第二节电流的磁效应案例
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《电流的磁场》教学案例一、根据初中物理课程标准,确定教学目标,从知识和技能、过程和方法、情感、态度与价值观三维目标进行展开。
教学目标:知识和技能:1.了解奥斯特实验,知道通电导体周围存在磁场,初步了解电和磁之间有某种联系,初步认识通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
2.知道通电导体的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似,会用安培定则判断通电螺线管的极性和外部磁场的方向。
3.了解影响电磁铁磁性强弱的因素,理解电磁继电器的工作原理,初步了解电磁继电器在生活、生产中的应用。
过程和方法:1.通过实验探究通电导体周围存在磁场。
观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。
2.通过实验现象探究讨论得出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的外部磁场相似。
探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
3.通过探究讨论知道如何使用电磁继电器。
情感、态度与价值观:1.通过奥斯特的图片、事迹介绍,感悟奥斯特善于发现问题,勇于进行科学探索的精神;2.通过体验电和磁之间的联系,形成乐于探索自然界奥秘的习惯。
3.通过探究学习,使学生领略物理知识在实际生产和生活中的广泛应用,提高学生学习的兴趣和积极性。
教学重点、难点:1.探究通电螺线管外部的磁场和安培定则的使用。
2.设计探究通电螺线管外部磁场的方案和运用安培定则判断通电螺线管外部磁场的方法。
教学过程:一:创设情景,引入新课(创设情境,教师要为学生提供一个相对完整、真实的情境,还原知识产生的背景,激发学生实验兴趣和求知欲。
)教师:上课之前,老师先给大家表演一个魔术一一纸盒吸铁,然后提问学生:此盒中可能是什么?你猜想的依据是什么?教师断开开关,再去接触铁屑,由不能吸引铁屑引起学生思维冲突,此时教师将纸盒打开,让学生明白,刚才产生的磁可能跟电有关。
教师提问:我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢?学生回答:看他能否吸引铁屑。
利用磁体间的相互作用来检验。
教师:一个电池能吸引铁屑吗?我们怎样做才有可能产生磁呢?学生回答:要形成一个电路;要有电流……教师:我们可以设计一个什么样的实验来检验你的猜想?学生讨论后交流。
华东师大版科学八年级下册第四章第2节电流的磁效应要点精讲一、电流的磁效应18世纪,一些有趣的现象已经引起了科学家的注意。
一名英国商人发现,雷击过后,他的一箱新刀叉竟有了磁性。
富兰克林也在实验中发现,在莱顿瓶放电后,附近的缝衣针被磁化了。
电真能产生磁吗?许多人进行过实验研究,但是在稳定的电源发明之前,这类实验是不可能获得成功的。
当时的一些科学家曾经断言:电和磁在本质上没有联系。
19世纪,随着对摩擦生热等现象的认识的深入,自然界各种运动之间存在着广泛的联系的思想逐渐在科学界形成。
除了表面上的一些相似之外,电和磁之间是否存在着更深刻的联系?一些科学家相信,答案是肯定的,在实验中寻找这种联系,就成为他们的探索目标。
后来,丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。
1820年,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,磁针发生了偏转,就好像磁针受到此贴的作用一样。
这说明不仅磁铁能产生磁场,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。
二、电流磁场的方向通电导线周围的磁场分布——安培定则(右手螺旋定则)通电直导线、环形电流、通电螺线管的磁场,特别是中心位置上的小磁针.特点:(1)直线电流:以导线上各点为圆心的、与导线垂直的同心圆;(越靠近导线,磁感线越密。
)说明:大拇指指向电流方向,弯曲的四指指向磁感线的环绕方向;(2)通电螺线管(环形电流):等效于条形磁铁。
说明:弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向螺线管内部磁感线的方向。
(N极)相关链接奥斯特是一位热情洋溢重视科研和实验的教师,他说:“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,所有的科学研究都是从实验开始的”。
因此受到学生欢迎。
他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者,1824年倡议成立丹麦科学促进协会,创建了丹麦第一个物理实验室。
第二节电流的磁效应——第二课时引入通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这现象叫电流的磁效应。
思考:为什么手电筒、普通电线通电时吸引力好像不存在?……如何增强磁场?(做成螺线管,也叫线圈,如……开始的试验)一、通电螺线管的磁场2、探究:通电螺线管的磁场猜想:通电螺线管能否产生磁场,磁场可能与哪种磁体的相似?演示通电螺线管的磁场:P92观察铁屑的分布和小磁针的指向.如图:在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针,通电后观察小磁针的指向.轻轻敲板,观察铁屑的排列.改变电流方向再观察一次.提问:(1)通电前小磁针如何指向,通电后发生什么现象.(原指南北,通电后磁针偏转)(2)通电后,轻轻敲板,铁屑为什么会产生规则排列?铁屑的排列与什么现象一样.(铁屑磁化变成“小磁针”,轻敲使铁屑可自由转动.使铁屑按磁场进行排列.其排列与条形磁体的排列相同,通电螺线管相当于条形磁体)(3)改变通电方向,小磁针的指向有什么不同,说明什么?(小磁针指向相反,说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关)二、通电螺线管的极性和电流关系——安培定则.通电螺线管相当于一个条形磁体,其极性和电流方向的关系符合安培定则——右手螺旋定则.用右手握螺线管,让四指弯向螺线管电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极.练习判断一些通电螺线管的N、S极三、电磁铁阅读P94、95,自学电磁铁内容学生总结:通电线圈的磁性强弱与单位长度上的线圈匝数、电流大小以及线圈中是否有铁心等因素有关。
优点:磁性强弱与有无可能控制,可以根据所接受的信息如开关的通断、电流的变化来改变磁性的强弱。
这节课你知道了什么?或学会了什么?还有无疑问?板书第二节电流的磁效应一、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的极性和电流关系——安培定则.三、电磁铁教学反思动手判断方向是第一次,学生兴趣很大,要抓住时机。
电流的磁效应解析知识点1 电流的磁场【典例】1.如图将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行,接通电路后,小磁针发生偏转。
(1)这就是著名的奥斯特实验,图中的直导线AB大致是南北(选填“南北”或“东西”)方向放置在小磁针的上方的;(2)实验中观察到小磁针转动,因为小磁针受到磁力的作用,判断的依据是:未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向,通电后小磁针发生偏转,说明受到了电流周围的磁场的作用;(3)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关;(4)通电直导线周围的磁感线分布如图所示,图中小磁针的a端是S极。
【解答】解:(1)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验;由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置;(2)未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向,通电后小磁针发生偏转,说明受到了电流周围的磁场的作用;(3)改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关;(4)通电直导线周围的磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆,磁感线是闭合的曲线;图中小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反,故为小磁针的S极;故答案为:(1)奥斯特;南北;(2)未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向,通电后小磁针发生偏转,说明受到了电流周围的磁场的作用;(3)通电导体周围的磁场方向与电流方向有关;(4)S。
【变式训练】1.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行,接通电路后,观察到小磁针偏转。
下列说法中错误的是()A.导线若沿东西方向放置,磁针最容易发生偏转B.改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变C.实验中小磁针的作用是检测电流的磁场D.实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法【解答】解:A、在该实验中为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿南北方向放置(电流产生的磁场沿东西方向),小磁针才会偏转,故A错误;B、改变电流方向,小磁针的偏转方向也发生改变,这说明直导线周围的磁场方向与电流方向有关,故B正确;C、小磁针受到磁力的作用能够发生偏转,则实验中小磁针的作用是检测电流的磁场,故C正确;D、磁场看不见摸不着,但小磁针放入磁场后会受到磁力的作用而发生偏转,所以实验中借助小磁针感知磁场的存在,则采用的是转换法,故D正确;故选:A。
电流的磁效应(教案)第一章:电流与磁场的关系1.1 电流的磁效应概述电流产生磁场的现象称为电流的磁效应。
电流的磁效应是由奥斯特实验首次发现的。
1.2 安培环路定律安培环路定律描述了电流产生的磁场与环路之间的关系。
定律表达式:∮F→·dl→=μ₀I, 其中F→是磁场力,dl→是环路微元,μ₀是真空磁导率,I是环路上的总电流。
1.3 电流与磁场相互作用的实例电流在磁场中受到力的作用,如洛伦兹力。
电流产生的磁场对其他电流或磁体产生作用,如电磁铁。
第二章:电流的磁效应实验2.1 奥斯特实验奥斯特实验是通过将电流通过导线,观察导线周围的磁效应来验证电流的磁效应。
实验步骤:将导线水平放置,通过导线通电,观察导线周围的磁铁是否受到偏转。
2.2 电磁铁实验电磁铁实验是通过改变电流的大小和方向来控制磁铁的磁性强度和极性。
实验步骤:将电磁铁与磁铁接触,改变电流的大小和方向,观察磁铁的吸引和排斥现象。
第三章:电流的磁效应应用3.1 电动机电动机是利用电流的磁效应将电能转化为机械能的装置。
电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受到力的作用,从而产生旋转。
3.2 发电机发电机是利用电流的磁效应将机械能转化为电能的装置。
发电机的工作原理:通过旋转磁场切割线圈,产生电流。
第四章:电流的磁效应的测量4.1 磁场强度的测量磁场强度可以通过电流和线圈的匝数来测量。
实验步骤:将电流通过线圈,使用磁针指示器测量线圈周围的磁场强度。
4.2 电流的磁效应的定量关系安培环路定律可以用来计算电流产生的磁场强度。
实验步骤:测量不同电流和线圈匝数下的磁场强度,绘制电流与磁场强度的关系曲线。
第五章:电流的磁效应的拓展应用5.1 电磁感应电磁感应是电流的磁效应的一种拓展应用。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时产生的电流。
5.2 变压器变压器是利用电磁感应原理来改变电压的装置。
变压器的工作原理:通过两个线圈之间的电磁感应,实现电压的升降。
第六章:电流的磁效应在现代技术中的应用6.1 电机与发电机深入探讨电动机和发电机的工作原理,包括它们的构造、效率和应用领域。
《电流的磁场》教学案例一、根据初中物理课程标准,确定教学目标,从知识和技能、过程和方法、情感、态度与价值观三维目标进行展开。
教学目标:知识和技能:1.了解奥斯特实验,知道通电导体周围存在磁场,初步了解电和磁之间有某种联系,初步认识通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
2.知道通电导体的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似,会用安培定则判断通电螺线管的极性和外部磁场的方向。
3.了解影响电磁铁磁性强弱的因素,理解电磁继电器的工作原理,初步了解电磁继电器在生活、生产中的应用。
过程和方法:1.通过实验探究通电导体周围存在磁场。
观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。
2.通过实验现象探究讨论得出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的外部磁场相似。
探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
3.通过探究讨论知道如何使用电磁继电器。
情感、态度与价值观:1.通过奥斯特的图片、事迹介绍,感悟奥斯特善于发现问题,勇于进行科学探索的精神;2.通过体验电和磁之间的联系,形成乐于探索自然界奥秘的习惯。
3.通过探究学习,使学生领略物理知识在实际生产和生活中的广泛应用,提高学生学习的兴趣和积极性。
教学重点、难点:1.探究通电螺线管外部的磁场和安培定则的使用。
2.设计探究通电螺线管外部磁场的方案和运用安培定则判断通电螺线管外部磁场的方法。
教学过程:一:创设情景,引入新课(创设情境,教师要为学生提供一个相对完整、真实的情境,还原知识产生的背景,激发学生实验兴趣和求知欲。
)教师 : 上课之前,老师先给大家表演一个魔术——纸盒吸铁,然后提问学生:此盒中可能是什么?你猜想的依据是什么?教师断开开关,再去接触铁屑,由不能吸引铁屑引起学生思维冲突,此时教师将纸盒打开,让学生明白,刚才产生的磁可能跟电有关。
教师提问:我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢?学生回答:看他能否吸引铁屑。
利用磁体间的相互作用来检验。
教师:一个电池能吸引铁屑吗?我们怎样做才有可能产生磁呢?学生回答:要形成一个电路;要有电流……教师:我们可以设计一个什么样的实验来检验你的猜想?学生讨论后交流。
《电与磁》课题2 电流的磁效应及其应用课型:复习课主备人:苗渊审核人:张俊志班级:姓名:组名:组员:[考点须知]l、认识电流的效应之一———磁效应,知道通电导体周围存在着磁场且磁场方向与电流方向有关。
2、认识通电螺线管,知道通电螺线管的磁场与条形磁体相似;学会用安培定则判断通电螺线管的极性与电流方向的关系。
3、认识电磁铁,知道电磁铁的特性,知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
4、了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理,知道如何使用电磁继电器。
[复习导航]一、温故知新,击破考点1、考点展现㈠、电流的磁效应1、奥斯特实验表明:⑴通电导线周围存在________。
电流的磁效应⑵电流周围的磁场方向跟电流的_______有关。
[例1]⑴上述实验是著名的奥斯特实验,由此实验你能得出哪些实验结论:对比甲乙或乙丙两次实验可知放置在通电导线下的小磁针会发生___________;由此现象可得到的结论是________________________________________。
对比甲丙两次实验可知通电导线中电流方向发生改变后,小磁针的转动方向也会发生__________。
由此现象可得到的结论是___________________________________________。
㈡、通电螺线管的磁场一根通电导线的磁性很弱,如果把导线绕在圆筒上,做成__________,各条导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强很多。
通电螺线管的磁场与___________的磁场相似。
[例2]通电螺线管旁的小磁针静止如图1所示,则以下判断正确的是()A.螺线管a端为N极,电源C端为正极B.螺线管a端为S极,电源C端为负极C.螺线管a端为N极,电源C端为负极D.螺线管a端为S极,电源C端为正极㈢、通电螺线管的极性①影响螺线管极性的因素:螺线管的极性和电流的②用安培定则判断:用右手握住螺线管,让四指弯曲,跟螺线管中的________一致,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的_______极[例3]如图2所示,电磁铁左侧的C 为条形磁铁,右侧的D 为软铁棒,A 、B 是电源的两极。