物理人教版九年级全册通电螺线管的磁场

通电螺线管模拟实验的教学设计

制作：金溪中学朱红联

实验教学目标：

1、认识螺线管与螺线管的绕向；

2、会用安培定则判定通电螺线管的磁场方向。

实验设计目的：

人教版八年级下册物理第九章第三节《电生磁》中，关于通电螺线管的磁场教学，重在探究通电螺线管的磁场特点，理解和应用安培定则。学生在探究活动中，会出现三个方面的困难：1、教材中的螺线管是立体的平面图，不便理解。2、实验室的通电螺线管演示器金属导线早已绕好、固定，不便于理解不同绕向的螺线管与操作。3、因教材的编排，学生对电流的方向感知不多，对通电螺线管中的电流方向更是难以感知。因此，我设计了“通电螺线管模拟器”，既为理解安培定则作铺垫，也为巩固和应用安培定则创造条件，先介绍如下：

实验准备过程：

一、制作材料与过程

找一个长20cm、底面直径7cm的木料圆柱体，侧面贴上一张浅黄色纸，然后在一端底面圆心处钉一长钉，铁钉另一端横着固定在铁架台上。在固定后的圆柱两端前后各贴一小段双面胶。另备20ml注射器一个，去针头，内装15ml 有色液体。此外，透明输液管和有色塑料管各一根，长度90cm左右。

二、实验操作过程

1、认识螺线管

用有色塑料管表示导线，在圆柱体上绕几圈，告诉学生，这就成了一个简单的螺线管。

2、认识螺线管的绕向

出示挂图（1），让学生根据模拟器中不同的绕法找到相同的图示，理解螺线管的立体图示，做到图形结合。

3、画一画螺线管

取下挂图，变动绕法，指导学生画一画各种不同绕向的螺线管。

4、演示、判断电流方向

①用透明塑料管绕在圆柱体上，注射器所接的一端代表电源正极，有色液体表

示电流，推动注射器活塞，让学生观察螺线管中电流方向。

②让一学生上台合作，用右手握一握螺线管，要求四指弯向刚才演示的电流方

向。

③变换电流方向和绕法，再分别让学生用右手握一握。

5、教学安培定则

在学生会判断电流方向和会用右手弯曲的四指表示时，用实验室的通电螺线管演示器探究，学习安培定则：

①通过铁粉、小磁针判断出通电螺线管的周围存在磁场。

②利用小磁针找到通电螺线管的N极。

③探究通电螺线管中的电流方向，当用右手握住螺线管，四指弯向电流方向

时，大拇指所指的一端与N极的关系。

④变换电流方向，让学生再实践③。

⑤小结安培定则：用右手握住螺线管，大拇指与四指垂直，使四指弯曲沿着

电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。

6、巩固安培定则

①出示模拟器，让“电流”流动，判断模拟器中螺线管的N极。

②用透明塑料管绕好固定，确定一端为N极，让学生确定“电流”流入方

向，并用注射器演示，让学生判断正误。变换绕法和N极，让学生再次确定电流流入方向。

③根据挂图（2）中N极，让学生用模拟器演示绕法，并作图。评价时，推

动注射器活塞，让“电流”流动，判断正误。

7、安培定则的应用

（1）由螺线管中的电流方向，判断通电螺线管的N、S极。

（2）已知通电螺线管的N、S极，判定螺线管中电流的方向。

（3）根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极，画出螺线管的绕线方向。

例1：请你根据通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。

例2：如下图所示，按小磁针的指向标出螺线管的极性、电流的方向和电源的“+、-”极，

三、设计特色

1、选材、装配简单。

2、直观形象，将教材中的图示直观化，将看不见的电流形象化，方便了学生理解。

3、操作方便，可灵活地变换绕法和电流方向，便于师生探究不同绕向、不同电流方向的螺线管磁场。

4、效果明显，学生理解快，效果好。

总之，农村中学物理教学与实验操作总会受到条件的限制。因地制宜，利用一些废旧材料设计简单的教具，有利于教学的顺利开展。当然，艺无止境，以上设计，愿得到行家们的指导。

附实验装置图：