5.3探究电流周围的磁场导学案
【学习目标】
1.知道电流周围存在磁场。
2.知道直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场分布。
3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向。
【学习重点】
几种常见的电流磁场分布;安培定则。
【学习难点】
应用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向。
自主学习
1.电流磁场的发现及意义:1820年,丹麦物理学家_______发现通电导线也能使小磁针_____。人类第一次揭示了_______之间的联系。揭开了人类对电磁现象研究的新纪元,开辟了科学研究的电磁学领域。
2.直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的_________。
3.环形电流磁场的磁感线是一些__________________。
4.通电螺线管外部磁感线和_________外部的磁感线相似,也是从_________出来,进入_________。
5.安培定则(也叫__________________):右手握住导线,让大拇指指向_________,则___________所指的方向就是磁感线环绕的方向。
合作探究
探究一:直线电流的磁场
1.直线电流磁场磁感线的特点是 。
2.直线电流磁场磁感线的判断方法:
直线电流的方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系,
可以用 也叫 判断:
。
针对训练1.画出该电流产生的磁场:
I
探究二:环形电流的磁场
环形电流磁场磁感线的特点: 。
思考与讨论:环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间有什么关系?怎样判断环形电流的磁感线方向?(提示:环形电流的方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系,也可以用安培定则来判断)
针对训练2.如图所示,当线圈中通以电流时,小磁针的北极指向
读者,试确定电流方向。
探究三:通电螺线管的磁场
通电螺线管磁场磁感线的特点:螺线管通电以后,就像一根 ,一端相当于 极,另一端相当于 极。通电螺线管外部磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,从 极出来进入 极,螺线管内部磁感线跟螺线管的轴线 ,方向由 极指向 极,并和外部磁感线连接,形成 曲线。长通电螺线管内部磁场近似为 。
思考与讨论:怎样判断通电螺线管的磁感线方向?(提示:用安培定则判断)
针对训练3.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,
静止时N极指向右.试判定电源的正负极.
【当堂检测】
1.在如图所示实验中, 小磁针N极怎样偏转?
2.如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c(涂黑的一端为N极) ,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是( )
A.全向里
B.全向外
C.a向里,b、c向外
D.a、c向外,b向里
3.如图所示,能正确反应出通电螺线管极性与电流方向关系的是( )
【课后练习】
1.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,如图所示,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束粒子可能是 ( )
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的负离子束
C.向右飞行的电子束
D.向左飞行的电子束
2.如图所示的螺线管内放置一小磁针,下列判断正确的是( )
A.电源A端为正、B端为负,线圈右端为S极,左端为N极
B.电源A端为负、B端为正,线圈右端为S极,左端为N极
C.电源A端为负、B端为正,线圈右端为N极,左端为S极
D.电源A端为正、B端为负,线圈右端为N极,左端为S极
3.如图所示,a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内 和右侧.当这些小磁针静止时,小磁针N 极的指向是( )
A.a、b、c均向左
B.a、b、c均向右
C.a向左,b向右,c向右
D.a向右,b向左,c向右
彩虹中学第十四届青年教师
“希望杯”大赛
教
学
设
计
授课教师: 王 伟 涛
授课班级:高二(16)班
时间:2014年12月15日
《探究电流周围的磁场》教学设计
咸阳彩虹中学南校区 王伟涛
【教材分析】
《探究电流周围的磁场》是第五章第三节的内容,在之前学生已经学习了磁体周围的磁场分布。本节课从奥斯特的实验入手,奥斯特实验说明了电流周围存在磁场,然后接下来就依次探究直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场。本节课主要是通过实验探究得出结论,这就要求学生的动手能力要强。所以通过本节课的教学不光要让学生掌握知识,还要让学生掌握从实验探究得到知识总结的方法,更要培养学生的动手操作能力。
【学情分析】
学生在初中已经对电流周围存在磁场有简单的了解,而且对通电螺线管周围的磁场分布比较熟悉,并且会根据右手螺旋定则判断通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系,为本节课电流周围的磁场的学习有一定的知识铺垫。
【教学目标】
知识与技能
1.知道电流周围存在磁场,知道通电螺线管对外相当于一个磁体,会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向。
2.培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、作图能力。
3.培养学生良好的学习习惯,实事求是的科学态度。
过程与方法
1.观察奥斯特实验了解电流的磁场,知道磁场方向跟电流方向有关系,培养学生的观察实验能力。
2.通过观察直线电流的实验,发现磁场方向跟电流方向的关系,总结出安培定则,培养学生的分析概括能力。
3.从安培定则的应用,培养学生的思维作图能力。
情感、态度与价值观
养成实事求是,尊重自然规律科学态度,在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
【教学重点】
几种常见的电流磁场分布;安培定则
【教学难点】
应用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向
【教学过程】
教学阶段 |
教师内容 |
学生活动 |
设计意图 |
引入课题 |
课堂上演示奥斯特实验 提问,接通电源后小磁针为什么会偏转? |
学生观察实验现象并回答问题 |
激发学生的学习兴趣,为新课引入做铺垫。 |
授新课 一、探究直线电流周围的磁场。 1.直线电流磁感线的特点 2.直线电流磁场磁感线的判断方法 3.截面图 二、探究环形电流的磁场 1.磁感线特点 2.环形电流磁感线的判断方法 3.截面图 |
在多媒体课件上展示导学案上自主学习部分的答案 实验一:教师准备实验器材 向直导线周围均匀撒铁粉,然后给直导线通电。 一些以导线上各点为圆心的同心圆。 实验二:教师准备实验器材 给通电直导线周围摆一圈小磁针,然后接通电源;电流反向之后再做一次。 学生根据观察到的实验现象联系自己的右手分组相互讨论,总结直线电流磁场磁感线的判断方法。(安培定则) 横截面图 纵截面图 播放环形电流磁场分布的视频 提问,环形电流磁感线的特点是什么? 一些围绕环形导线的闭合曲线。 实验:教师准备实验器材 给环形电流中心放一个小磁针,然后接通电源;电流反向之后再做一次。 提问,环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间有什么关系? 学生根据观察到的实验现象联系自己的右手分组相互讨论,总结环形电流磁场磁感线的判断方法。(安培定则) 横截面图 纵截面图 |
学生对答案 学生上讲台做实验 观察实验现象 学生上讲台做实验 学生观察两次实验的电流方向和小磁针偏转方向。 学生在练习本上练习画截面图。 学生观看视频 学生通过观察到的现象回答问题。 学生上讲台做实验 学生观察两次实验的电流方向和小磁针偏转方向。 学生在练习本上练习画截面图。 |
培养学生的自主学习能力。 提高学生的动手能力和观察能力。 提高学生的观察能力和归纳总结能力,培养学生的合作学习。 提高学生的作图能力。 提高学生的观察能力。 提高学生的观察能力和归纳总结能力,培养学生的合作学习。 提高学生的作图能力。 |
三、探究通电螺线管的磁场 课堂小结 |
播放通电螺线管的磁场分布视频 提问,通电螺线管的磁场分布和学过的哪种磁体的磁场分布很相似? 同桌之间相互讨论回顾初中学过的判断通电螺线管磁感线方向的方法。(右手螺旋定则) 播放通电螺线管的flash动画。 用多媒体课件把小结内容以填空的形式展示出来。 |
学生观看视频 回答问题,并完成导学案中的填空题。 学生根据动画中的电流方向用右手判断磁场方向。 学生完成填空。 |
加强学生对知识的记忆。 通过实践操作让学生加深印象。 让学把这节课的知识梳理一遍,达到检测和加深理解记忆的目的。 |
课后作业 |
课本P109 第2、3、4题 |
【板书设计】
5.3 探究电流周围的磁场
一、电流的磁场
1.直线电流的磁场
安培定则:右手握住导线,让大拇指指向电流的方向, 则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
2.环形电流的磁场
弯曲的四指指向电流方向
大拇指指向环形导线中心轴线上磁感线的方向
3.通电螺线管的磁场
弯曲的四指指向电流方向
大拇指指向通电螺线管的N极