三、电生磁　教学设计

一、教学目标

1、知识与技能目标：

　　会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。

2、过程与方法目标：

　　经历探究通电螺线管外部磁场方向的过程。

3、情感、态度和价值观目标：

　　通过“电生磁”现象，初步认识自然现象之间存在相互联系，使学生乐于探索自然界的奥秘。

二、教学重点和难点

重点：讨论通电螺线管的磁场及其应用。

难点：电流磁场方向的判定方法

三、课时安排　1课时

四、教与学互动设计

（一）课前准备

教具学具准备：长约1m的直导线、螺线管、干电池、小磁针、大铁钉、大头针（或回形针）、滑动变阻器、开关、电脑动画等。

知识准备:1、电荷的　　　　形成电流。

2、磁体的周围存在着　　　，磁体间的相互作用是通过　　　发生的。

3、我们依照细铁屑的排列，在磁场中画出一根根带箭头的曲线，这样的曲线叫　　。

（二）创设情境，导入新课

2002年12月31日，中国国务院总理朱镕基和正在中国访问的德国总理施罗德，上午10时为上海磁浮列车示范运营线试运行通车剪彩，并一同乘坐磁浮列车体会其运行。你知道磁悬浮的原理吗？

师生共同完成上述问题，为建构新知识作好准备。

（三）合作交流，解读探究

1、电流周围的磁场

（1）让学生完成课本中的奥斯特实验。提示学生观察通电前小磁针的指向，通电后小磁针的指向。

（2）引导学生分析：从这个实验中可以得出哪些结论？学会观察实验现象，总结实验规律。

演示：（1）把磁针放在导线的下方，分别通电、断电时，小磁针N极的指向有什么变化；

（2）把磁针放在导线的上方，分别通电、断电时，小磁针N极的指向有什么变化；

（3）改变电流方向时小磁针N极的指向与前两次又有什么变化？

【点拨】通电导线周围存在　磁场　，我们把这种现象叫电流的磁效应。电和磁之间是　有　（填“有”或“没”）联系的。

【观察】改变电流的方向，看电流的方向对小磁针的影响。

（3）探究通电直导线中的电流磁场情况。

2、通电螺线管的磁场

通电直导线周围存在磁场，把一根直导线绕成一螺旋状称螺线管。

【讨论】通电螺线管周围存在磁场吗？若有，它的磁场又是什么样子呢？让学生来进行实验设计探究通电螺线管的磁场是什么样子的。学生观察、讨论通电螺线管的磁场有什么特点。

【观察】在一块纸板上安装一个用导线绕成的螺线管，纸板上均匀地撒上铁屑后，给螺线管通电，轻敲板面，观察铁屑的排列情况。

【点拨】通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体的磁场相似（如图9.3－1）。

【观察】把小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针的偏转情况，改变螺线管中的电流方向，观察小磁针偏转是否有变化？

3、安培定则

【讨论】根据小磁针的偏转情况，你能否判断出通电螺线管两端的磁极？通电螺线管的极性与电流方向 有关 （“有关”或“无关”），你能找出这一规律吗？

【点拨】通电螺线管的极性跟　电流方向　有关，它们间的关系可用右手判定。方法是：用右手握住螺线管，让四指弯曲跟 电流 的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的 北 极（如图9.3－2）。

（四）总结反思，延伸拓展

通电螺线管对外相当于一条形磁铁，它也有N、S极；当电流的方向发生改变时，它的N、S极也互换。其实，通电直导线的磁场也可以进行研究。把一条直导线竖直放置，垂直穿过一块硬纸板，在纸板上沿导线周围放一些小磁针，给直导线通电后，这些小磁针都沿着导线周围的圆周排列起来（如图9.3－4）。如果改变电流的方向，小磁针的指向也改变，但仍沿着导线周围的圆周排列。

也可以利用图9.3－4的实验装置进行，把铁屑撒在硬纸板上，那么每一粒铁屑在磁场中都被磁化为小磁针。轻敲纸板，帮助这些小磁针克服跟纸板间的摩擦力，它们就在磁力作用排列起来，显示出磁感线的形状，如图9.3－5所示。

　可以看出，通电直导线周围的磁感线是在跟导线垂直的平面上，以导线穿过平面的点为圆心的许多同心圆。磁感线的方向跟电流方向间的关系，也可以用右手来进行判断：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向（如图9.3－6）。