沪科版九年级物理全册教案16.2 电流的磁场

课题16.2电流的磁场课型新授课课时 1
教学目标1.知识与技能
知道电流周围存在磁场。

掌握通电螺线管的磁场和右手螺旋定则。

会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向。

知道奥斯特实验验证了电流周围存在磁场。

2.过程与方法
学习实验的方法，提高分析实验现象总结实验规律的能力。

发展学生的空间想象能力。

3.情感、态度与价值观
培养学生对科学探索的精神。

教学重点难点教学重点：探究通电螺线管的磁场规律。

教学难点：右手螺旋定则及其运用。

教学
准备
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。

教学过程
1.复习提问，引入新课
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。

总结：奥斯特实验表明：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。

）
小结：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14-17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，教师总结：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：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，弄清右手螺旋定则的作用和判定方法。

板书：右手螺旋定则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，用右手螺旋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，再用右手螺旋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。

作业布置
A类
1．电磁铁与普通磁铁比较，主要的特点是：磁性的有无可以用__________来控制，磁性的强弱用__________来控制，N、S极可以用__________来控制。

2．图1是一个通电螺线管，请在图中标出其N、S极的位置。

3、在图2两个图中画出磁体周围的磁感线分布情况。

4、下列措施中，一定能够使电磁铁的磁性增强的是………………………………
（）
A.改变通电线圈中电流的方向；
B.改变通电线圈中电流的大小；
C.增加线圈的匝数；
D.减小线圈的匝数。

5、列器材中，可以用来判断电流的方向的是…………………………………（）
A.小磁针；
B.小灯泡；
C.电阻箱；
D.开关。

6、列设备中应用了电磁铁的是…（）
A.电饭锅；
B.电烤箱；
C.电热水器；
D.电磁起重机。

7、电螺线管插入铁芯后，磁性大增强，其原因是………………………………（）
A.插入铁芯相当于增加了线圈的匝数；
B.铁芯原有的磁性使通电螺线管磁性增加。

C.铁芯磁化后的磁场与电流的磁场叠加、互相增加；
D.铁芯磁化后的磁场与电流的磁场互相抵消。

图1
S N
N
S
图2a 图2b
B 类
1、图1电路中，闭合开关后，滑动变阻器的滑片从左向右移动，小磁针（ ）
A.顺时针转动；
B.逆时针转动；
C.保持不动；
D.无法确定。

2、 有一种特殊的开关，叫做“干簧管”。

它是由密封在一断玻璃管内的二条铁片制
成的（如图2），当磁铁沿图中箭头方向靠近时，开关就会闭合。

（1）请说明干簧管的原理；
3、 小红同学用一只小直流电动机制作了一台汽车模型，装上电池小汽车就能在地
上快速地奔跑。

它是利用通电线圈在磁场中__________的原理。

小汽车行驶时，电流通过电动机做功，消耗__________能，转化为__________能。

如果要让小汽车倒着开，最简单的办法就是________________。

4、一个圆形的纸盒里有一个条形磁体。

纸盒外放着一些小磁针，各磁针N 极的指向
如图3所示。

请在纸盒上画出磁体的大至位置，并标明磁极。

5、如图所示，甲、乙两个电磁铁靠近放置，a 、b 和c 、d 分别接电源那么：（ ）
A 、a 、c 都接正极时甲、乙互相吸引；
B 、b 、c 都接正极时甲、乙互相吸引；
C 、a 、c 都接正极时甲、乙互相排斥；
D 、b 、d 都接正极时甲、乙互相排斥；
C 类
1、磁继电器是利用电磁铁控制的开关。

利用电磁继电器可以设计具有各种功能的控制电路。

图4是一个电磁继电器的原理图，请你添加适当元件，设计一个只用一个开关使红、绿二灯交替发亮的电路。

N 图1 图2
图3 线
圈 上触点 下触点
动触点
图4
弹簧 衔铁
2、图5是小林为学校蓄水池设计的“水位自动报警器”的一部分。

他将干簧管接好导线后放入一根塑料管中并密封好，将塑料管固定在水池中，在塑料管外套一个绑着聚苯乙烯硬质泡沫塑料的环状磁体A。

请你完成小林的电路并说明其原理。

课堂总结磁与电的关系：发现通电导线周围也存在着磁场的人是奥斯特。

奥斯特实验：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。

其方向与电流的方向有关。

通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。

通电螺线管的极性与电流的方向有关。

判定方法是安培定则：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。

通电螺线管的磁场强弱由：是否有铁芯；线圈的匝数；电流
的大小决定。