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磁场对电流的作用

按照惯例,高中教师必须撰写自己的教案,教案也是老师开展教学活动的依据,高质量的教案对学生的成长有促进作用,自己的高中教案如何写呢?本站收集了《磁场对电流的作用》,供您参考。

课时:1课时。

教学要求:

1.知道磁场对电流存在力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。改变电流方向,或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。能说明通电线圈在磁场中转动的道理。

2.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。

3.培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。

教学过程

一、引人新课

首先做直流电动机通电转动的演示实验,接着提出问题:

电动机为什么会转动?

要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢?

现在就让我们共同沿着这一逆向思索所形成的猜想,设计实验,进行探索性的研究。

板书:四、研究磁场对电流的作用

二、演示实验

板书:1.实验研究:

1.介绍实验装置的同时说明为什么选择这些实验器材,渗透实验的设计思想。

2.用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格,如下:

3.按照实验过程,把课本1、2两个实验,用边演示,边指导观察,边提出问题的方式,连续完成。要求学生完成观察演示实验的记录和思考回答表中的问题:

“通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么?”

这样做,一是引导学生发现磁场对电流也存在力的作用,二是进一步巩固、深化力的概念。

4.对学生通过观察,归纳概括出的结果,要做小结:(板书小结如下)

通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的.不论是改变电流方向,还是改变磁场方向,都会改变力的方向

三、应用

板书:2.实验结论的应用:

1.出示线圈在磁场中的演示实验装置,并提出问题让学生思考:

应用上面实验研究的结论,分析判断通电的线圈在磁场中会发生什么现象?

2.出示方框线圈在磁场中的直观模型,并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展示出来,以助学生思考。

3.在学生作出判断的基础上,演示通电线圈在磁场中所发生的现象,来证验学生的分析,判断是否正确。(关于这个实验装置见前面的“实验”)

4。在实验验证的基础上过渡到教材中的“想想议议”上来,无论学生解释得完整,或者不完整都没有关系,可以留下来课后讨论,为下一节课继续分析埋下伏笔.

四、讨论

板书:问题讨论

怎样旧能的转比与守恒的观点,来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现象?启发讨论的子问题:l.通电导体和通电线圈发生运动时,消耗了什么能?得到了什么能?2.你所说的消耗的能和你所说的得到的能守恒吗?为什么?

五、小结

板书:课堂小结

学生小结,或师生共同小结,本节课学到了什么?

板书设计

四、研究磁场对电流的作用

1.实验研究2.实验结论的应用3.问题讨论

结论:____________问题:_____________①____________

________________________________②______________

____________想想议议________4.课堂小结

______________________________________________

______________________________________________

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磁场对电流的作用(小编推荐)


第四节

(一)教学目的

1.知道磁场对通电导体有作用力。

2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。

3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。

4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。

5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。

(二)教具

小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12-10的挂图,线圈(参见图12-2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。

(三)教学过程

1.引入新课

--电动机。

--电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。

2.进行新课

(1)通电导体在磁场里受到力的作用

(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。

1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会_____,这说明_____。

1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉

(2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关

2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。

2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉

(3)磁场对通电线圈的作用

(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12-10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。

ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢?

3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过,让学生观察线圈的运动情况。

ab和cd边的受力方向。

3.通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。〉

(4)讨论

①教材中的"想想议议"。

②小黑板上的题3:通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能,得到了______能。

3.小结:板书的四条结论。

4.作业(思考题):电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时,还有些问题需要我们解决,比如:通电线圈不能连续转动,而实际电动机要能连续转动,这个问题同学们先思考,下节我们研究。

(四)说明

1.受力方向与电流方向和磁感线方向垂直,这一点不能从实验直接得到(因为运动方向并不一定是受力方向),且与后面学习联系不大,本教案没讲这一点。

2.教案最后的思考题是为下节学习作准备。

磁场对运动电荷的作用【荐】


教学目标

知识目标

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

能力目标

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

情感目标

通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”.

教学建议

教材分析

本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.

教法建议

在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是:

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用.

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式.

教学设计方案

磁场对运动电荷作用

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

(二)能力训练点

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

(三)德育渗透点

通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育.

(四)美育渗透点

注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感.

二、学法引导

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

洛仑兹力的大小和它的方向。

2、难点

用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3、疑点

磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力。

4、解决办法

引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

阴极射线发射器,蹄形磁铁。

六、师生互动活动设计

教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。

七、教学步骤

(一)明确目标

(略)

(二)整体感知

本节教学讲述力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。

(三)重点、难点的学习与目标完成过程

1、理论探索

前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。

2、实验验证

从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为洛仑兹力.

3、洛仑兹力的方向

根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功?

4、洛仑兹力的大小

根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关.

运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用.

(四)思维、扩展

本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.)

如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗?

八、布置作业

1、P152(1)(2)(3)

九、板书设计

四、

一、力——洛仑兹力

二、洛仑兹力的方向——左手定则

三、洛仑兹力的大小

1、若∥或

2、若⊥,

四、洛仑兹力的特点

1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。

2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.

高中教案磁场对运动电荷的作用


教学目标

知识目标

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

能力目标

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

情感目标

通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”.

教学建议

教材分析

本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.

教法建议

在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是:

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用.

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式.

教学设计方案

磁场对运动电荷作用

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

(二)能力训练点

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

(三)德育渗透点

通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育.

(四)美育渗透点

注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感.

二、学法引导

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

洛仑兹力的大小和它的方向。

2、难点

用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3、疑点

磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力。

4、解决办法

引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

阴极射线发射器,蹄形磁铁。

六、师生互动活动设计

教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。

七、教学步骤

(一)明确目标

(略)

(二)整体感知

本节教学讲述力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。

(三)重点、难点的学习与目标完成过程

1、理论探索

前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。

2、实验验证

从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为洛仑兹力.

3、洛仑兹力的方向

根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功?

4、洛仑兹力的大小

根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关.

运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用.

(四)思维、扩展

本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.)

如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗?

八、布置作业

1、P152(1)(2)(3)

九、板书设计

四、

一、力——洛仑兹力

二、洛仑兹力的方向——左手定则

三、洛仑兹力的大小

1、若∥或

2、若⊥,

四、洛仑兹力的特点

1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。

2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.

导体对电流的阻碍作用电阻【精】


(一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册

(二)教学目的

1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.

2.知道电阻的单位,能进行电阻的不同单位之间的变换.

3.理解电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.能根据决定电阻大小的因素,判断、比较不同导体电阻的大小.

(三)教具

1.学生实验:自制电阻定律演示器,一节干电池,一只学生电流表,一个开关,导线若干.

2.演示实验:自制电阻定律演示器,一节干电池,一只演示电流表,一个开关,废日光灯管的灯丝(图1),或固定在胶木板上的用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),酒精灯一个,小灯泡一只,电源一个,导线若干.

自制电阻定律演示器,是在长木板上固定的四条金属线,其中AB为锰钢(或炭钢)线,CD、EF,GH都是镍铬合金线.导线AB、CD、GH均长1米,导线EF长0.5米,导线AB、CD、EF的横截面积相等,导线GH的横截面积是上述导线横截面积的二倍(参看图2)

(四)教学过程

1.复习

提问:将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连接成电路,并读出电流表的示数.(一位学生到前面来连接电路,其他同学审查连接过程是否正确)

2.引入新课

用电阻定律演示器做演示实验.将导线AB代替灯泡连入上述电路,闭合开关,读出电流表的示数;再将导线CD代替AB,接通电路,读出电流表的示数,两次示数不同.

提出问题:上述两次实验,用的都是一节干电池,也就是说电压相同,那么两条导线中的电流大小为什么不同呢?

3.进行新课

原来,导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用.以金属导体为例,金属导体中定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而形成对电流的阻碍作用,在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.

在相同的电压下,导线AB中通过的电流大,表明AB对电流的阻碍作用小,导线AB的电阻小;导线CD中通过的电流小,表明CD对电流的阻碍作用大,导线CD的电阻大.不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质.

(这部分教材是通过演示实验引出电阻的概念,明确怎样用实验的方法比较导体电阻的大小,为讲授决定电阻大小的因素作好准备,并说明电阻是导体本身的性质.)

板书:〈一、电阻用来表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.

二、在国际单位制里,电阻的单位是欧母,简称欧,符号是Ω.〉

提出问题:导体的电阻既然是导体本身的一种性质,你猜一猜它跟哪些因素有关?

你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?

(提示:电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关)

在学生提出猜想的基础上加以归纳,用图2所示的装置做下面三组学生实验.

(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.

交代新课开始的实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表1内.

表1:研究导体的电阻跟材料的关系

提问:分析实验数据,可以得到什么结论?

(导体的电阻跟导体的材料有关.)

(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关.

用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表2内.

表2:研究导体的电阻跟长度的关系

提问:分析实验数据,可以得到什么结论?

(导体的材料、横截面积,都相同时,导体越长,电阻越大.)

(3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关.

用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表3内.

表3:研究导体的电阻跟横截面积的关系

提问:分析实验数据,可以得到什么结论?

(导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越小,电阻越大.)

导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多.同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多.

导体的电阻还跟什么因素有关?请大家看下面的演示实验(图3).

演示实验:把铁丝线圈(或日光灯管的灯丝)按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化.

提问:从电流表示数的变化,得到什么结论?

(导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大.)

板书:〈三、导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度.〉

导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.

为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值.

提问:从查表,你知道哪些材料的导电性能好?

(银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.)

看课本中的小注,介绍电阻率的概念.

练习题:

(1)电阻的国际单位是什么?0.2兆欧=______欧.

(2)为什么说电阻是导体本身的一种性质?

(3)有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20厘米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么?

(4)有两条长短相同、材料相同的导线,一条横截面积0.4厘米2,另一条2毫米2,哪条导线电阻大,为什么?

(5)“铜导线比铁导线的电阻小.”这种说法对吗?应当怎么说?

4.小结(略)

(五)说明

突出阐述了决定电阻大小的因素,进一步引出电阻是导体本身的一种性质,这种编排既有利于学生弄清电阻的概念,理解电阻是导体的一种性质,也有利于教学.

2.课本上的“如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧”,这句话说的是电阻单位“欧姆”的物理意义,这一内容只做简单介绍.

3.有关“决定导体电阻大小的因素”的教学,最好采用实验探索的方法.先由学生猜测,再由学生做实验,分析实验数据得出结论.这样做可使学生学到一些研究物理的方法,也可使学生加深对决定导体电阻大小因素的理解.

4.关于导体的电阻跟它的材料、长度和横截面积的关系,在初中阶段,只要求定性了解,不做定量的研究.但由于导体的电阻跟诸多因素有关,研究电阻跟其中之一因素的关系时,其它因素应保持相同,这要在实验前先交代清楚.

磁场对运动电荷的作用 万能通用篇


教学目标

知识目标

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

能力目标

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

情感目标

通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”.

教学建议

教材分析

本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.

教法建议

在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是:

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用.

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式.

教学设计方案

磁场对运动电荷作用

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

(二)能力训练点

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

(三)德育渗透点

通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育.

(四)美育渗透点

注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感.

二、学法引导

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

洛仑兹力的大小和它的方向。

2、难点

用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3、疑点

磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力。

4、解决办法

引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

阴极射线发射器,蹄形磁铁。

六、师生互动活动设计

教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。

七、教学步骤

(一)明确目标

(略)

(二)整体感知

本节教学讲述力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。

(三)重点、难点的学习与目标完成过程

1、理论探索

前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。

2、实验验证

从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为洛仑兹力.

3、洛仑兹力的方向

根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功?

4、洛仑兹力的大小

根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关.

运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用.

(四)思维、扩展

本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.)

如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗?

八、布置作业

1、P152(1)(2)(3)

九、板书设计

四、

一、力——洛仑兹力

二、洛仑兹力的方向——左手定则

三、洛仑兹力的大小

1、若∥或

2、若⊥,

四、洛仑兹力的特点

1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。

2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.

电流的磁场


(一)教学目的

1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

(二)教具

一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。

(三)教学过程

1.复习提问,引入新课

重做第二节课本上的图11-7的演示实验,提问:

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。

2.进行新课

(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场

演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,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。

提问:观察到什么现象?

(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。)

进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?

师生讨论: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,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。

教师指出: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。

板书:第四节电流的磁场

一、奥斯特实验

1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。

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呢?

重做上面的实验,请同学们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。

提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?

(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。)

板书:2.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。

提问:奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?

学生看书讨论后回答:

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。

(2)研究通电螺线管周围的磁场

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,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:

演示实验:按课本图11-13那样在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,轻敲纸板,请同学们观察铁屑的分布情况,并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。

提问:同学们观察到什么现象?

学生回答后,教师板书:

二、通电螺线管的磁场

1.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,请同学们观察小磁针的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。

引导学生讨论后,教师板书:

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,通电螺线管的磁性也发生改变。

提问:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。板书:

三、安培定则

1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。

2.判定方法: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。

教师演示具体的判定方法。

练习:如附图所示的几个通电螺线管,用安培定则判定它们的两极。

可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管中电流的指向,再用安培定则判定出两端的极性。

通过以上练习,强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。

3.小结(略)

4.作业:①完成课本上的“想想议议”。

②课本上的练习1、2、3题。

物理教案 磁场对运动电荷的作用(小编推荐)


教学目标

知识目标

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

能力目标

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

情感目标

通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”.

教学建议

教材分析

本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.

教法建议

在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是:

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用.

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式.

教学设计方案

磁场对运动电荷作用

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,

2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.

(二)能力训练点

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.

(三)德育渗透点

通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育.

(四)美育渗透点

注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感.

二、学法引导

1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。

2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。

三、重点难点疑点及解决办法

1、重点

洛仑兹力的大小和它的方向。

2、难点

用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3、疑点

磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力。

4、解决办法

引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

阴极射线发射器,蹄形磁铁。

六、师生互动活动设计

教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。

七、教学步骤

(一)明确目标

(略)

(二)整体感知

本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力,首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向,重点掌握洛仑兹力的概念。

(三)重点、难点的学习与目标完成过程

1、理论探索

前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,若导线无电流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。

2、实验验证

从演示实验中可以观察到:阴极射线(电子流)在磁场中发生偏转,即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为洛仑兹力.

3、洛仑兹力的方向

根据左手定则确定安培力方向的办法,迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向,特别要注意四指应指向正电荷的运动方向;若为负电荷,则四指指向运动的反方向,带电粒子在磁场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们思考,洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗?讨论:洛仑兹力对带电粒子是否做功?

4、洛仑兹力的大小

根据通电导线所受安培力的大小,结合导体中电流的微观表达式,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关.

运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生变化,其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上,就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向,对地球上的生物起着保护作用.

(四)思维、扩展

本节课我们学习了洛仑兹力的概念.我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时,都不受磁场力的作用,带电粒子垂直磁场运动时,所受洛仑兹力的大小,方向和磁场方向、运动方向互相街.可用左手定则判断(举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向.)

如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时,同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗?

八、布置作业

1、P152(1)(2)(3)

九、板书设计

四、磁场对运动电荷的作用

一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力

二、洛仑兹力的方向——左手定则

三、洛仑兹力的大小

1、若∥或

2、若⊥,

四、洛仑兹力的特点

1、洛仑兹力对运动电荷不做功,不会改变电荷运动的速率。

2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关.

电感电容对交变电流作用 精选版


教学目的:

1、了解电感对电流的作用特点.

2、了解电容对电流的作用特点.

教学重点:电感和电容对交变电流的作用特点.

教学难点:电感和电容对交变电流的作用特点.

教学方法:启发式综合教学法

教学用具:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源.

教学过程:

一、引入:

在直流电流电路中,电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了.

二、讲授新课:

1、电感对交变电流的作用:

实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象:

现象:接直流的亮些,接交流的暗些.

引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用.

为什么电感对交流有阻碍作用?

引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变.由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用.

实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大.

应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大.日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220v,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏.

2、交变电流能够通过电容

实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里.

现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光.

结论:直流不能通过电容器.交流能通过交流电.

引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了.电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流.电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器.

学生思考:

使用220v交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是什么?

原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”.虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.

3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间.有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样.同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大.

总结:

电容:通高频,阻低频.

电感:通低频,阻高频.

电流的磁场【推荐】


(一)教学目的

1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

(二)教具

一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。

(三)教学过程

1.复习提问,引入新课

重做第二节课本上的图11-7的演示实验,提问:

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。

2.进行新课

(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场

演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,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。

提问:观察到什么现象?

(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。)

进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?

师生讨论: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,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。

教师指出: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。

板书:第四节电流的磁场

一、奥斯特实验

1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。

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呢?

重做上面的实验,请同学们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。

提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?

(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。)

板书:2.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。

提问:奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?

学生看书讨论后回答:

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。

(2)研究通电螺线管周围的磁场

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,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:

演示实验:按课本图11-13那样在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,轻敲纸板,请同学们观察铁屑的分布情况,并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。

提问:同学们观察到什么现象?

学生回答后,教师板书:

二、通电螺线管的磁场

1.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,请同学们观察小磁针的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。

引导学生讨论后,教师板书:

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,通电螺线管的磁性也发生改变。

提问:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。板书:

三、安培定则

1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。

2.判定方法: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。

教师演示具体的判定方法。

练习:如附图所示的几个通电螺线管,用安培定则判定它们的两极。

可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管中电流的指向,再用安培定则判定出两端的极性。

通过以上练习,强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。

3.小结(略)

4.作业:①完成课本上的“想想议议”。

②课本上的练习1、2、3题。

高中教案电流的磁场(小编推荐)


(一)教学目的

1.知道电流周围存在着磁场。

2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

(二)教具

一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。

(三)教学过程

1.复习提问,引入新课

重做第二节课本上的图117的演示实验,提问:

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。

2.进行新课

(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场

演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,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。

提问:观察到什么现象?

(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。)

进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?

师生讨论: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,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。

教师指出: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,本节课我们就主要研究。

板书:第四节

一、奥斯特实验

1.实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。

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呢?

重做上面的实验,请同学们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。

提问:同学们观察到什么现象?这说明什么?

(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,说明方向也发生变化。)

板书:2.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。

提问:奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?

学生看书讨论后回答:

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。

(2)研究通电螺线管周围的磁场

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,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,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:

演示实验:按课本图1113那样在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,轻敲纸板,请同学们观察铁屑的分布情况,并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。

提问:同学们观察到什么现象?

学生回答后,教师板书:

二、通电螺线管的磁场

1.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,请同学们观察小磁针的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。

引导学生讨论后,教师板书:

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,通电螺线管的磁性也发生改变。

提问:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清安培定则的作用和判定方法。板书:

三、安培定则

1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。

2.判定方法: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。

教师演示具体的判定方法。

练习:如附图所示的几个通电螺线管,用安培定则判定它们的两极。

可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管中电流的指向,再用安培定则判定出两端的极性。

通过以上练习,强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。

3.小结(略)

4.作业:①完成课本上的“想想议议”。

②课本上的练习1、2、3题。

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