樣的?如何增大電流的磁場?
師 可以小組討論并進(jìn)行設(shè)想:如何增大電流的磁場?
學(xué)生討論后發(fā)言 可以使電流大些,也可以再給另外一根導(dǎo)線通電后將兩根導(dǎo)線放在一起。
師 那樣操作起來是很不方便的,你有什么辦法使它更方便嗎? 生 用一根導(dǎo)線繞上幾圈,通電后磁性會更強些。
師 同學(xué)們現(xiàn)在就可以利用你手邊的材料親自制作一個通電螺線管。(學(xué)生制作過程中注意了合作)
師 完成的同學(xué)請展示你的作品,并通電試試,看能否使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
5、研究通電螺線管的磁場
師 我們已經(jīng)找到了電和磁之間的聯(lián)系之一:電能生磁,也制成了這種很方便的產(chǎn)生磁的裝置——通電螺線管,討論一下,為什么通電螺線管在磁場中會比單個的一根通電導(dǎo)線的磁場要強?
生 電流大才使磁性加強。
生 由于多根導(dǎo)線的磁場加在一起,所以磁性會更強。(教師對回答正確的同學(xué)給予肯定表揚)
師 剛才有同學(xué)提出想知道電流的磁場是什么樣的,那么我們就用自己制成的通電螺線管去研究這個問題。請你們思考一下,說說如何去研究?怎么做才最方便? 生 用許多小磁針,放在不同的地方,看北極指向有什么變化。生 用一個小磁針放在不同的地方,看北極指向有什么變化。(教師要求按照兩個同學(xué)的方法進(jìn)行實驗,并對個別同學(xué)的實驗操作進(jìn)行簡單的提示,最終由同學(xué)們做出分析,共同得出了結(jié)論:通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場是一樣的。)
6、判斷通電螺線管的南北極
師 條形磁鐵有南北極,那么通電螺線管也會有南北極。用什么方法知道你的通電螺線管的南北極?
生 仍然利用小磁針進(jìn)行判斷。
生 把通電螺線管用細(xì)線吊起來,根據(jù)它靜止時兩端的指向進(jìn)行判斷。
教師引導(dǎo)學(xué)生用實驗的方法進(jìn)行研究,學(xué)生都能判斷南北極。兩個通電螺線管,讓學(xué)生判斷南北極,大部分學(xué)生都無法進(jìn)行判斷,教師指導(dǎo)學(xué)生看書后對其進(jìn)行判斷,并讓學(xué)生說出判斷的方法,學(xué)生在敘述上出現(xiàn)了說不清的現(xiàn)象,無疑書中P40頁的兩幅圖使學(xué)生運用出現(xiàn)了障礙,于是播放FLASH動畫——安培定則,請同學(xué)們運用這種方法再進(jìn)行了判斷,結(jié)果很準(zhǔn)確。
7、小結(jié)(略)
反思及認(rèn)識
1、課題引入是通過實驗現(xiàn)象,教師根據(jù)學(xué)生的思維能力和已有的知識,直接引導(dǎo)學(xué)生提出問題“電流周圍有磁場嗎?”,并對現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,教師在教學(xué)中起到了很好的引領(lǐng)作用。
2、在探究電流周圍是否有磁場時,主要研究電流產(chǎn)生的磁場和磁場方向。在方案設(shè)計上教師鼓勵學(xué)生大膽進(jìn)行設(shè)計,提出解決問題的方法,在實驗探究過程中根據(jù)教師所給的器材,通過實驗研究了電流產(chǎn)生的磁場與那些因素有關(guān),教師關(guān)注的是學(xué)生學(xué)習(xí)過程的體驗。教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了充分發(fā)表自己見解的機會,有效地培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
3、在教學(xué)過程中適時進(jìn)行表揚,鼓勵交流,鼓勵質(zhì)疑,課堂氣氛和諧、民主、融洽,創(chuàng)造了一個良好的探究環(huán)境。
4、在教學(xué)過程中,讓學(xué)生全身心地投入到課堂中,參與到問題的提出、猜想、設(shè)計、實驗,得出結(jié)論及評價的全過程。體驗探究的樂趣。三維目標(biāo)達(dá)成率高,收到了良好的教學(xué)效果。
第二篇:電流的磁場-教案設(shè)計
電流的磁場-教案設(shè)計
(一)教學(xué)目的
1.知道電流周圍存在著磁場。
2.知道通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似。
3.會用安培定則判定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。
(二)教具 一根硬直導(dǎo)線,干電池2~4節(jié),小磁針,鐵屑,螺線管,開關(guān),導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問,引入新課
重做第二節(jié)課本上的圖117的演示實驗,提問:
當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時,觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么?
(觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因為磁體周圍存在著磁場,小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)
進(jìn)一步提問引入新課
小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說,只有磁體周圍存在著磁場嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)演示奧斯特實驗說明電流周圍存在著磁場
演示實驗:將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高,沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方,請同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。
提問:觀察到什么現(xiàn)象?
(觀察到通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時小磁針又回到原來的位置。)
進(jìn)一步提問:通過這個現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?
師生討論:通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍也存在著磁場。
教師指出:以上實驗是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實驗又叫做奧斯特實驗。這個實驗表明,除了磁體周圍存在著磁場外,電流的周圍也存在著磁場,即,本節(jié)課我們就主要研究。
板書:第四節(jié)
一、奧斯特實驗
1.實驗表明:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍存在著磁場。
提問:我們知道,磁場是有方向的,那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
重做上面的實驗,請同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時,小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。
提問:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?這說明什么?
(觀察到當(dāng)電流的方向變化時,小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說明方向也發(fā)生變化。)
板書:2.方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,磁場的方向也發(fā)生變化。
提問:奧斯特實驗在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的,但在當(dāng)時這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動了科學(xué)界,這是為什么呢?
學(xué)生看書討論后回答:
因為它揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。
(2)研究通電螺線管周圍的磁場
奧斯特實驗用的是一根直導(dǎo)線,后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀,通電后研究,其中有一種在后來的生產(chǎn)實際中用途最大,那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場是什么樣的呢?請同學(xué)們觀察下面的實驗:
演示實驗:按課本圖1113那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線管通電,輕敲紙板,請同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對比。
提問:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?
學(xué)生回答后,教師板書:
二、通電螺線管的磁場
1.通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
提問:怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
演示實驗:將小磁針放在螺線管的兩端,通電后,請同學(xué)們觀察小磁針的N極指向,從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。
再改變電流的方向,觀察小磁針的N極指向有沒有變化,從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生討論后,教師板書:
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。
提問:采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。板書:
三、安培定則
1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。
2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
教師演示具體的判定方法。練習(xí):如附圖所示的幾個通電螺線管,用安培定則判定它們的兩極。
可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管,先弄清螺線管中電流的指向,再用安培定則判定出兩端的極性。
通過以上練習(xí),強調(diào):螺線管的繞制方向不同,螺線管中電流的方向也不同。
3.小結(jié)(略)
4.作業(yè) :①完成課本上的想想議議。
②課本上的練習(xí)1、2、3題。
第三篇:電流的磁場教案
第二節(jié)――《電流的磁場》
(一)教學(xué)目的
1、知識和技能
(1)認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。
(2)知道通電導(dǎo)體的周圍存在磁場,通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似。(3)會用安培定則確定相應(yīng)磁體的磁極和螺線管的電流方向
2、過程和方法
(1)觀察和體驗通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。
(2)探究通電螺線管外部磁場的方向。
3、情感、態(tài)度、價值觀
通過認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系,使學(xué)生樂于探索自然界的奧妙。
(二)重、難點: 1.重點:(1)奧斯特實驗
(2)通電螺線管的磁場
(3)安培定則
2.難點: 安培定則的使用
(三)教具
課件,一根硬直導(dǎo)線,干電池2~4節(jié),小磁針,螺線管,開關(guān),導(dǎo)線若干。
(四)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問,引入新課
(1)重做第一節(jié)課本上的圖16-6的演示實驗,提問:
當(dāng)把小磁針放在條形磁體的周圍時,觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么?(觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因為磁體周圍存在著磁場,小磁針受到磁場的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)(2)進(jìn)一步提問引入新課
小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說,只有磁體周圍存在著磁場嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。2.進(jìn)行新課
(1)磁與電的關(guān)系;(利用多媒體演示并做說明)(2)奧斯特實驗
a.演示實驗:將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高,沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方,請同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。利用多媒體重復(fù)演示
提問:觀察到什么現(xiàn)象?(觀察到通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時小磁針又回到原來的位置。)進(jìn)一步提問:通過這個現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?
師生討論:通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電后導(dǎo)體周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用。結(jié)論:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍也存在著磁場。教師指出:以上實驗是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實驗又叫做奧斯特實驗。這個實驗表明,除了磁體周圍存在著磁場外,電流的周圍也存在著磁場,即電流的磁場,本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場。
提問:我們知道,磁場是有方向的,那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
b.重做上面的實驗:請同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時,小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。
提問:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?這說明什么?
(觀察到當(dāng)電流的方向變化時,小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說明電流的磁場方向也發(fā)生變化。)
結(jié)論:電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,磁場的方向也發(fā)生變化。(利用多媒體演示奧斯特實驗的結(jié)論,并介紹奧斯特)
提問:奧斯特實驗在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的,但在當(dāng)時這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動了科學(xué)界,這是為什么呢?
學(xué)生看完介紹奧斯特后討論后回答:
因為它揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。
(3)研究通電螺線管周圍的磁場
奧斯特實驗用的是一根直導(dǎo)線,后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場,其中有一種在后來的生產(chǎn)實際中用途最大,那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場是什么樣的呢?請同學(xué)們觀察下面的實驗:
演示實驗:在螺線管周圍放一小磁針,給螺線管通電,請同學(xué)們觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。利用多媒體演示通電螺線管的磁場
提問:同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?
結(jié)論:通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
提問:怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
演示實驗:將小磁針放在螺線管的兩端,通電后,請同學(xué)們觀察小磁針的N極指向,從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。
再改變電流的方向,觀察小磁針的N極指向有沒有變化,從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。
結(jié)論:通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。
提問:采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。
(四)通電螺線管磁極的判斷→右手安培定則
1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。
2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
教師演示具體的判定方法。利用多媒體演示判斷→右手安培定則
(五)練習(xí):多媒體演示
可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管,先弄清螺線管中電流的指向,再用安培定則判定出兩端的極性。
通過以上練習(xí),強調(diào):螺線管的繞制方向不同,螺線管中電流的方向也不同。
(六)小結(jié)(略)
作業(yè):完成課本上1.2.
(七)板書設(shè)計; 板書: 第二節(jié)電流的磁場
一、奧斯特實驗
1.實驗表明:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍存在著磁場。
2.電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,磁場的方向也發(fā)生變化。
二、通電螺線管的磁場
1.通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。
三.通電螺線管磁極的判斷→右手安培定則
1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。
2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
第四篇:磁場對電流作用教學(xué)設(shè)計
《5.4 磁場對電流的作用》案例
【教學(xué)內(nèi)容】 磁場對電流的作用
【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能:了解磁場對通電導(dǎo)線有力的作用的這個重要事實,知道這是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的基本原理;掌握左手定則,會用它確定安培力的方向,解決有關(guān)簡單問題;理解安培定則,會用安培力公式進(jìn)行有關(guān)計算。
過程與方法:左手定則和安培定則都是一種判定法則,這種為事物的規(guī)律設(shè)定某種判斷的方法與算術(shù)中的口訣有異曲同工之妙。要在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中逐步加深對這種思維或判斷“工具”作用的認(rèn)識;通過對安培力的學(xué)習(xí),進(jìn)一步理解磁場的力的性質(zhì)。
情感態(tài)度價值觀:通過磁場和電場規(guī)律的比較,使學(xué)生逐步認(rèn)識物理世界的和諧之美,培養(yǎng)熱愛自然的情感和追求完美的價值觀。
【教學(xué)重點】安培定律及左手定則。
【教學(xué)難點】對安培力及安培定律的理解。
【教具準(zhǔn)備】安培力演示儀,電動機模型。
【教學(xué)過程】
◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題
1.復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)磁場力的有關(guān)知識。
2.回顧復(fù)習(xí)上節(jié)所學(xué)磁感強度的定義。
3.實驗演示
用課本第140頁圖5-25所示進(jìn)行演示:磁場對處在其中的通電導(dǎo)線會有力的作用。
◆合作探究──新課學(xué)習(xí)
一、安培力
1.安培力概念
通電導(dǎo)線處在磁場中,無論是磁體的磁場還是電流的磁場,只要導(dǎo)線中的電流方向不與磁場方向相同或相反,通電導(dǎo)線總會受到磁場的作用力。物理學(xué)上稱這個作用力為安培力。
把這個力叫安培力,是為了紀(jì)念法國科學(xué)家安培在電磁研究中的杰出貢獻(xiàn)。除了產(chǎn)生過程以外,它與其它力沒有什么區(qū)別,可以改變物體的運動狀態(tài),使物體產(chǎn)生加速度,實現(xiàn)對物體的加速;也可以對物體做功,改變物體的功能,實現(xiàn)電能與機械能的轉(zhuǎn)化;也可以改變物體的形狀。
2.對安培力的說明
(1)安培力是磁場對處在其中的通電導(dǎo)線的作用力,如果導(dǎo)線中沒有電流,是不會有安培力的,所以安培力實際上是磁場對電流的作用力。
(2)安培力的有無、大小與導(dǎo)線在磁場中處于靜止還是運動狀態(tài)沒有關(guān)系。
二、安培定律
1.探究安培力大小的決定因素
(1)定性探究:用課本第140頁圖5-25所示進(jìn)行演示,先后改變磁鐵(磁感強度)、電流、導(dǎo)線在磁場中的長度(蹄型磁鐵的寬度),發(fā)現(xiàn)安培力大小變化。
(2)結(jié)論:安培力的大小與通電導(dǎo)線所處區(qū)域的磁感強度、導(dǎo)線處在磁場中的長度、導(dǎo)線中的電流有關(guān)。磁感強度越大、導(dǎo)線在磁場中的長度越長、導(dǎo)線中的電流越大,安培力越大。
2.安培定律──安培力大小的計算
科學(xué)家通過實驗研究發(fā)現(xiàn),通電指導(dǎo)線垂直處在勻強磁場中,磁場對處在其中的通電導(dǎo)線安培力的大小,與磁感強度B、導(dǎo)線長度L、電流強度I間具有關(guān)系:
這一關(guān)系,稱為安培定律。
3.關(guān)于安培定律的說明
(1)運用此公式計算安培力時,磁感強度B的單位是T,長度單位是m,電流單位是A,安培力的單位就是N。
(2)此公式中的長度L,指的是通電直導(dǎo)線處在磁場中的長度。
(3)當(dāng)通電直導(dǎo)線不與磁場垂直時,導(dǎo)線會受到安培力的作用,不過此時的安培力不能運用此式計算。
三、安培力方向的判定──左手定則
1.探究安培力方向的決定因素
(1)實驗探究:用課本第140頁圖5-25所示進(jìn)行演示,先后改變磁鐵磁極位置(磁感強度方向)、電流方向,發(fā)現(xiàn)安培力方向變化。
(2)結(jié)論:通電指導(dǎo)線垂直處在勻強中,受到的安培力的方向與磁感強度方向、電流方向有關(guān)。
2.探究安培力方向與磁感強度方向及電流方向間的關(guān)系
(1)科學(xué)家的探究結(jié)果:科學(xué)家通過精確的實驗探究發(fā)現(xiàn),通電導(dǎo)線在磁場中所受到的安培力的方向與磁感方向、電流方向滿足左手定則。
(2)左手定則:伸開左手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi)。讓磁感線垂直穿入手心,使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力的方向。
(3)在已知磁場方向、電流方向、安培力方向中的任意兩個方向時,運用左手定則可以判斷出另一個未知的方向。
(4)對于垂直處在勻強磁場中的指導(dǎo)線來說,安培力方向、磁場方向、電流方向,三個方向中,兩兩互相垂直。
◆案例研究──鞏固所學(xué)
學(xué)會運用安培定則計算通電直導(dǎo)線垂直處在勻強磁場中所受到的安培力大小,會運用左手定則確定安培力的方向。
解析課本第141頁“例題1”。
四、安培力的應(yīng)用
1.磁電式電流表測電流
通電線圈中的電流不同,線圈的兩個相對邊受到的使它轉(zhuǎn)動的力矩不同,指針轉(zhuǎn)過的角度不同。指針的偏轉(zhuǎn)角度與同入線圈的電流的大小有正比例關(guān)系,這樣通過指針的偏轉(zhuǎn)角度,就可以表示電流的大小。
2.電動機
3.電磁炮
4.電動式揚聲器
學(xué)生閱讀課本第142頁“物理與技術(shù)”。
◆交流評價──總結(jié)歸納
1.課堂練習(xí)
課本第142頁“復(fù)習(xí)與鞏固”1、2、3。
2.引導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)要點(見板書設(shè)計)
【布置作業(yè)】
1.復(fù)習(xí)課文,書面完成課本第142頁“復(fù)習(xí)與鞏固”4。
2.查閱有關(guān)資料,撰寫小論文《安培的科學(xué)成就》。
3.預(yù)習(xí)第5節(jié)。
【板書設(shè)計】
第五篇:九年級物理《 電流的磁場》教學(xué)設(shè)計
《電流的磁場》教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能:
1、知道電流周圍存在磁場,知道通電螺線管對外相當(dāng)于一個磁體,會用安培定則確定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺管的電流方向。
2、培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力、實驗?zāi)芰Α⒎治龈爬?、空間想象能力。過程與方法:
1.通過觀察奧斯特實驗了解電流的磁場,知道電流磁場方向跟電流方向有關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的觀察實驗?zāi)芰Α?.通過觀察通電螺線管的實驗,發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁極跟電流方向的關(guān)系,總結(jié)出安培定則,培養(yǎng)學(xué)生的分析概括能力。3.從安培定則的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。情感態(tài)度與價值觀:
養(yǎng)成實事求是,尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度,在解決問題的過程中,有克服困難的信心和決心,能體驗戰(zhàn)勝困難、解決物理問題的喜悅。
【教學(xué)重點】
奧斯特實驗,通電螺線管周圍的磁場,安培定則?!窘虒W(xué)難點】
安培定則的運用 【教學(xué)準(zhǔn)備】
小磁針,螺線管,鐵屑,通電螺線管周圍磁感線的演示教具,干電池組,銅導(dǎo)線,多媒體系統(tǒng)。【教學(xué)方法】
科學(xué)探究、啟發(fā)式教學(xué)法 【教學(xué)過程】
一、引入新課
課件展示:電荷間的相互作用規(guī)律,磁極間的相互作用規(guī)律。
提出問題:從剛才的課件展示中,同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)電荷間的相互作用與磁極間的相互作用有些什么相似之處?
(學(xué)生思考、討論,回答問題)
那么電和磁之間會有一定的聯(lián)系嗎?(學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè))
演示實驗:把導(dǎo)線纏繞在鐵釘上,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)鐵釘可以吸引幾個大頭針,斷開開關(guān),大頭針掉下來。為什么?
那么,電和磁之間究竟有什么聯(lián)系呢?由此導(dǎo)入課題。
二、進(jìn)行新課
1、奧斯特實驗
引導(dǎo)學(xué)生對上述問題進(jìn)行猜想與假設(shè)。
總結(jié)學(xué)生的猜想與假設(shè),然后指出:最早揭開這個奧秘的是丹麥物理學(xué)家——奧斯特。(通過多媒體展示,回顧歷史)
指導(dǎo)學(xué)生分組完成奧斯特實驗:(1)設(shè)計實驗
在實驗中需要用到哪些器材?怎樣連接?在實驗中同學(xué)們要注意觀察什么?通過觀察什么現(xiàn)象來探究電與磁聯(lián)系?(多媒體展示實驗電路圖)
(2)進(jìn)行實驗,觀察記錄實驗現(xiàn)象
將電源兩極對調(diào),改變電流方向,再做一次探究。(3)分析歸納,交流合作,形成結(jié)論:
小磁針在什么情況下偏轉(zhuǎn)?什么情況下不偏轉(zhuǎn)? 小磁針為什么會偏轉(zhuǎn)?
小磁針偏轉(zhuǎn)方向跟什么因素有關(guān)?
學(xué)生匯報探究結(jié)果,教師進(jìn)行總結(jié)。板書:
一、奧斯特實驗:
1、通電導(dǎo)線周圍存在著磁場。
2、電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)。
2、通電螺線管的磁場
奧斯特實驗用的是一根直導(dǎo)線,那么一根直導(dǎo)線通電后有多大的磁性?實際應(yīng)用大嗎?
(學(xué)生猜想和假設(shè))
總結(jié)學(xué)生猜想和假設(shè)出來的問題。同時指出:一根直導(dǎo)線通電后磁性不大,實際應(yīng)用也不大。
那么用什么方法可以增強通電導(dǎo)體的磁性?科學(xué)家們?yōu)榇诉M(jìn)行了一系列實驗,他們讓電流通過各種形狀的導(dǎo)線研究電流的磁場,其中有一種后來用處最大的就是把導(dǎo)線做成螺線管再通電。(1)實驗探究:
按如圖所示的實驗裝置,進(jìn)行實驗演示。引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,并進(jìn)行課文填空:
通電螺線管周圍存在著,a端的小磁針N極被,b端的小磁針S極被,這說明通電螺線管a端為,b端為。
再按教材P120圖16-10演示實驗,將觀察到的現(xiàn)象和分析結(jié)論填寫在下面的空格線上:
通電螺線周圍鐵屑分布狀態(tài)與條形磁鐵,其周圍的磁場與條形磁鐵。
(2)安培定則
科學(xué)探究:通電螺線管的磁場的極性跟什么因素有關(guān)?(學(xué)生猜想假設(shè),教師演示論證)
根據(jù)上述實驗與觀察分析和總結(jié):通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān),電流方向改變,通電螺線管的極性也改變。
然后指出:通電螺線管的極性跟電流方向的關(guān)系,可用安培定則來判定,指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,知道安培定則的規(guī)定。(p40--圖16-17,圖16--18)。
板書:
二、通電螺線管的磁場
1、通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
2、通電螺線管的極性跟電流方向有關(guān)——安培定則:
用右手握住螺線管,讓四指彎曲,跟螺線管中的電流方向一致,則大拇指所指的那端就是通電螺管的N極。
三、小結(jié)
四、作業(yè)
(一)教材42頁,作業(yè)(1—2題)
(二)補充練習(xí)
1、請在圖1中標(biāo)出通電螺線管的N、S極
2、在圖2所示的通電螺線管上標(biāo)出螺線管的電流方向和電源正負(fù)極。
圖 1
圖 2
3.根據(jù)如圖3所示規(guī)定的條件畫出兩通電螺線管的繞線。
圖 3
【板書設(shè)計】
§16.2
電流的磁場
一、奧斯特實驗
1、通電導(dǎo)體周圍存在著磁場
2、電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)
二、通電螺線管的磁場
1、通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
2、通電螺線管的極性跟電流方向有關(guān)——安培定則:
【教學(xué)反思】