磁场 磁感线教案

磁场 磁感线教案

    教学目的:
    1、复习初中所学有关磁场知识(磁场的作用、磁感线)
    2、知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的
    3、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线分布情况
    4、理解安培定则(左手螺旋定则)
    能力目标:通过小组合作研究,培养学生的团结协作能力,观察、分析和综合能力,使学生尝试、了解科学研究的基本方法
    重点:通过学生探究,老师讲解,弄清条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管磁感线分布情况
    难点:理解安培定则
    教学方法:通过学生探究,教师演示实验,多媒体展示,使学生了解各种磁场的磁感线分布情况,理解安培定则
    课时数:一课时
    教学过程:
    一、复习巩固初中已学过磁场的有关知识:
    磁铁有N、S两极,同名磁铁相互排斥,异名磁铁相互吸引
    磁铁间的相互作用是通过磁场发生的
    磁铁在周围空间激发磁场,磁场是一种物质
    磁场的强弱,磁场在各点的方向形象地用磁感线来表示
    [回顾练习]
    用磁感线形象地描述条形磁铁、蹄形磁铁所激发的磁场
    [引导回忆]
    磁感线有以下特点:
    1、磁感线的疏密表示各点磁场强弱,磁感线在某点的切线方向即为该点的磁场的方向,也是小磁针在该点的N极指向
    2、磁感线在空中不相交
    3、磁铁外部磁感线方向是:N→S
    ※磁铁内部也有磁场,其磁感线方向:S→N
    磁铁内部、外部磁感线条数一样多,磁感线是闭合曲线
    二、讲解新课
    1、引入新课:磁铁能够激发磁场,使小磁针发生偏转。电和磁有许多相似之处,电流是否能在周围空间激发磁场,使小磁针发生偏转呢?
    [探究课题] 研究电流周围是否存在磁场
    器材:小磁针一个、电池一节、导线一根、橡皮擦一个(自备)
    探究方式:分组研究、观察、讨论
    现象:通电时,小磁针发生了偏转
    [多媒体展示] 奥斯特实验
    结论:电流能在周围空间激发磁场,并对磁极产生作用
    2、讲解磁极对电流的作用
    [演示实验] 演示磁极对电流的作用
    实验器材:电池两个、线圈、蹄形磁铁、电键、导线、铁架台(带铁夹)
    现象:通电后,静止的线圈在磁极中发生了摆动
    结论:磁极对电流可以产生力的作用(通过磁场)
    3、讲解电流和电流的相互作用
    [多媒体展示] 两条平行直导线,当通以同向或反向电流时,两导线间相互作用
    ※为了使实验现象更直观,便于观察,两平行直导线用锡箔纸圆筒代替
    现象:通以同向电流时,它们相互吸引
    通以反向电流时,它们相互排斥
    结论:电流和的电流之间可以通过磁场产生相互作用
    [小结] 磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都可以通过磁场发生相互作用;磁极和电流都可以在周围空间激发磁场。
    4、讲解各种磁场的方向、磁感线
    初中主要讲解了条形磁铁、蹄形磁铁周围磁场,本节课继续讨论电流激发的磁场,研究电流激发的磁场的磁感线方向和电流方向间关系。
    a:直线电流的磁场:
    [多媒体展示] 进一步分析奥斯特实验
    直线电流的磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
    安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向即为磁感线的环绕方向。
    b:环形电流的磁场:
    [探究课题] 研究环形电流内部、外部磁感线方向和环形电流方向关系。
    器材:小磁针一枚、电池一节、导线一根、橡皮擦一个(自备)
    探究方式:分组研究、教师引导分析
    现象:通电后,小磁针会发生偏转,环形导线内部和外部小磁针偏转方向相反。
    安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
    c:通电螺线管的磁场:
    [多媒体展示] 螺线管通电后,螺线管上、中、下部的小磁针偏转情况。
    通电螺线管的磁感线和条形磁铁的磁感线类似
    外部是从北极出来,进入南极;内部磁感线跟螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极
    内部、外部磁感线相连,形成环绕电流的闭合曲线
    安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
    [小结] 不仅磁铁可在周围空间激发磁场,电流也可在周围空间激发磁场,电流的方向和磁感线的方向关系用安培定则判断。
    三、练习
    [讨论] 通电螺线管通电后,螺线管长度和通电前相比,有无变化?如何变化?