电流的磁场教案

1、电流的磁场适用学科初中物理适用年级九年级适用区域或版本沪科版课时时长（分钟）2课时知识点1、 电流的磁场，2、 通电螺线管的磁场；3、 安培定则。教学目标一、 知识与技能（1）知道奥斯特实验表明了在通电导体周围存在磁场（2）知道通电螺线管外部磁场的形状（3）知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流有关 （4）知道安培定则，会运用安培定则判断螺线管的极性二、 过程与方法（1）观察通电导线周围存在磁场。体会运用建立模型和转换的研究方法来认识磁场。 （2）用实验的方法感受奥斯特实验三、 情感、态度与价值观通过了解通电导线周围存在的磁场在生活生产中广泛的应用，激发学习兴趣；并通过对“磁”的探究，体会物理

2、科学研究的魅力教学重点通电导线周围存在的磁场教学难点安培定则的应用教学过程 一、复习预习复习上节内容：磁现象，磁场有关知识预习本节内容：电流的磁场，通电螺线管的磁场；安培定则相关知识二、知识讲解课程引入：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。 考点/易错点1、奥斯特实验a. 演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线

3、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上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。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。通过这个现象可以得出什么结论呢？ 通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用。结论：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。 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。 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

4、呢？ b.重做上面的实验: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。 （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。） 结论：电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。 因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，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。 考点/易错点2、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，

5、通电螺线管的磁场是什么样的呢？ 在螺线管周围放一小磁针，给螺线管通电，请同学们观察小磁针的偏转方向是否发生变化。结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。 提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？ 演示实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，观察小磁针的N极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。 再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 结论：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。 考点/易错点3、安培定则1、安培定则作用是什么？2、安培定则

6、的内容是什么？3、利用安培定则的判断方法如何？展示判断方法：（1）标出螺线管上电流的环绕方向。（2）用右手握住螺线管，让四指弯向电流的方向。（3）则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极考点/易错点4、安培定则应用观察思考、归纳得出：1、作用：可以判断通电螺线管的磁性与电流方向的关系。2、内容：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。应用1.标出螺线管的N、S极 应用2.标出螺线管中电流的方向。SN知识拓展应用：电磁铁你知道什么是电磁铁吗？电磁铁的工作原理是什么？它有哪些特点？（1）可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无。（2）可以通过改变电流的方向，

7、来改变其磁极的极性。（3）可以通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱。1、定义：内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。2、工作原理：电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。三、例题精析【例题1】如图，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小则下列分析正确的是（）A、电磁铁的上端为S极 B、电源左端为“+”极C、断开开关，弹簧测力计的示数为零D、若滑动变阻器的滑片P不动，抽去电磁铁铁芯，弹簧测力计的示数增大【答案】D【解析】A、滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，从而可以确定电磁铁的磁性变强；而磁体的

8、下端为N极，并且弹簧测力计的示数变小，异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，电磁铁的上端为N极故A不符合题意B、电磁铁的上端为N极，下端为S极，由安培定则可知，电流电磁铁的下端流入，故电源右侧为正极，左端为负极故B不符合题意C、断开开关，电路中没有电流，所以电磁铁磁性无磁性，即电磁铁对条形磁铁即不吸引也不排斥，但条形磁体有重力，故弹簧测力计有示数故C不符合题意D、抽去铁芯后，电磁铁的磁性变弱，而电磁铁的上端为N极，并且同名磁极相互排斥，对条形磁铁的排斥力减小，故弹簧测力计的示数将变大故D符合题意故选D【例题 2】【题干】对下列实验装置的说法中，正确的是（）A、图甲可用来演示通电导体在磁场中的受力

9、情况B、图乙可用来演示发电机的工作原理C、图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与电流大小的有关D、图丁可用来演示电动机的工作原理【答案】D【解析】A、该图中没有电源，即电磁感应现象，此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，故A错误；B、该图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故B错误；C、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关，故C错误；D、该图中有电源，即闭合开关后，磁场中的金属棒ab就会运动，即说明通电直导线在磁场中受到力，故D正确；【例题 3】【题干】如图所示实验，下列对有关实验的解释正确的是（）A、甲图中的实验可得出磁铁异名磁极相斥B、乙图中

10、的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场C、丙图中的实验可得出电流越大，电磁铁的磁性越弱D、丁图中的测电笔接触零线氖管一定发光 【答案】B    【解析】A、甲图中的实验可得出磁铁异名磁极相互吸引，故A错误；B、乙图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，故B正确；C、丙图中的实验可得出电流越大，电磁铁的磁性越强，故C错误；D、丁图中的测电笔接触火线氖管发光，故D错误；故选B【例题 4】【题干】小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示)。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S，电磁铁的A端为_极；电磁铁由于受到_的作用，船头会指向_。【答案】S  

11、; 地磁场    北【解析】安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。由此可知，电磁铁的A端为S极；由于地球本身是个大磁体，周围存在磁场，地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，所以电磁铁由于受到地磁场的作用，船头会指向北【例题5】根据通电螺线管周围存在磁场(如图)的实验事实,某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说:地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下图中符合他假说的模型是()【答案】A【解析】本题考查通电螺线管磁极判断方法的应用。地磁N极在地理S极附近,根据通电螺线管磁极判断方法,电流方向应沿纬线由

12、东向西。故选A。四、课堂运用1，借助如图所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB 水平向右运动要使AB 水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）A、将 A、B 两端对调 B、将滑动变阻器的滑片 P 向右移动C、换用磁性更强的蹄形磁体 D、将蹄形磁体的N、S 极对调【答案】D【解析】A、将A、B 两端对调，受力运动方向不变，故A 错B、将滑动变阻器的滑片P 向右移动，减小电路中的电流，减小导线的运动速度，不会改变运动方向，故B 错；C、换用磁性更强的蹄形磁体，将增大导线的运动速度，不会改变运动方向，故C错；D、将蹄形磁体的N、S 极对调，只改变一个

13、影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，故D 正确；故选 D2如图中小磁针静止在通电螺线管旁，请你在图中标明：（1）通电螺线管的N、S极；（2）磁感线的方向；（3）电源的正负极【答案】【解析】（1）从图可知，小磁针静止时左端是S极，右端是N极，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的左端是N极，右端是S极（2）在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，磁感线的方向向右（3）根据安培定则，四指顺着电流的方向握住螺线管，大拇指指螺线管的左端，电流从螺旋管的右端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极如图所示：3如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为  

14、_  极，将变阻器滑片向右滑动，弹簧将   _   （选填“伸长”或“缩短”）如果用电流表替代虚线框内仪器，并将条形磁体迅速插入线圈中，则电流表指针会发生偏转，这是   _   现象【答案】S 伸长 电磁感应【解析】    电流从电源的正极流出，回到负极，由此可知：通电螺线管的上端为S极；同名磁极相互吸引，通电螺线管会对上方的条形磁铁产生向上的斥力，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小

15、，通电螺线管的磁性减弱，对上方磁铁的斥力减小，弹簧就会变长； 将条形磁铁迅速插入线圈中，条形磁铁和线圈发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，与之相连的电流表指针就会发生偏转，这是电磁感应现象4，通电螺线管周围的磁场和   _  的磁场一样，它两端的极性跟   _   的方向有关，可以用   _   来判定其方法是用   _   手握住通电螺线管

16、，让   _   的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是螺线管的   _   【答案】条形磁铁周围；电流；安培定则；右；弯曲的四指；N极【解析】  由课本实验知，通电螺线管的周围小磁针的排布情况与条形磁铁的排布情况一致，所以可以确定其周围的磁场与条形磁铁的磁场一致；根据课本关于电磁铁的基础知识可知，螺线管的磁极是由电流方向、线圈绕向来确定的，要用安培定则来判定，即用右手握住通电螺线管，让弯曲四指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是螺线

17、管的N极        故答案为：条形磁铁周围；电流；安培定则；右；弯曲的四指；N极5根据古文论衡是应篇中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A 端为该磁体的   _  （N/S）极（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的   _   

18、（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A 端（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善这是因为磁勺和盘子之间的   _   力影响了实验效果（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性H为电源的   _   极（5）历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理

19、研究所制作的磁勺要更   _   （轻/重），从而有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论【答案】（1）S；（2）D；（3）摩擦；（4）正；（5）轻【解析】（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；（2）如（乙）所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端；（3）将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果（4）因为异名磁极相互吸引；用安培定则判断通电螺线管的两极极性以及电流方向；H端为电源的正

20、极；（5）压力越小，摩擦力越小；故古代的磁勺有更好的指向效果；是因为磁勺轻，压力小，摩擦力减小；6，如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向右移动，在此过程中下列说法正确的是A、电压表示数变小，电流表示数变大B、电压表示数变大，电流表示数变小C、弹簧测力计示数变小D、弹簧测力计示数变大【答案】AC【解析】由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极；则螺线管与磁铁为同名磁极，相互排斥；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；因为串联电

21、路中，电阻越大，分得的电压越大，因此滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小；由于通过电路的电流变大，则螺线管的磁性增大，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小五、 课程小结通过本节课的学习，学会了如下知识内容：（1）知道奥斯特实验表明了在通电导体周围存在磁场（2）知道通电螺线管外部磁场的形状（3）知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流有关 （4）知道安培定则，会运用安培定则判断螺线管的极性六、课后作业1. 如图所示,闭合开关后,A点磁场方向向左的是()【答案】C【解析】选C。此题考查通电螺线管磁极的判断方法、磁感线方向的判断。当A点的磁感线方向向左的时候,U形磁铁的右端应为N极,

22、左端应为S极。根据通电螺线管磁极的判断方法可知,A选项中,U形磁铁的左右两端均为S极,故错误;B选项中,U形磁铁的左右两端均为N极,故错误;C选项中,U形磁铁的右端为N极,左端为S极,符合要求,故正确;D选项中,U形磁铁的右端为S极,左端为N极,故错误。2. 如图所示,通电螺线管P和Q通电后()A.P的右端是N极,Q的左端是S极,它们相互吸引B.P的右端是S极,Q的左端是S极,它们相互排斥C.P的右端是N极,Q的左端是N极,它们相互排斥D.P的右端是S极,Q的左端是N极,它们相互吸引【答案】B【解析】选B。本题考查通电螺线管磁场。由通电螺线管磁极的判断方法可得螺线管P左侧为N极,右侧为S极;螺线管Q左侧为S极,右侧为N极,即两磁铁同名磁极相对,相互排斥。故选B。3. 如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,通电螺线管的右端固定,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向右移动时,条形磁铁仍保持静止,在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是()A.方向向左,逐渐增大B.方向向右,逐渐增大C.方向向左,逐渐减小D.方向向右,逐渐减小【答案】D【解析】选D。本题考查通电螺线管磁场。由通电螺线管磁极的判断方法可知,螺线管左侧为N极;因同名磁极相互排斥,故条形磁铁