高中物理第2章磁场第2节《电流的磁场》教案新人教版选修1_1

高二物理电流的磁场教案［三维目标］一、知识与技能：1.了解奥斯特实验，知道电流周围存在磁场。

2.掌握安培定则，会判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。

二、过程与方法：通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力三、情感、态度价值观：培养学生的学习热情和实事求是的科学态度［教学重点］1.知道电流周围存在磁场。

2.会用安培定则判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。

［教学难点］会用安培定则判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。

［教学方法］探究、讨论、讲授、练习［教具］：多媒体课件、实物投影仪、奥斯特实验器材、通电螺线管、环形导线、铁屑等［课时安排］1课时［教学过程］一、组织教学二、新课引入：回顾：电荷间的相互作用与磁极间的相互作用以及它们对物质的吸引。

电和磁之间除了表面上的一些相似性外，是否还存在着更深刻的联系呢？这节课我们就通过实验来探究这个问题。

三、新课教学：1．电流的磁效应大家谈：有哪些方法能使静止的小磁针发生偏转？演示实验：通电导线周围的小磁针发生偏转问题：通过这个现象可以得出什么结论呢？（电流能在周围空间产生磁场）2．电流的磁场方向问题：当把小磁针放在电流的磁场中时，小磁针的偏转是否有一定的规律？偏转方向与电流的方向有什么关系？演示实验：奥斯特实验（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。

这现象说明什么？）结论：电流的磁场方向跟电流的方向有关。

观察图片：直线电流磁感线的形状现象：磁感线是围绕导线的一些同心圆。

靠近导线的磁场较強。

如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到安培定则。

思考：如果把导线做成环形，那么通电时产生的磁场是什么样的呢？演示实验：观察环形电流磁感线的形状视频：环形通电导线中心附近的磁场方向探究：环形通电导线中心附近的磁场方向的判定方法思考：由多个环形导线组成的螺线管，通电时产生的磁场又是怎样的呢？演示实验：研究通电螺线管的磁场结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确定。

（2）安培定则（一）是判定直线电流周围磁力线方向的法则．介 绍“安培定则（一）”，讲解时教师用右手示范，并要求学生跟着 做．［课堂练习］要求学生回答图1.2中通电直导线周围磁力线的方 向，做出具体手势．让两位学生上黑板画出磁力线并据此判断图2 中小磁针Ｎ极的转向．在练习运用安培定则（一）时，使用一些直 观的模拟教具来演示直线电流周围磁场情况，加强学生对磁力线空 间形状的认识、方向的判定及对小磁针转动方向的描述．帮助学生 建立空间概念，提高学生空间想象能力．具体做法见本文后说 明．［3］
（2）安培定则（二）是判定通电螺线管磁极方向的法则．介 绍“安培定则（二）”，讲解时，教师用右手握住螺线管（或 用练习本、杂志卷成筒状代替）示范并要学生跟着做．［课堂 练习］要求学生判断图3、4中通电螺线管的Ｎ、Ｓ极，做出具 体手势，并让两位学生上黑板画出图3中小磁针的转动方向和 图4中电源的正、负极．简单小结，布置作业．
具体解决方法：1.通过直观教具帮助学生建立空间概念，如图8所示，用硬纸做成 一圆管Ａ表示通电导线，上面标上箭头表示通电方向，另用硬纸做一圆环Ｂ表示 磁力线，并在圆环的上、下、前、后四个位置粘上用硬纸片做成的小磁针．为了 直观，教具尽量做得大些．使用教具对应图5判断此位置小磁针的转动方向及静 止时的指向，或由小磁针指向判断通电方向．经过多次练习之后，做到不看实物 直接由图就能正确判断．2.通过模拟演示实验过程来正确描述小磁针转动方 向．用硬纸片做一尺寸大些的小磁针放在一直导线正下方，反复演示当直导线中 通以不同方向的电流时小磁针的转动方向，并进一步在紧贴直导线的竖直平面内 放一较大的硬纸，对照黑板上所画如图6所示情况，让学生细细体会小磁针的Ｎ 极（或Ｓ极）“由纸内转向纸外”和“由纸外转向纸内”这两个方向．并指出对 小磁针在垂直纸面的平面内转动时，要通过具体文字才能较清楚地说明，而直接 用箭头表示往往容易出错或不能清楚地表示出真实转动方向．3.通过辅助教具使 学生熟练掌握安培定则（二）的运用方法．如图9所示．用一本书或练习本、杂 志卷成筒作为铁芯，然后用软导线在上面绕成一个螺线管．让铁芯不动，慢慢旋 转导线圈，让学生仔细观察绕线方向、前后位置关系，并可假设电流从一端流进， 另一端流出，判断电流在绕线中的流向．在练习中让学生对照实物判断图10中 （a）、（b）、（c）、（d）四种情况下（可用投影幻灯投影出来）电流的流向 及磁极方向．这样反复训练使学生较快地掌握用安培定则（二）判断通电螺线管 的磁极方法．采用上述方法进行教学，学生对安培定则的运用大多能熟练掌握， 特别是原来基础较差的学生也能熟练掌握，取得了理想的教学效果．

电流的磁场教学目标：1、演示奥斯特实验，知道电流周围存在磁场。

2、掌握安培定则，会判断通电直导线、环形电流和通电螺线管周围磁场的方向。

3、通过探究实验，了解通电螺线管的磁场与条形磁铁相似性。

4、通过对奥斯特实验进行“偶然性寓于必然性中”的哲学思想教育，说明科学发现中“机遇”对人的影响。

5、通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力。

重点、难点：重点：奥斯特实验、几种常见的电流的磁场分布方向。

难点：会用安培定则判断几种常见电流的磁场方向。

教学准备：多媒体课件、金属棒、金属丝、回形针、干电池4节、小磁针若干、直线导线、环形导线、螺线管、条形磁铁、导线若干。

教学设计:情景引入：教师：金属棒可以吸引回形针吗？学生：不行。

教师演示发现金属棒不能吸引。

教师追问：在金属棒的表面绕上金属丝，再加以通电，又会怎样？学生讨论，猜测，进而教师演示，发现可以吸引回形针。

学生对这对比实验进行讨论能吸引的原因，教师提问学生回答引入新课。

奥斯特实验：1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。

这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。

并且带领学生回顾历史，总结奥斯特品格，奥斯特具有一双慧眼，有坚持不懈的精神，专注，细心，引导学生学习其科学精神。

现在我们也来做一做奥斯特实验。

1、指导实验进行的方法、步骤，要求把磁针放在导线的上方和下方，分别观察通电、断电时，小磁针N极的指向有什么变化。

2、改变电流方向再观察小磁针N极的指向有什么变化？讲述：奥斯实验的物理意义在于，揭示了电现象与磁现象不是各自孤立的，而是有密切联系的，这一发现激发了各国科学家探索电磁本质的热情，有力推动了电磁学的深入研究。

实验探究、归纳实验结果得出：(1)通电导线周围存在着磁场；(2)电流磁场的方向与导线上电流的方向有关。

直线电流的磁场：1、方法：利用静止时小磁针N极的的指向或者小磁针N极的受力方向为磁场方向。

2、演示直线电流的磁场，观察小磁针N极在未通电和通电的情况下的偏转情况，进行对比，得到直线电流的磁场方向。

电流的磁场(2)
电和磁之间存在很多相近的地方，它们之间是否存在联系呢？或者说电能否产生磁，磁能否产生电呢？
一、阅读课本34-38页了解本节内容，并回答下列问题：
1、电流的磁效应的发现过程及其体现的意义？
2、磁针偏转方向和电流的方向之间有何关系？
3、安培定则的内容；
4、通电直导线、通电圆环和通电螺线管的磁感线分布情况；
二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
多匝线圈（10个）、干电池（20个）、小磁针（50个）
三、解决问题
1、参照课本“电流的磁效应”及“科学足迹”；
2、分组实验探究；
3、用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大姆指所指的方向就是
螺线管的北极；
4、参考课本；
四、练习
课后“问题与练习”。