162電流的磁場(chǎng)教案

1、16.2電流的磁場(chǎng)（一）教學(xué)目標(biāo)：1知道電流周圍存在著磁場(chǎng)。2知道通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似。3知道電磁鐵的構(gòu)成，能說(shuō)出影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。4知道電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用。5知道電磁繼電器的構(gòu)造與工作原理。（二）重點(diǎn)難點(diǎn)：1.知道電能生磁 。 2知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。3與普通永磁體相比，電磁鐵有哪些優(yōu)點(diǎn)，電磁繼電器的構(gòu)造及工作原理。4電磁繼電器的工作原理，電磁繼電器電路的連接方法。（三）教學(xué)過(guò)程 一前置測(cè)評(píng)1，如圖1，將鐵釘放在某礦石附近，鐵釘立即被吸引到礦石上，此現(xiàn)象說(shuō)明該礦石具有 導(dǎo)電性 磁性 彈性勢(shì)能 隔熱性2.當(dāng)兩個(gè)磁體的S極相互靠近時(shí)，它們將互相

2、_，當(dāng)一個(gè)磁體的N極靠近另一磁體的S極時(shí)，它們將互相_。3.磁感線可以形象而又方便地表示磁體周圍各點(diǎn)的_方向。磁鐵周圍的磁感線都是從磁鐵_極出來(lái)，回到磁鐵的_極。4.1820年，丹麥科學(xué)家_把連接電池組的導(dǎo)線放在和磁針平行的位置上，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，磁針立即偏轉(zhuǎn)一角度，這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)體周圍存在著_二以學(xué)帶教：1復(fù)習(xí)提問(wèn)，引入新課 小磁針只有放在磁體周圍才會(huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？也就是說(shuō)，只有磁體周圍存在著磁場(chǎng)嗎？其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場(chǎng)呢？這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。 2進(jìn)行新課 (1)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流周圍存在著磁場(chǎng) 演示實(shí)驗(yàn)：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水

3、平放置。將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方，請(qǐng)同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。 提問(wèn)：觀察到什么現(xiàn)象？ （觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時(shí)小磁針又回到原來(lái)的位置。） 進(jìn)一步提問(wèn)：通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？ 師生討論：通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電后導(dǎo)體周圍的空間對(duì)小磁針產(chǎn)生磁力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍也存在著磁場(chǎng)。 教師指出：以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的，此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，除了磁體周圍存在著磁場(chǎng)外，電流的周圍也存在著磁場(chǎng)，即電流的磁場(chǎng)，本節(jié)課我們就主要研究電流的磁場(chǎng)。 板書：第四節(jié)電流的磁場(chǎng) 一、奧斯特實(shí)驗(yàn)

4、 1實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場(chǎng)。 提問(wèn)：我們知道，磁場(chǎng)是有方向的，那么電流周圍的磁場(chǎng)方向是怎樣的呢？它與電流的方向有沒(méi)有關(guān)系呢？ 重做上面的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。 提問(wèn)：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象？這說(shuō)明什么？ （觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí)，小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，說(shuō)明電流的磁場(chǎng)方向也發(fā)生變化。） 2電流的磁場(chǎng)方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，磁場(chǎng)的方向也發(fā)生變化。 提問(wèn)：奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來(lái)是非常簡(jiǎn)單的，但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界，這是為什么呢？ 學(xué)生看書討論后回答： 因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立

5、的，而是緊密聯(lián)系的，從而說(shuō)明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，這一發(fā)現(xiàn)，有力推動(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。 (2)研究通電螺線管周圍的磁場(chǎng) 奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線，后來(lái)科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀，通電后研究電流的磁場(chǎng)，其中有一種在后來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大，那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么，通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的呢？請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)： 演示實(shí)驗(yàn)：按課本圖1113那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑，給螺線管通電，輕敲紙板，請(qǐng)同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況，并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對(duì)比。 提問(wèn)：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象？ 學(xué)生回答后，教師板書： 二、通電螺線管的磁場(chǎng) 1通電螺線管外部的磁場(chǎng)

6、和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。 提問(wèn)：怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢？它的極性與電流的方向有沒(méi)有關(guān)系呢？ 演示實(shí)驗(yàn)：將小磁針?lè)旁诼菥€管的兩端，通電后，請(qǐng)同學(xué)們觀察小磁針的N極指向，從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。 再改變電流的方向，觀察小磁針的N極指向有沒(méi)有變化，從而說(shuō)明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。 引導(dǎo)學(xué)生討論后，教師板書： 2通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí)，通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。 三電磁鐵出示螺線管，提問(wèn)：要使螺線管的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)我們學(xué)過(guò)的知識(shí)，可采用什么方法？（學(xué)生討論得出：給螺線管通電，它的周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。）進(jìn)一步提問(wèn)：如果要使通電

7、螺線管的磁性增強(qiáng)，應(yīng)該怎么辦呢？請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：先將小磁針?lè)旁诼菥€管的兩端，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度，再將鐵棒插入螺線管，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度。提問(wèn)：小磁針的偏轉(zhuǎn)程度哪個(gè)大？這表明什么？（插入鐵棒后，小磁針的偏轉(zhuǎn)程度增大，這表明插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強(qiáng)。）進(jìn)一步提問(wèn)：為什么插入鐵棒后，通電螺線管的磁性會(huì)增強(qiáng)呢？學(xué)生討論得出：鐵心插入通電螺線管，鐵心被磁化，也要產(chǎn)生磁場(chǎng)，于是通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，因而磁場(chǎng)大大增強(qiáng)了。教師指出：從上面的實(shí)驗(yàn)中可以看出，鐵心插入螺線管，通電后能獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng)。我們把插入鐵心的通電螺線管稱為電磁

8、鐵。實(shí)驗(yàn)：探究影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)提問(wèn)：電磁鐵與永磁體相比，有些什么特點(diǎn)呢？進(jìn)一步提問(wèn)：怎樣來(lái)做實(shí)驗(yàn)?zāi)?？其步驟是怎樣的呢？我們知道，電磁鐵的磁性是由螺線管通入電流后獲得的，由此，我們可以進(jìn)行猜想：它的磁性與電流的大小有關(guān)；螺線管是由導(dǎo)線繞制成的，它的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)。下面我們就從這幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：首先請(qǐng)同學(xué)們從盒子里拿出實(shí)驗(yàn)器材，放在桌上擺好，觀察所用的器材，同時(shí)思考下列問(wèn)題：這些實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)連接成怎樣的電路？（應(yīng)將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路）用什么來(lái)判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱？（通過(guò)觀察電磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)判斷）學(xué)生將實(shí)驗(yàn)器材連接好

9、，檢查電路無(wú)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將開關(guān)合上或打開，觀察通電、斷電時(shí)，電磁鐵對(duì)大頭針的吸引情況，判斷電磁鐵磁性的有無(wú)。將開關(guān)合上，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流增大和減?。ㄓ^察電流表指針的示數(shù)），從電磁鐵吸引大頭針的情況對(duì)比電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。將開關(guān)合上，使電路中的電流不變（電流表的示數(shù)不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。實(shí)驗(yàn)小結(jié)：讓學(xué)生歸納、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，教師板書：實(shí)驗(yàn)表明：1、電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒(méi)有磁性。2、通過(guò)電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)。3、在電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。討論電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)提問(wèn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們知道了電磁鐵的一些特點(diǎn)

10、，它的這些特點(diǎn)與永磁體相比，有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？2、介紹電磁鐵的應(yīng)用提問(wèn)：電磁鐵在實(shí)際生產(chǎn)中有哪些重要應(yīng)用呢？請(qǐng)同學(xué)們觀看視頻：電磁起重機(jī)。(說(shuō)明它能將鋼材吊起的原理。)介紹兩種常用的電磁起重機(jī)：一種是圓柱形電磁鐵，一種是蹄形電磁鐵。蹄形電磁鐵的兩個(gè)異性極在同一端面上，能同時(shí)吸住一塊鐵，因而磁性更強(qiáng)。四、電磁繼電器提出問(wèn)題：高壓環(huán)境或惡劣環(huán)境有可能對(duì)人造成不利影響，如何才能完成工作而又不會(huì)造成人身傷害?如何自動(dòng)控制、遠(yuǎn)距離控制?、電磁繼電器的構(gòu)造電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作電路如圖所示：(屏幕顯示)結(jié)構(gòu)：A：電磁鐵、B：銜鐵、C：彈簧、D：動(dòng)觸點(diǎn)、E：靜觸點(diǎn)、電磁繼電器的工作原理工作原理：電磁鐵通電時(shí)，把

11、銜鐵吸下來(lái)使D和E接觸，工作電路閉合電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來(lái)，切斷工作電路結(jié)論：電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生分組聯(lián)接電磁繼電器的控制電路和用小燈泡組成的工作電路使繼電器通電時(shí)，小燈泡亮，斷電時(shí)小燈泡滅通過(guò)接線和操作，使學(xué)生掌握繼電器的主要構(gòu)造和工作原理提問(wèn)：用電磁繼電器控制電路有什么好處？回答：用低電壓控制高電壓；遠(yuǎn)距離控制；自動(dòng)控制 五電磁繼電器的應(yīng)用分析防訊報(bào)警器、水位自動(dòng)報(bào)警器和溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理(在學(xué)生自己分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小組議論)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：電流的大小、線圈的匝數(shù)、鐵心的有無(wú)電磁繼電器的幾個(gè)主要部件：電磁鐵、銜鐵、

12、彈簧、動(dòng)觸點(diǎn).靜觸點(diǎn)電磁繼電器的工作原理：控制電路的接通、斷開，使電磁鐵有、無(wú)磁性，銜鐵被吸或被拉離使動(dòng)、靜觸點(diǎn)接通或斷開使工作電路接通或斷開自動(dòng)報(bào)警裝置、控制電路在一定條件下自動(dòng)接通，以達(dá)到報(bào)警的目的如控制電路中接入熱敏元件或光敏元件還可以實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制或光自動(dòng)控制。三，當(dāng)堂檢測(cè)：1 .如圖14-3-7所示，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時(shí)，小磁針的S極將向紙外偏轉(zhuǎn)，若改變電流方向，圖中的小磁針轉(zhuǎn)向?yàn)? )圖14-3-7A.小磁針N極將向紙外偏轉(zhuǎn)B.小磁針S極將向紙外偏轉(zhuǎn)C.小磁針N極指向不變D.小磁針N極可能向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，也可能向紙外偏轉(zhuǎn)2 .為判斷一斷導(dǎo)線中是否有直流電流通過(guò)，手邊若有下列幾組器材，其中最為可用的是( )A.被磁化的縫衣針及細(xì)棉線 B.帶電的小紙球及細(xì)棉球C.小燈泡及導(dǎo)線 D.蹄形磁形及細(xì)棉線3 用電磁繼電器來(lái)操縱高電壓、強(qiáng)電流的開關(guān)，其主要作用是 A節(jié)約用電。B操作簡(jiǎn)單。C保護(hù)