选修11电流的磁场教案.pdf

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1、§2.2电流的磁效应一、教学目标：1．了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁场现象所引起的重要作用2．会用磁感线描绘直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场3．学会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。二、教学难点重点1.电流磁场方向的判定---右手定则；2.电流磁效应的应用。三、教具：条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干四、教学过程（一）课程引入：电现象和磁现象之间存在着许多相似性。例如,自然界中只有正负两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。类似地，自然界中只存在南北两种磁极，同名磁极

2、互相排斥，异名磁极互相吸引。电现象和磁现象之间是否具有某种联系？（二）电流的磁效应1、介绍有趣的现象：1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟有了磁性。1751年，富兰克林也在实验中发现，莱顿瓶的放电后，附近的缝衣针被磁化了。通过这些有趣的现象是不是让我们会有所猜想电真能产生磁吗？2、奥斯特实验：1820年，丹麦物理学家奥斯特，第一个成功的发现电与磁之间的联系，我们知道，静止的电荷只能产生电场，不能产生磁场。那么，运动的电荷，也就是电流，能不能产生磁场？奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发

3、生了偏转，就好像磁针受到磁力一样。（播放视频，奥斯特实验重现）（1）奥斯特的实验现象：当给导线通电时，与导线平行放置的的小磁针发生转动（2）实验结论：通电导线周围存在磁场（3）电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展偶划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。3、回顾磁场和磁感线的概念（由于文科班基础较差要了解（1）磁场—真实存在磁场定义:磁体或电流周围空间存在着的一种特殊物质。磁场基本性质:磁场对放入其中的磁体或电流产生力的作用。（

4、2）磁感线——假象的曲线磁感线——形象描绘磁场强弱和方向的曲线在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上的任一点的切线方向是该点的磁场方向一致。提问：讲到了方向，我们来回顾一下，我们是如何规定磁场的方向，我们用什么来判断磁场的方向磁场的方向:规定磁场中某点小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向。提问：回顾上节课的知识，我请几个同学来回答下磁感线有哪些特点呢？磁感线的特点：1、磁感线是一些假想的曲线，实际上并不存在。2、磁感线是闭合的曲线，在磁体外部，从N极出发进入S极，在磁体内部，由S极指向N极。3、任意两条磁感线不相交。4、磁感线的疏密程

5、度表示磁场强弱；磁感线某点的切线方向就是该点的磁场方向。老师总结：磁感线是假象的闭合曲线，不相交，疏密表强弱，切线表方向。（3）介绍几种常见磁场的磁感线分布永久性磁体的磁感线分布（条形磁铁和蹄形磁铁）提问：既然电流能够产生磁场，那通电导线周围磁场是怎样的呢？（三）电流磁场的方向1、直线电流周围的磁场（1）实验方法：使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上均匀地撤一层细铁屑。轻敲硬纸板，同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并在磁场作用下有规则地排列起来。这时细铁屑排列的形状显示出直线电流磁场磁感线的形状播放视频（实验过程）（2）实验现象：

6、从实验中我们可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆。这些同心圆内密外疏。提问：我们知道了通电直导线周围磁感线的分布情况，那么我要如何来判断它周围的磁场方向呢？同样的判断的磁场的方向我们要用到小磁针播放视频（小磁针判定磁场方向，改变电流方向，小磁针所指方向发生改变，从而引导学生发现随着电流方向的改变他周围的磁场也发生改变。）（3）安培定则（右手螺旋定则）右手握住导线，大拇指的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向播放视频：通电直导线周围磁感线的空间分布图(让学生真实感受直线电流周围磁场的分布情

7、况)(4)磁场方向和电流流向的表示(利用把磁感线的方向比喻成箭的方向)（5）直线电流磁场的几种图提问：我们知道了直线电流周围磁场的情况，那如果我将这根直导线弯过来成为一个环形电流，那他周围的磁场又会是什么样子的呢？2、环形电流周围的磁场（1）实验方法：把环形导线穿过一块硬纸板，纸板水平放置，在纸板上均匀地撒一些铁屑。轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。（2）观察环形电流磁感线的形状播放视频（实验过程）展示视频当中环形电流周围磁感线的分布情况的截图，让学生再次回顾加深印象。老师：同样的判断的磁场的方向我们要用到小

8、磁针如果把小磁针放在环形导线的中央，由N极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向。播放视频（小磁针判定磁场方向，改变电流方向，小磁针所指方向发生改变，从而引出安培定则。）（3）安培定则（右手螺旋定则）：右手握住环形导线，弯曲的四