磁場通電螺線管的磁場學習課程

1、認識和了解磁場認識和了解磁場了解了解磁體磁體探究并認探究并認識磁場識磁場知道電知道電流磁場流磁場科學探究；磁場科學探究；磁場對電流的作用對電流的作用磁體磁體磁極磁極磁化磁化磁磁場場方方向向磁磁感感應應線線地地磁磁場場電電流流磁磁效效應應直直線線電電流流的的磁磁場場通通電電螺螺線線管管磁磁場場作作用用力力方方向向直直流流電電動動機機原原理理電磁電磁感應感應發(fā)發(fā)電電機機第1頁/共66頁第一頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。第一節(jié)第一節(jié) 磁場磁場第2頁/共66頁第二頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。教學目標教學目標知識與技能：知識與技能： 知道磁性、磁體、磁化、磁極和磁極間的相互作用；知道磁性、

2、磁體、磁化、磁極和磁極間的相互作用； 知道磁體周圍存在磁場知道磁體周圍存在磁場 知道可以用磁感線形象地描述磁場，知道磁感線方向是如何規(guī)定的；知道可以用磁感線形象地描述磁場，知道磁感線方向是如何規(guī)定的； 了解條形磁鐵、蹄形磁鐵磁極周圍空間磁感線的分布；了解條形磁鐵、蹄形磁鐵磁極周圍空間磁感線的分布； 知道地球周圍存在磁場以及地磁場的南北極。知道地球周圍存在磁場以及地磁場的南北極。過程與方法：過程與方法： 通過磁體間的相互作用，感知磁場的客觀存在；通過親歷通過磁體間的相互作用，感知磁場的客觀存在；通過親歷“磁場磁場”概念概念的建立，進一步明確的建立，進一步明確“類比法類比法”、“理想模型法理想模型

3、法”等科學思維方法。等科學思維方法。情感態(tài)度價值觀：情感態(tài)度價值觀： 通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，激發(fā)民族自豪感，進一步提通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，激發(fā)民族自豪感，進一步提高學習物理的興趣；通過各種活動，提高學生的動手能力和對科學的求知欲，高學習物理的興趣；通過各種活動，提高學生的動手能力和對科學的求知欲，使學生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理現(xiàn)象。使學生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理現(xiàn)象。第3頁/共66頁第三頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 重點：磁場概念重點：磁場概念 難點：磁場和磁感線難點：磁場和磁感線 第4頁/共66頁第四頁，編輯于星期三：十三點

4、 五十二分。引引 入入 新新 課課 公元公元843843年，在水天一色的茫茫大海上，一只帆船正在年，在水天一色的茫茫大海上，一只帆船正在日夜地航行，沒有航標、沒有明確的航道。船上一些聰明日夜地航行，沒有航標、沒有明確的航道。船上一些聰明的中國人利用手中儀器指示的方向，開辟了浙江溫州達日的中國人利用手中儀器指示的方向，開辟了浙江溫州達日本嘉值島的航線。你知道這個神奇的儀器是什么嗎？本嘉值島的航線。你知道這個神奇的儀器是什么嗎？ 第5頁/共66頁第五頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。思考區(qū)分鐵片和鋁片的方法。第6頁/共66頁第六頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。一、磁現(xiàn)象：一、磁現(xiàn)象：思考1

5、：什么叫磁性？用什么辦法能夠判斷磁鐵是否只能吸鐵呢？1 1、磁體：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)。、磁體：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)。 磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)的性質(zhì)。磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)的性質(zhì)。思考2：磁鐵各部分吸鐵的能力是一樣的嗎？根據(jù)什么現(xiàn)象可以判斷出這種能力的強弱？2 2、磁極：磁體上磁性最強的部分、磁極：磁體上磁性最強的部分-磁體有兩個磁極，分別叫磁體有兩個磁極，分別叫南極（南極（S S）和北極（）和北極（N N）。）。 第7頁/共66頁第七頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。3.磁極間的相互作用：磁極間的相互作用：第8頁/共66頁第八頁，編輯于星期三：十三點 五十二

6、分。思考3：沒有磁性的大鐵釘或鋼棒在接觸（或靠近）磁鐵時，能吸引大頭針嗎？假如能夠吸引大頭針，離開磁體后，還能夠吸引大頭針嗎？錄像錄像 4、使原來沒有磁性的物體、使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁性的過程叫磁化磁化。能夠長期保持磁性的物體叫。能夠長期保持磁性的物體叫永磁體永磁體。書：知識窗書：知識窗第9頁/共66頁第九頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。一些物體在磁場或電流作用下獲得一些物體在磁場或電流作用下獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。磁化有利也有弊。磁化有利也有弊。第10頁/共66頁第十頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 用磁鐵在舊的磁帶某用磁鐵在舊的磁帶某一段上摩

7、擦幾次，然后再一段上摩擦幾次，然后再將磁帶放入錄音機播放，將磁帶放入錄音機播放，你發(fā)現(xiàn)了什么？你發(fā)現(xiàn)了什么？ 由此知道，我們在保管由此知道，我們在保管磁帶時應注意什么？磁帶時應注意什么？第11頁/共66頁第十一頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。二、磁的妙用：指南針磁卡磁帶磁盤磁懸浮列車第12頁/共66頁第十二頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。磁懸浮列車的原理：同名磁極相互排斥NNNN第13頁/共66頁第十三頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。如果把幾只小磁針放在條形磁體周圍如果把幾只小磁針放在條形磁體周圍不同的地方磁針所指的方向相同嗎不同的地方磁針所指的方向相同嗎?第14頁/共66頁第十四

8、頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。第15頁/共66頁第十五頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 在這個實驗中，磁體并沒有接觸，在這個實驗中，磁體并沒有接觸，它們之間的相互作用是通過什么實現(xiàn)它們之間的相互作用是通過什么實現(xiàn)的呢？的呢？1、磁場：在磁體的周圍存在一種特殊的物質(zhì)，稱為磁場。 磁極間的相互作用都是通過磁場發(fā)生發(fā)生的。三、磁場：2、磁場的基本性質(zhì)磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。第16頁/共66頁第十六頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。磁磁 場場磁場各點的方向相同嗎磁場各點的方向相同嗎?磁場有方向嗎磁場有方向嗎?3. 磁場方向磁場方

9、向:物理學中把小磁針在磁場中靜止時，其N極所指的方向定為該點的磁場方向。有有第17頁/共66頁第十七頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。1）磁感線：用來描述磁體周圍磁場分布情況的曲線。三、磁感線：三、磁感線：2)2)為了形象地描述磁場，為了形象地描述磁場，仿照鐵屑的排列情況，在磁體的周圍畫一些有方向性的曲線, 叫磁感線曲線上任意一點的磁場方向跟放在該點的小磁針北極指向相同曲線上任意一點的磁場方向跟放在該點的小磁針北極指向相同條形磁體的磁感線的磁感線一種描述磁場的方法一種描述磁場的方法第18頁/共66頁第十八頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。磁感線是人們假想出的、用來表示磁場分布的曲線,而而磁

10、場磁場卻是真實存在的卻是真實存在的 第19頁/共66頁第十九頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 條形磁鐵的磁場中鐵條形磁鐵的磁場中鐵屑的排列情況屑的排列情況磁感線的方向即磁感線的方向即磁場方向磁場方向 磁體周圍的磁感線都是磁體周圍的磁感線都是N極極出來，再進入出來，再進入S極極。 在磁體內(nèi)部，磁感線由在磁體內(nèi)部，磁感線由南南極極回到回到北極北極，形成閉合曲線。，形成閉合曲線。第20頁/共66頁第二十頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。蹄形磁鐵的蹄形磁鐵的磁感線磁感線 蹄形磁體周圍的磁感線也是蹄形磁體周圍的磁感線也是北極北極出來，再進入出來，再進入南極南極。 在蹄形磁體內(nèi)部，磁感線也是由在蹄形

11、磁體內(nèi)部，磁感線也是由南南極極回到回到北極北極，形成閉合曲線。，形成閉合曲線。第21頁/共66頁第二十一頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。磁感線的疏密程度反應磁場的強弱磁感線的疏密程度反應磁場的強弱,越密集越密集的地方磁性越強的地方磁性越強第22頁/共66頁第二十二頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。同名磁極和異名磁極的磁場同名磁極和異名磁極的磁場 SNSS第23頁/共66頁第二十三頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。NNSNS1、試標出各圖中磁感線的方向第24頁/共66頁第二十四頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。在左圖中請標出磁鐵的磁感線方向和 N,S極在右圖中，請標出磁體和磁針的極性

12、第25頁/共66頁第二十五頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。在圖20中標出四只小磁針的北極 第26頁/共66頁第二十六頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。請標明磁鐵的磁感線方向和N、S極 第27頁/共66頁第二十七頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。2、根據(jù)小磁針靜止后N極（黑端）的指向，確定出磁體的磁極，并標出磁感線的方向第28頁/共66頁第二十八頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 司南司南 戰(zhàn)國時期戰(zhàn)國時期 ，出現(xiàn)了用出現(xiàn)了用天然磁石琢制的天然磁石琢制的“司司南南”，它的樣子象一只，它的樣子象一只勺，底圓，可以在平滑勺，底圓，可以在平滑的底盤上自由旋轉(zhuǎn)，當?shù)牡妆P上自由旋轉(zhuǎn)，當它靜止時，

13、勺柄指的就它靜止時，勺柄指的就是南方。是南方。西西東北南第29頁/共66頁第二十九頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。科學家認為鴿子是利用地球磁場的作用科學家認為鴿子是利用地球磁場的作用來識別飛行路線的。來識別飛行路線的。第30頁/共66頁第三十頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。第31頁/共66頁第三十一頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。地地 磁磁 場場1.地球本身是一個巨大的磁體，地球本身是一個巨大的磁體，地球地球周圍的磁場叫做地磁場周圍的磁場叫做地磁場地磁南極地磁南極地理北極地理北極地磁北極地磁北極地理南極地理南極第32頁/共66頁第三十二頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。磁偏角測量

14、儀磁偏角測量儀地地 磁磁 場場地理軸地理軸地磁軸地磁軸磁偏角磁偏角沈括沈括（10311095）第33頁/共66頁第三十三頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。地磁南極地磁南極地磁北極地磁北極地理北極地理北極地理南極地理南極第34頁/共66頁第三十四頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。3、地磁場地磁場的形狀跟的形狀跟條形磁鐵條形磁鐵的磁場很相的磁場很相似似4、我國宋代科學家、我國宋代科學家沈括沈括是世界上第一個是世界上第一個發(fā)現(xiàn)磁偏角的科學家發(fā)現(xiàn)磁偏角的科學家,比西方早比西方早四百四百多多年年2、磁極：地磁北極在地理南極附近；地、磁極：地磁北極在地理南極附近；地磁南極在地理北極附近。磁南極在地理北

15、極附近。四、地磁場：四、地磁場： 觀看圖片觀看圖片 1 2 3 第35頁/共66頁第三十五頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。1.1.地磁場模形圖地磁場模形圖. .2.2.地磁場示意圖地磁場示意圖. .3.3.地磁場和兩極偏離圖地磁場和兩極偏離圖. .4.4.極光圖極光圖. .圖2圖1圖3 第36頁/共66頁第三十六頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。第37頁/共66頁第三十七頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。課堂練習：課堂練習：1 1用一根鐵釘靠近小磁針的用一根鐵釘靠近小磁針的N N極，它們互相吸引，極，它們互相吸引，由此可判斷（由此可判斷（ ）A A鐵釘有磁性鐵釘有磁性 B B鐵釘無磁性

16、鐵釘無磁性C C鐵釘可能有磁性，可能無磁性鐵釘可能有磁性，可能無磁性 D D條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷2 2鋼條靠近磁針的某個磁極時，發(fā)現(xiàn)該磁極被排斥，鋼條靠近磁針的某個磁極時，發(fā)現(xiàn)該磁極被排斥，則這鋼條（則這鋼條（ ）A A一定具有磁性一定具有磁性 B B一定沒有磁性一定沒有磁性C C可能有磁性也可能沒磁性可能有磁性也可能沒磁性 D D條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷CA第38頁/共66頁第三十八頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。3.3.關于磁體，下列說法中正確的是（關于磁體，下列說法中正確的是（ ）A.A.實驗室里的各種磁體都是天然磁體實驗室里的各種磁體都是天然磁體B.B.

17、天然磁體和人造磁體都能長期保持磁性天然磁體和人造磁體都能長期保持磁性C.C.人造磁體是根據(jù)磁體具有指南北的性質(zhì)制成的人造磁體是根據(jù)磁體具有指南北的性質(zhì)制成的D.D.磁性材料都是由含鐵、鈷、鎳的合金或鐵和其磁性材料都是由含鐵、鈷、鎳的合金或鐵和其 他金屬氧化物制成的他金屬氧化物制成的4.4.下列器件中沒有應用磁性材料的是（下列器件中沒有應用磁性材料的是（ ）A.A.錄音機的錄音帶錄音機的錄音帶 B.B.計算機的軟盤計算機的軟盤C.C.電話用的電話用的ICIC卡卡 D.VCDD.VCD播放器用的光盤播放器用的光盤課堂練習：課堂練習：DD第39頁/共66頁第三十九頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。

18、課堂練習：課堂練習：5.5.一根條形磁鐵，左端為一根條形磁鐵，左端為S S極，右端為極，右端為N N極，下圖表示從極，下圖表示從S S極到極到N N極磁性強弱變化情況的圖象中極磁性強弱變化情況的圖象中正確的是（正確的是（ ）D第40頁/共66頁第四十頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。學到了什么？學到了什么？1、磁體：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)。、磁體：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)。2、磁極：磁體上磁性最強的部分、磁極：磁體上磁性最強的部分-磁體有兩個磁極，分別叫南極（磁體有兩個磁極，分別叫南極（S）和）和北極（北極（N）。）。3、磁極的作用：同名磁極互相排斥；異名磁極互相吸引。、磁極的作用：同

19、名磁極互相排斥；異名磁極互相吸引。4、磁場存在于磁體周圍。、磁場存在于磁體周圍。5、磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。、磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。6、磁場是具有方向：、磁場是具有方向：把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁碭的方向把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁碭的方向.7、沿小磁針、沿小磁針N極所指方向畫出一條帶箭頭的曲線，這樣的曲線叫做磁感線。極所指方向畫出一條帶箭頭的曲線，這樣的曲線叫做磁感線。8、磁感線分布規(guī)率：從磁體、磁感線分布規(guī)率：從磁體N極出來，回到極出來，回到S極終止。極終止。9、地磁場：地球周圍存在磁場。、地磁場：地球周圍存在磁場

20、。10、磁極：地磁北極在地理南極附近；地磁南極在地理北極附近。、磁極：地磁北極在地理南極附近；地磁南極在地理北極附近。11、一些物體在磁場或電流作用下獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。、一些物體在磁場或電流作用下獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。第41頁/共66頁第四十一頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。作業(yè)：作業(yè)：書書P87P87實踐：實踐： 利用磁化自制指南針。利用磁化自制指南針。第42頁/共66頁第四十二頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。第二節(jié) 通電螺線管的磁場第43頁/共66頁第四十三頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。在現(xiàn)代社會,磁鐵除了能夠用于指示方向,還有廣泛的其他用途第44頁/共66頁第四

21、十四頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。第45頁/共66頁第四十五頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。電磁起重機電磁起重機可以產(chǎn)生強大的磁性，來回搬運物品. 第46頁/共66頁第四十六頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，這些相似是一種巧合呢？還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢？ 第47頁/共66頁第四十七頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。一、奧斯特實驗一、奧斯特實驗 科學家們基于這種想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系.1820年丹麥物理學家奧斯特奧斯特終于用實驗證實通電導體的周圍存在著磁場.這一重大發(fā)現(xiàn)轟動了科學界，使電磁學進入一個新的發(fā)展時期 第48頁/共66頁第

22、四十八頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應，是科學史上的重大發(fā)現(xiàn)揭開了物理學史上的一個新紀元奧斯特不只是一位著名的物理學家，還是一位優(yōu)秀的教師他的講課有表演，有分析他非常重視實驗，他說過“我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課，因為歸根到底，所有的科學進展都是從實驗開始的 第49頁/共66頁第四十九頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 將直導線與小磁針平行并放在小磁針的上方和下方. 觀察（點擊觀看實驗視頻）1當直導線通電時產(chǎn)生什么現(xiàn)象2斷電后發(fā)生什么現(xiàn)象3改變通電電流的方向后發(fā)生什么現(xiàn)象第50頁/共66頁第五十頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。觀察到的物理現(xiàn)象 通

23、電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)； 斷電時小磁針轉(zhuǎn)回到指南北的方向；說明： 通電導線周圍存在磁場 通電電流方向相反，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也相反說明：磁場方向與電流方向有關 學生回答看到的現(xiàn)象學生回答看到的現(xiàn)象第51頁/共66頁第五十一頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。總結奧斯特實驗總結奧斯特實驗： 現(xiàn)象：導線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反 規(guī)律： （一）通電導體周圍存在磁場，這一現(xiàn)象叫做電流的磁效應； （二）電流磁場的方向與導體中的電流方向有關 學生和老師一起總結學生和老師一起總結第52頁/共66頁第五十二頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。直線電流的磁場第53頁/共66頁第五十

24、三頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。環(huán)形電流的磁場第54頁/共66頁第五十四頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。二、通電螺線管的磁場二、通電螺線管的磁場思考：1、通電螺線管是什么樣子？2、通電螺線管的磁場跟螺線管中的電流方向有沒有關系？3、條形磁鐵是直的，通電螺線管也是值得。它們的磁場有沒有相似的可能？1 1、螺線管（線圈）：導線繞在圓筒上。、螺線管（線圈）：導線繞在圓筒上。第55頁/共66頁第五十五頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。 觀察鐵屑的分布和小磁針的指向在板上均勻撒滿鐵屑在螺線管兩端各放一個小磁針，通電后觀察小磁針的指向輕輕敲板，觀察鐵屑的排列改變電流方向再觀察一次 實驗演示 在板上均勻撒滿鐵屑，通電后輕輕敲板，觀察鐵屑的排列 實驗演示第56頁/共66頁第五十六頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。想一想 通電前小磁針如何指向，通電后發(fā)生什么現(xiàn)象？ 原來小磁針指南北，通電后磁針偏轉(zhuǎn)第57頁/共66頁第五十七頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。想一想 改變通電方向，小磁針的指向有什么不同，說明什么？ 小磁針指向相反，說明通電螺線管兩端的極性與通電電流有關.第58頁/共66頁第五十八頁，編輯于星期三：十三點 五十二分。想一想 通電后，輕輕敲板，鐵屑為什么會產(chǎn)生規(guī)則排列？鐵屑的排列與什么現(xiàn)象一樣？ 鐵屑磁化變成“小磁針”，輕敲使鐵屑可自由轉(zhuǎn)動使鐵屑按磁場進行排列其排列