第二节 电生磁
●教学目标
一、知识目标
1．认识电流的磁效应；
2．知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体相似；
3．理解电磁铁的特征和工作原理。
二、能力目标
1．通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步发展学生的空间想象力；
2．通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。
三、德育目标
通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法。
●教学重点
1．奥斯特的实验揭示了电流的磁效应。
2．通电螺线管的磁场及其应用。
●教学难点
通电螺线管的磁场及其应用
●教学方法
实验法、讨论法、启发式
●教具准备
奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、微机
●课时安排
1课时
●教学过程
一、复习提问，引入新课
1．复习提问
［师］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？
［生甲］观察到小磁针发生偏转。
［生乙］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。
2．引入新课
［师］同学们回答得很好，那么还想知道关于磁的一些什么样的知识？
［生甲］小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用发生偏转吗？
［生乙］还有什么物质能产生磁场？
［生丙］电现象和磁现象有联系吗？
［师］同学们提出的问题很好，说明大家都动了脑筋，在以后的学习中仍需要这样。你们提出的问题就是本节课需要探索的内容。
二、进行新课
第二节 电生磁 ［板书］
［师］先看课本第一、二自然段，然后再演示，要仔细观察、相互讨论、得出结论。
［演示］在小磁针上面有一条直导线，当直导线触接电池通电时，你们能看到什么现象？改变电流的方向，又能看到什么现象？
［生甲］当直导线触接电池通电时，小磁针发生偏转。
［生乙］断电时，小磁针又回到原来的位置。
［生丙］当改变直导线中电流方向时，小磁针偏转方向也发生变化。
［生丁］（讨论的结果）通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。
［生戊］（讨论的结果）通电导线周围磁场方向跟电流方向有关。当电流方向发生变化时，磁场的方向也发生变化。
［师］同学们回答得很好，我们鼓掌给予鼓励。以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫奥斯特实验。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，本节课我们就要研究电流的磁场。
（一）电流的磁场 ［板书］
［师］这个实验看上去非常简单，但在当时这一重大发现轰动了科学界。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，这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展。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。我们也研究研究，说出你们的做法和观察的结果。（学生们把直导线弯成各种形状，通电看小磁针的变化）
［生甲］我们组弯成三角形，通电后小磁针偏转，周围存在磁场。
［生乙］我们组弯成正方形，通电后小磁针偏转，周围存在磁场。
……
［生丙］我们组把直导线缠在铅笔上，然后抽出铅笔，再通电，小磁针偏转，周围存在磁场。
［师］这种把导线绕在圆筒上，做成的螺线管也叫线圈，它能使各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多，这样在生产实际中用途就大，那么通电螺线管的磁场是什么样的？
（二）通电螺线管的磁场 ［板书］
［师］我们下面通过实验来探究通电螺线管的磁场是什么样，我们每组还是先提问题，再设计实验，通过对实验的观察、分析、讨论，最后得出结论。
［生甲］我们已了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场分布，那么通电螺线管的磁场可能与哪种磁体的相似？
［生乙］通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？如何判断？
（学生们根据问题设计实验，并动手做实验）
［生甲］我们组是把一些小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针偏转。画图并标出小磁针北极的方向，然后用曲线连起来。
［生乙］我们组是在玻璃板上均匀地撒些铁屑，细螺线管通电，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。
［师］（每组中请一位学生）现在把你们记录下小磁针指的方向在（微机）图中标出。还有是把你们的玻璃板（观察铁屑的分布情况）放在投影仪上（从屏幕上可直观显示出来），得出什么结论？
［生甲］把小磁针放在螺线管周围，通电，小磁针偏转。改变电流方向，小磁针偏转方向发生变化。通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
1．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似. ［板书］
［生乙］我们组是把一些小磁针放在通电螺线管周围，记录下小磁针北极指的方向，每个小磁针北极指的方向就是该点的磁场方向，描出磁感线。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体南极，这样就判断出通电螺线管的两极。
［生丙］我们组是把小磁针放在螺线管的两端通电后，观察小磁针的N极指向，从而判别通电螺线管的N、S极。
教师引导学生讨论，找出判定的办法。
［生甲］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，通电螺线管的极性也发生改变。
（教师根据学生结论板书）
2．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，通电螺线管的极性也发生改变。 ［板书］
［师］我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？我们能否想出一句话来概括这种普遍规律。看课本图8.2—6中蚂蚁和猴子是怎么说的，你们又怎么说？
［生甲］我用右手把一个通电螺线管夹在腋下，如果电流沿我右臂所指的方向，N极就在我的前方。
［生乙］一根直导线电流是从左向右流动，把它从前向后缠成螺线管，N极就在螺线管的左边。
［生丙］这个方法不准确，如果缠螺线管是从右向左绕，或从上向下绕，将不是这个结论。
［生丁］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。
［师］大家回答得都很好，虽有不同的看法，还是说出了自己的观点，我很高兴看到这样的场面。我们知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。用学生的方法能判断出螺线管的两极，这个方法叫安培定则。那么怎么才能增大通电螺线管的磁性？试试看怎么做？
［生甲］我们组是将直导线多绕几圈，通电后能多吸引几个大头针，说明这个方法可以增大通电螺线管的磁性。
［生乙］我们组是在通电螺线管中插入一根铁棒，就能吸引更多大头针，这表明插入铁芯能使通电螺线管的磁性增强。
［师］插入铁芯的通电螺线管就构成电磁铁，我们来制作一个电磁铁。
（三）电磁铁（electromagnet) ［板书］
制作电磁铁 ［板书］
［探究］研究电磁铁
［师］每组用两个相同的大铁钉，一些漆包线，按课本制作两个匝数不同的电磁铁，再设计电路把电磁铁连到电路里，按电路图连接电路，试着用电磁铁吸引大头针。
（教师巡迴指导，找一组说出电路怎么连接。）
［生］我们组是将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。通电后能吸引许多大头针，断电后大头针就掉下来了，说明通电电磁铁有磁性，断电电磁铁没有磁性。
［师］那电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？先大胆猜测，再做实验，得出结论。
［生甲］电磁铁的磁性强弱可能和线圈匝数有关。
［生乙］电磁铁的磁性强弱可能跟电流有关。
［生丙］电磁铁的磁性强弱可能与铁芯的粗细有关。
［生丁］电磁铁的磁性强弱可能跟导线的粗细有关。
［生］……
［师］同学们猜测很多，我们由于时间和条件关系，就不能一一探究。现在只考虑电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数的关系，其他的课后再探讨。
［生甲］将电路接好，合上开关，调节滑动变阻器，使电流增大或减小（观察电流表指针的示数），让电磁铁吸引大头针，观察到电流增大，吸引大头针数量增多，反之，电流减小吸引大头针个数减少。
［生乙］这个实验表明：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
［生丙］将电路中分别接50匝线圈的电磁铁和100匝线圈的电磁铁合上开关，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）。观察到100匝线圈的电磁铁吸引大头针数量多。
［生丁］这个实验表明：在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
［师］通过大家对电磁铁的研究，能得出如下结论（边说边板书）。
1．电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失。 ［板书］
2．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强。 ［板书］
3．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强.［板书］
［师］从这些结论中，你们能看出电磁铁有哪些优点？
［生甲］电磁铁的磁性有无可通过通、断电来控制。
［生乙］电磁铁磁性强弱可以调节。
［师］因为它这些优点，电磁铁在生产生活中被广泛应用。请同学们看屏幕（通过微机播放录像，内容有电磁起重机的工作、电铃、电报、自动控制系统中的电磁阀门等方面的应用）。
三、小结
和学生们一起小结，电流的磁效应，通电螺线管的磁场，电磁铁的内容。
四、布置作业
动手动脑学物理：①②③
五、板书设计
第二节 电生磁
一、电流的磁效应
二、通电螺线管的磁场
1．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
2．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，通电螺线管的极性也发生改变。
三、电磁铁
1．电磁铁在通电时有磁性，断电时磁性消失。
2．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
3．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
