17.2 电流的磁场 素养目标 1．了解电流周围存在磁场。 2．了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场的相似性。 3．知道右手螺旋定则，会利用右手螺旋定则判断通电螺线管两端的极性。 4．知道电磁继电器的基本构造和作用。 1．在使用右手螺旋定则的过程中，可以根据通电螺线管两端的极性判断绕线中电流的方向或电路中电源的正负极。 2．对比条形磁体与通电螺线管的外部磁场分布情况，找出通电螺线管磁性最强和最弱的部位。 1．通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步培养学生的空间想象力。 2．通过探究通电螺线管磁场分布情况，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。 通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情，初步领会探索物理规律的方法和技巧，培养学生的科学本质观。 教学重点：探究通电螺线管的磁场特点。 教学难点：右手螺旋定则及其运用。 一根硬直导线、干电池2～4节、小磁针、铁屑、螺线管、开关、导线若干。 教学过程 一、情景引入 当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？ (观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。) 进一步提问引入新课。 小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？也就是说，只有磁体周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？这就是我们本节课要探索的内容。 二、新课教学 探究点一：奥斯特实验 演示：奥斯特实验说明电流周围存在着磁场。 演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。(如图甲、乙所示) 提问：观察到什么现象？ (观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。) 进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？ 师生讨论：通电导体周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导体和磁体一样，周围也存在着磁场。 教师指出：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就主要研究电流的磁场。 总结：奥斯特实验表明通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。 提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与电流的方向有没有关系呢？ 重做上面的实验，请同学们观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化。(如图丙所示) 提问：同学们观察到什么现象？这说明了什么？ (观察到当电流的方向变化时，小磁针N极偏转方向也发生变化，说明电流的磁场方向也发生变化。) 小结：电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，电流的磁场方向也发生变化。 提问：奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的，但在当时这一重大发现却轰动了科学界，这是为什么呢？ 学生看书讨论后回答：因为它揭示了电现象和磁现象并不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现，有力推动了电磁学的研究和发展。 探究点二：通电螺线管的磁场 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？请同学们观察下面的实验。 演示实验：按课本图17－16那样在有机玻璃板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲有机玻璃板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。 提问：同学们观察到什么现 ... ...
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