范文一：电流的磁效应

八(上)教案 4章2节 电流的磁效应

杭州湾中学 陈尔琼

(第一课时)

教学目标

1. 知道奥斯特实验,知道发现电流的磁效应的意义。

2. 知道直线电流周围有磁场，会描述直线电流磁场的分布特点，知道直线电流磁场的方向与电流方向有关。

3. 知道通电螺线管周围磁场的分布特点，知道通电螺线管的磁场方向和电流方向的关系可以用右手螺旋定则来表示。

教学重点: 电流周围存在磁场、直线电流磁场的特性、通电螺线管磁场的特性、使用右

手螺旋定则

教学难点:直线电流磁场的特性、通电螺线管磁场的特性、使用右手螺旋定 教学器材: 多媒体、细铁屑、小磁针、电源、导线、直线电流磁场和螺线管磁场演示仪等

教 学 过 程

创设情景，导入新课:

在科学发展史上很长一段时间里,电现象和磁现象是分别研究的,直到十九世纪,科学家还认为:电和磁没有联系。但实际上，人类很早就发现电和磁的某些相似性，比如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引等。丹麦物理学家奥斯特坚信，自然界各种现象之间存在着广泛的联系，就象电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应存在联系。在这一思想的指导下，奥斯特开始研究电和磁的联系。1820年，奥斯特在哥本哈根大学的一次演讲中，做了很多演示实验。在一次实验中，他偶然把导线沿南北方向放置，把小磁针放在导线下方，然后接通电源，小磁针突然转动起来。这个现象引起了奥斯特注意，下课后，他反复实验，观察小磁针的转动。在3个月后，1820年7月21日，奥斯特向科学界宣布了电流的磁效应的研究。它立即引起了那些懂得它的重要性和价值的人们的注意，在这一重大发现之后，一系列的新的发现接连出现。这一重大发现揭开了电磁学时代的序幕，是物理学史上的一个新纪元。有人说奥斯特的发现纯属偶然，可法国的巴斯特说得好：“机遇只偏爱有准备的头脑”。奥斯特的发现正是源于他的信念和毅力。

根据上述内容，思考：1、把小磁针放在导线下方，然后接通电源，小磁针突然转动起来，这说明了什么？我们能否动手做一做？2、为什么这一发现是物理学史上的一个新纪元？

合作交流，探究新知：

阅读课本90-91页 演示并多媒体播放奥斯特实验课件，观察现象并

讨论：1、当导线中通电流时，放在上面或下面的小磁针的指向发生了改变，这说明了什么？ （说明通电直导线周围存在磁场，正因为这个磁场的作用，才使得小磁针的指向发生了偏转，这种现象我们叫电流的磁效应）

2、小磁针的偏转与电流方向之间有什么规律？

这一规律说明小磁针的北极的受力方向与电流表方向有关，当导线中的电流方向改变时，小磁针的N极指向也改变。因此，直线电流磁场的方向与电流方向有关。

3、这个发现有什么重要的意义？（为电磁理论的建立和电磁技术应用的发展奠定了基础。） 总结：

1、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场。

2、通电导线周围存在磁场方向与电流方向有关。

阅读课本91-92页 演示并多媒体播放直线电流的磁场实验课件

请学生仔细观察并描述细铁屑的排列情况、小磁针的偏转现象，从中分析出通电直导线的磁场是怎样分布的？

总结：3、直线电流周围的磁感线分布在垂直于电流的所有平面上，是以电流为圆心的一系列同心圆，磁场的方向与电流方向有关。

4、直线电流周围的磁场可用安培定则来判断：用右手握住直导线，让大拇指的指向与电流方向一致，那么其余四指弯向磁感线的环绕方向。如图示

例：导线AB中通以自上而下的电流，请在原图上作出直线电流磁场

的磁感线的分布图示。（图示有两种方法，一种是用同心圆来表示，

画若干个用虚线画成的用箭头表示磁感线的方向的同心圆；另一种是

用符号表示，用叉叉表示磁感线垂直于纸面向里，用点表示垂直于纸面

向外。）

阅读课本92-93页 演示并多媒体播放通电螺线管的磁场实验课件

请学生仔细观察并描述细铁屑的排列情况、小磁针的偏转现象，从中分析出通电螺线管的磁场是怎样分布的？

总结：5、通电螺线管周围存在磁场。通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，它两端的磁极极性与电流方向有关。

6、通电螺线管的磁场方向可用右手螺旋定则来判断。用右手握住螺线管，让弯曲的四指沿着螺线管上的电流方向，则与四指垂直的大拇指所指的一端就是通电螺线管的N极，另一端是S极。

例：如图示，放在通电螺线管附近的小磁针静止时所指的方向如左下图所示，请标出通电螺线管的N极和S极，并用箭头标出通电螺线管导线中的电流方向和电源正负极．

[课堂总结] 本节课主要讲了：

1、直线电流周围的磁感线分布在垂直于电流的所有平面上，是以电流为圆心的一系列同心圆，磁场的方向与电流方向有关。可用安培定则来判断。

2、通电螺线管周围存在磁场。通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，它两端的磁极极性与电流方向有关。可用右手螺旋定则来判断。

课堂练习：

1、第一个发现电流周围存在磁场的科学家是（ ）

A、欧姆 B、安培 C、法拉第 D、奥斯特

2、奥斯特实验表明

A、 导线周围存在磁场B、任何导体通过电流时都会发热

C、电流周围存在磁场 D、电流周围的磁场跟电流方向无关

3、直线电流的磁感线分布规律

A、与条形磁铁相似 B、与U形磁铁相似

C、和电流方向平行 D、是以导线上各点为圆心的一些同心圆

4、如图所示,在通电螺线管附近放着装有条形磁铁的平板小车,闭合开关S后，发现小车被推开，可以判断a端为 极，b端为 极

作业布置：作业本B30-31页和方法纵书

(第二课时)

教学目标：

1、 知道电磁铁的涵义，知道电磁铁的磁性强弱和电流大小及线圈匝数多少有关。

2、 知道在影响因素较多时用控制变量法来探究这些变量之间的关系。

3、知道电磁铁的优点及其应用。

教学重点：电磁铁的磁性强弱和电流大小及线圈匝数多少有关，电磁铁优点

教学难点：电磁铁的磁性强弱和电流大小及线圈匝数多少有关

教学器材：多媒体、两大铁钉、大头针、开关、滑动变阻器、电源、长导线

教 学 过 程

创设情景，导入新课:

复习引入

1、直线电流的磁感线的形状是怎样的?通电螺线管的极性如何判断?

2、当电磁铁线圈中有电流通过时，小磁针静止在如右图所示的位置上，

则电源的A端是 极．通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系可以用 来判定，也可叫做 定则。

合作交流，探究新知：

一、电磁铁：内部带有铁心的螺线管

演示：用一个空心的螺线管吸引一堆大头针和插有铁心的通电螺线管去吸引一堆大头针，请学生观察实验的现象。

发现插有铁心的通电螺线管吸引的大头针多。主要是由于铁心先被螺线管磁化，这样就大大增强了它的磁性。

二、影响通电螺线管磁性强弱的因素

演示：如右图所示接好电路，闭合开关后观察两通电螺线管吸引大头针的

多少，移动滑动变阻器的滑片，继续观察并请学生描述出实验现象

分析：开关不闭合，两电磁铁不吸引大头针；闭合开关给电磁铁通电时，

两电磁铁均吸引大头针，且匝数多的电磁铁吸引得多；移动变阻器滑片时

通过电磁铁电流越大，吸引的大头针也越多。

总结：1、当线圈匝数不变时，电流越大，通电螺线管的磁性越强。

2、通以相同电流时，线圈匝数越多，通电螺线管的磁性越强。

3、通电螺线管的磁性与有否铁芯有关。

大量实验表明：通电螺线管的磁性强弱与单位长度上的线圈匝数、电流大小及线圈中有否铁芯有关

例1、如下图所示，将滑动变阻器接入电路MN处，当K闭合且变阻器滑动片P向右滑动时电磁铁的电流减小，磁性 ，则应将变阻器的接线柱 或 接入电路，这时小磁针的左端是_____极，电磁铁的左端为

极。

例2、弹簧的下端挂一小块条形磁铁后，长度为16厘米，闭合电键

S，弹簧的长度为18厘米（如右上图所示），进行下列各操作时，

可以使弹簧的长度小于16厘米的是（ ）

A.将变阻器的滑片向右移动 B.将电磁铁的铁心抽出

C.将变阻器的滑片向左移动 D.将电池组的正负级调换

例3、通电螺线管的电流越大，它的磁性 ；通电螺线管的 越多，磁性越强；插入铁棒后，它的磁性

三、电磁铁的优点

1、电磁铁的磁性有无可以用通断电来控制；

2、电磁铁磁性强弱可以用电流大小控制；

3、电磁铁的极性可用变换电流方向来控制

例：废铁回收站中用电磁起重机不需要任何设备，就能把成吨的废铁搬运堆放，

为什么它有

这样的功能？

（因为电磁起重机中的电磁铁通电后，就能把废金属中的成吨的铁质物质吸引选取，搬运到目的地堆放后断电，回到废品站后又重新通电重复以上操作）

四、电磁场的应用

用多媒体演示电铃、电磁继电器的工作原理（见电生磁用到的FIASH附件）

1、 电铃、电磁继电器等都是利用电磁铁的原理来工作的。

2、 电磁继电器的作用：一是可以实现低电压、弱电流来控制高电压、强电流；二是可以实

现自动控制和远距离控制。

例：下图是电磁继电器的工作原理图。（A）电磁继电器主要由（1） ，

（2） ，（3） ，（4） ，（5） 等元件组成。

(B)工作过程如下图所示，请完成此表。

五、课堂小结

用多媒体课件简单回顾奥斯特实验、直线电流周围的磁场、通电螺线管的磁场、电磁铁、电铃、电磁继电器、自动控制电路的设计等实验，加强理解和记忆。

六、作业布置：作业本A34-35页和方法纵书

范文二：电流的磁效应

电流的磁效应；探究通电螺线管周围的磁场。

教材分析：

电流磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此，要尽可能让学生确信电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题，在做奥斯特实验的时候，要让学生亲手做实验，把小磁针放在直导线附近，通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化，帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在某种关系。

通电螺线管的磁场是本节的重点之一，因此，要让学生自己去探究，用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的空间想象能力和语言表达能力。探究结束后，让学生自己归纳判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。 学情分析：

学生已研究了简单的磁现象，知道了磁体周围存在磁场以及磁极间的相互作用规律；知道磁场是有方向性的，并且能使放入其中的磁针发生偏转；对条形磁铁的磁场有了一定的感性认识。

授课类型： 新授课

教学重点：

认识电流的磁效应，通电螺线管外部磁场分布，通电螺线管极性与电流方向的关系。

教学难点：

探究通电螺线管的磁场极性与电流方向的关系并总结得出简单的判断方法。

教学目标：

1 、知识和技能

认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系

知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管的磁场与条形磁铁相似

会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向

2 、过程和方法

观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用，初步了解电和磁之间有某种联系。

探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。

3 、情感、态度与价值观

通过奥斯特的图片、事迹介绍，感悟奥斯特善于发现问题，勇于进行科学探索的精神；通过体验电和磁之间的联系，形成乐于探索自然界奥秘的习惯。

课程资源：

教具准备：电脑平台、实物投影仪、学生电源、螺线管演示器、小铁钉、长直导线一根、干电池 3 节（带电池座）、小磁针 4 个、导线若干、多媒体课件、铁屑。

学具准备：铁钉、铅笔（或木筷）、铁屑一小包、小磁针四个、长直导线一段、干电池三节（带电池座）、导线若干。（分 12 个学习小组）

教学流程图

多媒体展示电磁现象——引入课题——介绍奥斯特实验，对学生进行物理史教育——学生活动一：体验奥斯特发现的乐趣——由生活中的现象设疑，如何增强通电导体的磁场——学生活动二：缠绕螺线管——学生活动三：检验螺线管通电后产生磁场——学生活动四：探究螺线管的磁场分布——学生活动五：探究改变螺线管磁场的方法——师生探讨得出安培定则——学生课堂练习——知识回顾——布置作业。 教学过程：

一：创设情景，引入新课（创设情境，激发学生实验兴趣和求知欲）

教师 : 上课之前，老师先给大家表演一个魔术——纸盒吸铁，然后提问学生：此盒中可能是什么？你猜想的依据是什么？

教师断开开关，再去接触铁屑，由不能吸引铁屑引起学生思维冲突，此时教师将纸盒打开，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关。

教师提问：我们怎样判断一个物体是否具有磁性呢？

学生回答：看他能否吸引铁屑。利用磁体间的相互作用来检验。

教师：一个电池能吸引铁屑吗？我们怎样做才有可能产生磁呢？

学生回答：要形成一个电路；要有电流……

教师：我们可以设计一个什么样的实验来检验你的猜想？

学生讨论后交流。

过渡：其实我们今天研究的问题早在 1820 年丹麦伟大的物理学家奥斯特在一次偶然的实验中就发现了电和磁之间是有联系的，他是怎样做这个实验的呢？我们一起来看看视频吧！

二、探究新课，释疑解惑：（经历科学的探究过程，获得相关知识和积极的情感体验）

( 一 ) 【验证学习】奥斯特实验

1 、播放奥斯特实验的操作方法。发现电生磁的物理学史，对学生进行科学世界观教育。

教师提问：看了这个实验后，我总觉得与我们平常做实验有点不一样，哪里不一样呢？

学生思考后回答。

教师：告诉学生在实验中利用短路获得较强的电流来增加实验效果。在一般情况下是不允许的，我们做这个实验时通电的时间一定要短。

教师：如果利用我们桌子上的器材做奥斯特实验，我们应该怎样做？请一名同学边演示边说明，然后让全班同学体验奥斯特实验。

2 、学生分组探究学习。引导学生重作奥斯特实验。

教师：分组指导，并提示学生注意：你是如何实验的，你看到了什么现象（小磁针向什么方向偏转？），由此可以得出什么结论？

3 、学生实验：通电直导线使磁针偏转，结论——通电导线周围存在磁场，由学生汇报各组实验观察到的现象，由小磁针偏转的方向不同，直接让学生改变电流再观察。

4 、探究实验：通电导线的磁场方向与电流方向有关。

教师：刚才有的小组小磁针顺时针偏转，有点逆时针偏转，都是用同样的器材做的，为什么出现了不同的情况呢？请与你偏转方向不同的小组对比一下，看看究竟是什么原因造成的？然后自己在检验一下，看看你判断对了吗？

教师：根据刚才的实验，你认为至少可以得出哪些结论？

引导学生小结：通电导体的周围有磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫电流的磁效应。 设置问题过渡：

既然通电导体周围存在磁场，可是我们在实际生活中却感受不到呢？

学生猜想：可能磁性太弱；可能电流太小；可能导线太粗等。

后来生产实践中把导线弯成各种形状，发现把把导线绕成一圈一圈的螺线管状，磁场就会强得多，这样在生产生活中用途就大，下面我们也来制作一个螺线管，怎样做呢？

（二）、【探究学习】：通电螺线管的磁场

【探究 1 】：制作螺线管

教师：针对教材内容演示螺线管的缠绕方法。

教师提问：它下面请同学们利用桌上的器材制作一个螺线管，比一比，看哪一个组绕得即快又好。 教师：你认为可能有几种缠绕的方法？

学生制作螺线管（为了固定，桌上的铅笔（或木筷）和铁钉可以任选一样。）

教师巡查，学生展示。（对展示的予以肯定和鼓励）

【探究 2 】：通电螺线管吸引铁屑

教师：很好，大部分同学都非常成功地绕好了螺线管，下面请每个小组给螺线管通电，然后去吸引铁屑，看哪一组吸引铁屑的数量最多。

学生实验。能吸引铁钉的举手，不能吸引的小组讨论解决，可以请其他小组的同学帮忙（通过吸引铁屑的多少让学生内心明了用铁钉的实际意义）。

【探究 3 】：通电螺线管外部磁场的分布情况

教师设问：刚才同学们的探究已经证实了通电螺线管能产生磁场，它的磁场是如何分布的呢？我们用什么方法来研究它的磁场呢？

学生回答

教师：教师引导学生讨论，找出判定的办法。并要求学生按照桌上的器材进行探究。

学生按照教材 63 页 9.3-4 图示进行实验并在圆圈中画出小磁针，把他的 N 级涂黑。

教师：请一个小组的同学在讲台上做用铁屑研究螺线管磁场分布的实验。

教师将学生用铁屑做的演示螺线管磁场的分布投影到银幕上并播放螺线管的磁场与条形磁铁的磁场对比图，引导学生分析通电螺线管的磁场形状。即：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

【探究 4 】：通电螺线管的极性与电流方向的关系

教师提问：如何改变螺线管的极性？

引导学生思考：在电路不变的情况下，将螺线管掉头，看看螺线管中哪些因素发生了变化？ 学生：实验检验自己的判断是否正确。

教师：我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？（出示投影），下面请大家看画面中蚂蚁和猴子是怎么说的，我们能否受到某种启示呢？

学生合作学习：学生看蚂蚁和猴子说的话，小组讨论。

教师给予适当提示：如果我们自己沿着电流方向走，北极在哪一边？你能用右手来概括通电螺线管的北极与电流方向的规律吗？

待时机成熟，教师给出安培定则：

安培定则： 右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N 极。并教会学生安培定则歌：右手握住螺线管 , 四指顺着电流转 , 拇指指向 N 极端。出示投影，让学生熟记安培定则歌。

三、交流小结、随堂练习、总结评估 ( 帮助巩固知识，让物理走向应用、走向社会 )

1 、今天你学到了哪些知识？你有哪些新的体会。

2 、布置作业：

(1) 、反馈练习：动手动脑学物理：①②③

(2) 、知识拓展：研究你家或附近住宅楼的电动门是如何工作的，主要靠什么控制门锁。进一步帮助学生理解通电螺线管在生活中的应用。

(3) 、走进生活 : 研究牵牛花、菜豆的茎缠绕的方向与生长的方向之间的关系。观察葡萄、丝瓜的卷须的缠绕方向与生长的方向之间的关系。看看与我们研究的磁场与电流方向之间有没有某种联系。 板书设计

第三节 电生磁

一、电流的磁效应

1 ．通电导体周围存在磁场。

2 ．磁场的方向跟电流的方向有关。

二、通电螺线管的磁场

1 ．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

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，通电螺线管的极性也发生改变。

3. 安培定则歌——右手握住螺线管 , 四指顺着电流转 , 拇指指向 N 极端。

范文三：电流的磁效应

电流的磁效应（右手定则）

1．如图7，根据通电螺线管周围的磁感线分布，可确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）

A． N、N、S、N B． S、N、S、S C． S、S、N、N D． N、S、N、N 2.在下图8中标出通电螺线管的N极和S极 图

7

3. 判断下图9螺线管中的电流方向

4. 如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则 ( )

A．放在a处的小磁针的N极向左 B．放在b处的小磁针的N极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右 D．放在a处的小磁针的N极向右

地磁场

4. 已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度．实验方法：①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感强度分别为( )

A．顺时针；．顺时针；

cos θsin θC．逆时针； cos θsin θ

几种常见的磁场

1．如图3－3－13所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是

(

)

BB

B

B

图3－3－13

A．①③

B．②③

C．①④

D．②④

2．如图3－3－14所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是 ( )

A．带同种电荷 C．B带正电

B．带异种电荷

D．A带正电匀强磁强

画法

磁感应强度

大小

⑴磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10 N，则这个位置的磁感应强度是多大？

⑵接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？ ⑶如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场. 方向

2．关于磁感应强度，下列说法正确的是：（ ） A．磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量

B．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零 C．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零

D．放置在磁场中lm的导线，通过lA的电流，受到的力为1N时，该处磁感应强度就是1T 3、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强度的大小（ ） A、随通电导线中的电流I的减小而增大 B、随通电导线长度L的减小而增大 C、随通电导线受力F的增大而增大 D、跟F,I,L的变化无关

4．下列关于磁感应强度的方向的说法中.正确的是 ( )

A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向 B．小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向 C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向

-2

通电导线在磁场中受到的力（左手定则）

1.安培力的大小

（1）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力最大为F= 。 （2）当导线与匀强磁场的方向 时，安培力最小为F= 。 （3）当磁场和电流成θ时，F= ，θ为 之间的夹角。 2.左手定则：（1）左手定则判断的是、和之间的关系；

（2）B和I垂直时,磁感线 穿入掌心，不垂直时 穿入掌心；

（3）四指一定指向 的方向；拇指指向 方向；安培力垂直于 和 构成的平面。

探究1 安培力方向的判断

【例1】如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是( )

A．线圈向左运动 B．线圈向右运动

C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动

【针对训练1】一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )

探究2 安培力作用下导体的运动问题

【例2】两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动。它们通以图示方向的直流电流时，CD导线将( )

A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB C．逆时针方向转动，同时离开导线AB D．顺时针方向转动，同时离开导线AB

【针对训练2】如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，导线的运动情况是（俯视图）（ ）

S

A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升

C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 探究3 安培力作用下导体的平衡

【例3】质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？ （g取10m/s2）

【针对训练3】如图，左边的线圈下边在磁场中，当左边的线圈通以逆时针电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为 （ ）

A．△mg/2 B．（m+△m）g

C． △mg D．（m+△m）g/2

课堂检测案

1．关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法正确的是( ) A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用

B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直 C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直 D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面

2．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有( )

A．两导线环相互吸引 B．两导线环相互排斥 C．两导线环无相互作用力 D．两导线环先吸引后排斥

3．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )

sinαA．B＝mg，方向垂直斜面向上

ILsinα

B．B＝mg，方向垂直斜面向下

ILcosα

C．B＝mg

ILcosα

D．B＝mg

IL

带电粒子在磁场中的运动

圆周运动 圆的有关知识

圆周运动有关物理量

解题思路：一找圆心，二找半径，三找时间。

一、圆心的确定

F洛提供向心力，F洛始终与v垂直且沿半径指向圆心，只要能画出带电粒子轨迹上任意两点的F洛的作用线，其延

长线的交点即为圆心O。

1．已知入射方向和出射方向 2．已知入射方向和出射点

二、半径的确定和计算

一般运用几何知识，常用三角函数关系、三角形知识（如正弦定 理、余弦定理）等来求解。

1．粒子速度的偏向角?等于回旋角（圆心角）?，并等 于弦AB与切线的夹角（弦切角）?的2倍，即????2?。 2．相对的弦切角?相等，与相邻的弦切角??互补，即

?????180?。

3．圆周运动的对称性规律：

（1）带电粒子从同一边界入射，又从同一边界出射，速度与边界的夹角相等，如甲图所示。

乙 甲

（2）在圆形匀强磁场区域内，带电粒子沿径向入射，必沿径向出射，如乙图所示。 三、时间的确定

粒子在匀强磁场中运行一周的时间为T?

2?m

，当粒子通过的圆弧所对应的圆心角为?时，qB

d ?

?Tt?T（?——弧度制）其运动的时间t?（——角度制）或。 ?

2?360

例1．如图所示，电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为30，求： （1）电子的质量m多大？

（2）电子在磁场中运动的时间t多长？

?

?

?

练1．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷

3vv

，正电 B．，正电 2aB2aB3vv C．，负电

D．，负电

2aB2aB

A．

q

和电性是（ ） 练2．如图所示，半径为r，从A点

沿半径方向以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由

间为（ ） A．

2?r?r23?r?r

B

． C． D． 3v03v03v03v0

例2．如图所示，两块长度都为L的极板平行水平放置，它们间的距离也为L，两板均不

带电。极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现有一个质量为m，

电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从两极板间左边中点处垂直于磁场的方向以速度v

水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，其入射速度v的范围多大？

练3．如图所示，NP、MQ为平行竖直放置的两个极板，两板长度均为d，两板之间的距离也为d

，O为NP中点。已知两个极板之间存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一个质子（电荷量为e，质量为m）以速度v0从O点垂直于NP板射入，为了使质子能射出两板之间的区域，试求磁感应强度B的大小范围。

L L

NOPM

Q

练4．如图所示，在x轴上方有磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴下方有磁感应强度大小为

B

，方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为?q的带电粒子（不计重力），从x轴上O点以速度2

B

v0垂直x轴向上射出，求：

（1）射出之后经过多长时间粒子第二次到达x轴。

（2）粒子第二次到达x轴时离O点的距离。

1.速度选择器(如右图所示)

(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直．这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．

(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是

B

2

E

qE＝qvB，即v＝.

B

2.磁流体发电机

(1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能． (2)根据左手定则，如右图中的B是发电机正极．

(3)磁流体发电机两极板间的距离为l，等离子体速度为v，磁场磁感应强度为B，则两极板间能达到的最大电势差U＝Blv.

(4)电源电阻r＝ρl/S，外电阻R中的电流可由闭合电路 求出，即I＝

E

R＋r

BlvS.

RS＋ρl

3.电磁流量计

工作原理：如右图所示，圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电

2

UUπdUπdU

势差就保持稳定，即：qvB＝qE＝q所以v因此液体流量Q＝Sv＝·＝dBd4Bd4B

4、回旋加速器：

1）。回旋加速器的核心部分是放置在磁场中的两个D形的金属扁盒(如图6)，其基本组成为：①粒子源；②两个D形金属盒；③匀强磁场；④高频电源；⑤粒子引出装置．

2）．工作原理 (1)电场加速qU＝

v2mv(2)磁场约束偏转qvB＝m，r＝

rqB

(3)加速条件：高频电源的周期与带电粒子在D形盒中运动的周期相同，

即T电场＝T回旋＝ .

5、霍尔效应

如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面 A’之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=kIB/d．式中的比例系数k称为霍尔系数．

1.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子

位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是 （ ） A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 2、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为

B的匀强磁场。一个

不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )

3v

正电荷 2aBvB． 正电荷

2aB3vC． 负电荷

2aBvD． 负电荷

2aB

A．

3、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场

× × ×

× × ×

× × ×

× × ×

的方向垂直纸

面向里．P为屏上的一个小孔．PC与MN垂直．一群质量为m、带电量为－q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN打中的区域的长度为 （ ） A．

2mv2mvcos?

B． qBqB2mv(1?cos?)2mv(1?sin?)

Ｄ．

qBqB

磁场B垂上被粒子

Ｃ．

4.如图，在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。

范文四：电流的磁效应

电流的磁效应

执教教师：上海市浦东新区建平中学西校 谢利君

一、背景和教学任务简介

教学的对象是七年级学生，刚学过简单的电路知识，具有一定的实验探究能力。 这一节的内容与电学和磁学相关，需要复习的知识是回忆磁体的性质，如吸引磁性物质、指 南北、同名磁极相斥异名磁极相吸等等，在技能方面能连接简单的电路。

二、教学目标

1.通过“发现电流磁效应”的探究活动，体验科学史上发现电流磁效应的过程，意识到仔细 观察、善于发现的重要性，初步体会用类比方法引入新概念，知道并能描述电流的磁效应。 2.知道电磁铁的结构和简单工作特点。 3.设计“判断通电电磁铁有磁性”的实验方案并进行实验，逐步养成善于观察的科学素质和 乐于探究的科学态度。

三、教学重点和难点

【重点】观察并发现电流的磁效应；设计并进行“判断通电电磁铁有磁性”的实验。 【难点】设计“判断通电电磁铁有磁性”的实验。

四、教学设计思路

基本思路：复习磁现象，从探究“如何让小磁针偏转”入手，创设实验情景，逐步进行“发 现电流的磁效应” 的活动。 再引入奥斯特的故事令学生产生共鸣。 从通电铜丝过渡到电磁铁， 进而进行“判断通电电磁铁有磁性”的探究活动。 要突出的重点是： 观察并发现电流的磁效应， 设计并进行 “判断通电电磁铁有磁性” 的实验。 方法是： 创设情境法和谈话法， 用小组活动的形式让学生自己去发现， 中间用谈话法来引导。 要突破的难点是：设计出“判断通电电磁铁有磁性”的实验。方法是：在小组活动之前，对 相关知识进行充分的复习，然后再用小组活动的形式，充分发挥学生的主动性。 本设计重视情感教育，重视发挥学生的主观能动性。教师要不断肯定和表扬学生的成功，并 在学生间， 师生间充分分享成功的愉快和自豪， 当大部分学生在重复奥斯特实验中获得了观 察的成功时， 自然引入奥斯特的故事， 科学家对科学研究的执着精神就会自然而然深入学生 心中。本设计培养、提高学生两种能力：在实验中对细微现象有敏锐的观察力；能应用旧知 识来解决新问题，并能独立设计实验方案，完成实验操作的探究能力。

五、教学内容组织

1

【教学流程】 ：

【活动设计】 ： 活动 1：发现电流的磁效应。 活动目标：通过“发现电流磁效应”的探究活动，体验科学史上发现电流磁效应的过程，意 识到仔细观察、善于发现的重要性，初步体会用类比方法引入新概念，知道并能描述电流的 磁效应。 学生活动 1.观察电路， 判断小灯泡是否发光， 为什么？ 2.学生分组利用铜丝把电

路连接完整，观察 现象。 3.有学生发现小磁针偏转，上讲台演示并说 明：在电路闭合的时候发现铜线旁的小磁针 偏转了；暂无发现，则再进行一次实验，观 察现象。

2

教师指导要点 1.在讲到铜丝可以作为导线时引入活动。 2.引导交流： 开关闭合时， 有什么实验现象？ 3.若有个别学生发现磁针偏转，请他上讲台 演示并说明；学生暂无发现，则要求把开关 再闭合——断开一次，并引导：除了灯亮以 外，还有什么现象？ 4.再次引导全体学生实验、观察。明确在开

关闭合瞬间观察小磁针的实验要求。 4.明确实验注意点（两不动）以后再进行一 次实验和观察。 5.学生讨论交流。 活动 2：判断通电电磁铁有磁性。 活动目标： 设计 “判断通电电磁铁有磁性” 的实验方案并进行实验， 能科学的安排实验步骤， 合理选择器材， 独立完成操作并得出结论。 逐步养成善于观察的科学素质和乐于探究的科学 态度。 学生活动 1.阅读探究活动记录表。 2.分小组设计“证明通电电磁铁有磁性”的 实验方法。 3.根据已设计的方法，选择器材进行实验探 究。观察现象并得出结论。 4.完成探究活动记录表。 5.交流实验方法、现象及结果。 6.提出新的发现和问题。 教师指导要点 1.指导如何使用表格。 2.始终渗透“有磁性表现在吸引磁性物质和 指南北等”的设计思想。 3.提供的器材很多，说明器材要有选择，也 表明实验的方法有多种。电磁铁相当于一个 电器，可以直接连接在电源两端。注意观察 现象。 4.在做完实验完成记录表之后再进行交流， 给学生整理思维的过程和时间。侧重实验方 法和现象的交流，特别关注设计“通电电磁 铁使小磁针偏转”的方法，再次引导学生利 用类比方法分析。 5.选择有价值的问题或发现生成回家作业。 5.引导思考：通电的铜丝为什么会使小磁针 偏转呢？

六、学习器材和资源准备

【器材】活动 1：1 号电池、开关、导线、小灯泡、铜丝、小磁针、电路元件插板。 活动 2：1 号电池、开关、导线、小灯泡、铜丝、小磁针、电路元件插板、简易电 磁铁、大头针、泡沫塑料和 5 号电池、水槽和水。 【资源】教师准备：除与学生一样的材料外，还有条形磁铁、大磁针、电磁铁，实物投影仪、

3

多媒体设备。

七、教学过程：

教学内容 复习引入 思考并回答。 学生活动 教师活动 1． 出示条形磁铁，问：你知道磁铁 有那些性质？（板书） 2． 让小磁针静止在实物投影仪上。 问：不吹、不接触小磁针，你能 思考并回答。 用什么办法让它发生偏转？为什 么？ ( 根据学生回答，演示并板 书) 创设情境， 发现电流的 磁效应 回答。 1．

设问：铜丝是非磁性物质，不能 使小磁针发生偏转。在电路中， 铜丝一般起什么作用？ 2． 出示电路，设问：闭合开关，小 灯泡能发光吗？为什么？ 回答。 3． 明确实验要求：利用铜丝把电路 然后断开。 实验并观察。 4． 引导交流：开关闭合时，有什么 汇报实验发现。 实验现象？ 5． 若有个别学生发现磁针偏转，请 他上讲台演示并说明；学生暂无 发现，则要求把开关再闭合—— 断开一次，并引导：除了灯亮以 实验、观察。 外，还有什么现象？ 6． 再次引导全体学生实验、观察。 思考并回答。 明确在开关闭合瞬间观察小磁针 的实验要求。 7． 引导思考：通电的铜丝为什么会 使小磁针偏转呢？ 8． 与学生一起用类比法进行表格分 析，找到电流与磁效应的因果关 系。 得出实验结论并板书。 （板书）

4

意图说明 复习旧知识， 为解决新问 题作好铺垫。

过渡到电路。 简单回顾电 学知识，并把 学生的注意 转移到实验。 创设实验环 学生关注细 微的实验现 象，把注意力 从灯转移到 小磁针。 关注全体，让 更多同学享 受发现的喜 悦。 引发思考。 让学生初步 体会类比的 方法。 了解科学史 上重要事件， 并激发探究

连接完整，闭合开关并观察现象， 境，逐步引导

9． 配合课件讲述奥斯特发现电流磁 效应的故事，并对学生的探究作 出肯定的评价。 探究“通电 电磁铁有磁 性” 思考回答。 1． 设问：我们可以想什么办法使通 电导线的磁性增强？ 引出“电磁 铁”并出示实物。 （板书） 2． 设问：此时电磁铁没磁性，什么 时候才有磁性呢？（根据学生回 思考回答。 答板书） 3． 引导看书，说明简易电磁铁的制 作方法。 结合书本听讲。 4． 布置探究活动：证明通电电磁铁 设计并进行实验， 证明通电电磁铁有 磁性。 有磁性。① 以小组为单位讨论设 计方案，选择器材并进行实验； ②根据实验现象分析并得出相关 判断；③完成记录表。 （附：探究 活动记录表） 5． 引导交流。 汇报交流。 小结 肯定学生的学习热情和探究能 力，并同时进行正确评价。 作业 根据学生实际探究结果而定。

热情。

过渡并引出 “电磁铁” 。 引出电磁铁 的简单特点。 看和听结合 有助于学生 理解。 大胆放手让 学生探索，让 学生展示自 己的思想，突 出主动学习。

八、学习训练：

【CW】课堂活动记录单及使用说明 探究活动记录表（判断通电电磁铁有磁性） 班级_______ 小组成员_____________、____________ 证明通电电磁铁有磁性

目的 过程 设计实验方法

设计“通电电磁铁有磁性”的实验方法： ____________________________________________ ______________________________

______________。

5

选择实验器材 （把实验所需器 材圈出来） 安排实验步骤 （简述） 观察实验现象并 得出结论

1 号电池 2 节、开关、电磁铁、导线、大头针、泡沫塑料和 5 号电池、水 槽和水，其它_________。

1．连接电路。 2．___________________________________________ ___________________________________________。 现象：电磁铁通电后，___________________________。 结论：通电电磁铁_______________（有∕没有）磁性。

（ 如 果 现 象 和 判 断 不 一 致 ， 请 分 析 原 因 。 可 能 是 ______________________________________。 ）

你组在实验中还 有什么发现和问 题？ 实验日期：2007 年___月____日 使用说明：1.一定做到先设计再实验；2.若用到其它器材，则写在横线上；3.最后一栏，有 就写，没有就不写。 【HW】回家作业及设计说明 根据学生实验中的发现和问题，经过讨论筛选后即时生成，保护学生的探究热情，把课 堂延伸到课后。举例：如学生提出“为什么我们组通电螺线管吸的大头针没有他们组多？” 这样的问题时，老师便可因势利导：为什么呢？吸得多或少说明电磁铁磁性的强和弱，根据 我们的实验，它会和什么因素有关呢？让我们回去先假设一下，试着设计出探究方案。

九、教学反思

这节课我基本上较好地完成了课程的预设， 达到了教学目标。 学生在探究活动中细致的 观察力及设计实验方案的能力， 都得到了充分的展现和提高， 成功的欲望也得到了极大的满 足。 感悟一：教材教法的精心设计是备课的重中之重 1．精心设计让学生走近科学家，科学家走进学生心里。 在“电流磁效应的发现”教学中，我没有按照常规先讲奥斯特的故事，再让学生重复奥 斯特的经典实验，而是精心创设实验情境，先让学生在实验摸索中获得惊喜的发现，再说明 他们的这一发现正是 100 多年前伟大物理学家奥斯特苦苦研究 8 年后的一次重大发现， 从此

6

他为后人打开了在实践中广泛应用电流磁效应的大门。 这样的设计， 学生会在成功发现的喜 悦中走近了科学家，奥斯特的钻研精神和科学品质也就自然走进了学生心里。 2．精心设计直导线和小磁针的相对位置和方向。 要使“电流磁效应”的实验现象明显，就要排除诸多因素的干扰，其中直导线和小磁针 的相对位置和方向尤其重要。 我把小磁针固定在直导线下面的实验板位置上， 小磁针与直导 线方向基本一致，确保通电后小磁针能发生偏转。 3．精心设计强、弱的信号同时出现。 相对于传统的“电流磁效应”的实验装置，我在电路中增加了个小灯泡。含义有二：首 先，避开了短路问题；其次，通路以后，小灯泡发光的强信

号对学生产生强刺激，从而掩盖 了小磁针微弱偏转的弱信号的刺激， 这就大大地增加了对微弱现象观察的难度。 一旦有少数 学生率先发现了小磁针偏转现象， 我大加肯定和赞扬他们的细致观察力， 并指出细致观察力 在科学研究中有何其重要！这些学生因此有了大成功后的喜悦和自豪，起到羊群效应，我因 势利导，必须让全体学生都能观察到这种微弱现象，自觉领会提高观察能力的重要性。 感悟二：不包不揽，大胆放手 敢于放手，是建立在了解学生的知识和能力的基础上，这样才能策划放手步骤。在“判 断通电电磁铁有磁性”的探究活动中，鉴于学生已掌握磁铁性质的知识，所以相信学生完全 可以调动已的知识去解决新问题，并设计出证明“通电电磁铁有磁性”的实验方案。如果， 不问不闻学生的知识基础、能力基础，所谓的放手，实质是不负责任的放羊，所谓的主动学 习，实际还是一句空话。 课堂反馈显示： 全班共 21 个实验组（2 人一小组） ，能同时设计出三个方案（通电电 磁铁吸引大头针、通电电磁铁指南北、通电电磁铁使小磁针偏转）的有 8 个小组；同时设计 出其中两个方案的有 10 个小组；设计出一个方案的有 3 个小组。以上反馈足以说明：不包 不揽，大胆放手，学生学得有思想、有个性、有方法，获得了真正意义上的主动和生动，科 学素养的提高也就得到了实实在在的落实。 收、放恰当，收是为了更好的放。在学生实验时，我特别关注设计“通电电磁铁”使小 磁针偏转的实验组。实验一结束，我立即组织讨论，期间，对上面的方案我提出了质疑：我 不认为小磁针有了偏转，就一定能说明“通电电磁铁”有磁性。讨论活跃起来， “能” 、 “不 能”┅┅一位学生坚决地说：能！“为什么？”他用类比法说服我：要排除电磁铁结构中的 铁钉也能使小磁针偏转，必须与铁钉、通电导线两个实验现象进行比较，我明显的看到“通 电电磁铁”使小磁针发生了剧烈偏转。他抓住了“剧烈”这个现象，得出了“通电电磁铁” 有磁性，而且磁效应更强的结论。这种推波助澜、更深层次的思维活动大大提高了学生的科

7

学思维品质。 我体会到： 在教学活动中， 放是必然的，收是需要的， 要做到恰如其分，必须精心备课， 精心策划。 感悟三：点拨到位，点拨适时 在“判断通电电磁铁有磁性”的探究活动中，我发现学生运用“通电电磁铁”指南北的 实验方案较少， 我就指着桌子上的水槽、 泡沫塑料板和 5 号电池问两个学生： 它们有什么用？ 回答：可以进行指南北的方案。我又问：那为什么不试着操作呢？回答：会

发生短路吧。我 简单地说了一下：直接连接不会发生短路的。在总结的时候，也没有对这个问题向全体学生 适时点拨：通电电磁铁相当于一个用电器，所以可以直接和电源相连接，不会发生短路。因 此直到下课可能还有不少学生还是带着这个疑惑离开了教室。现在我想：在这个知识点上， 学生是空白的，而我没有在适合的时间进行点拨，即使点拨了，也没有点拨到位，给学生的 思维活动平添了许多无须设立的障碍。 我体会到：教学活动中的点拨如画龙点睛，没有睛的龙难腾飞的。

第一次 我的设计 第一次试讲，对于第一部分的探究，我设计问题引入新课：手不 触磁针，用什么方法让小磁针转动起来？学生交流回答。老师设问： 还有没有其他的方法?然后配合多媒体介绍奥斯特。并问：你知道这个 惊人的发现是什么吗？引出奥斯特实验。接下来，出示活动记录单， 让学生说说实验中的注意点，然后探究通电导线靠近小磁针的现象， 最后引导学生得出结论。对于第二部分的探究，我让学生先讨论设计 方案，然后选择合适方案进行实验，最后交流反馈，得出结论。 我为什么这样做 第一部分我用“惊人的发现”来引出奥斯特实验是想引起学生的 好奇和探究欲，而且学生探究目的性非常明确：探究通电导线靠近小 磁针的现象。况且这个实验的限制很多，我可以在讨论注意点时一一 提出。第二部分的难点是设计实验方法，由于设计的要求很高，如果 放手，怕学生卡在设计这一步上，所以先让学生讨论设计方案，程度 稍差的学生也可以借用实验方案来完成整个探究过程，从而达到“通 过实验，逐步养成善于观察的科学素质和乐于探究的科学态度”的目 标。

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同事给我的建议

1.第一部分的探究，实际上是让学生照着做一遍，学生观察现象，实 验的要求比较低，而且学生会感觉发现电流的磁效应很容易，也无法 对奥斯特的故事产生共鸣。 2.第二部分的探究，是否可以完全放手，让学生自己设计自己实验， 最后再讨论，这样时间更紧凑，环节上也不重复，更重要的是学习活 动由被动接受变为主动探索。只是前面如何去做好铺垫工作，让大部 分的学生能获得成功，值得好好考虑。

我是怎么想的

1.第一次试讲后，感觉这节课比较平常，学生的主观能动性没有凸现 出来，老师扶得太紧。 2.决定采取同事的意见。 第二次

决定的改进（第二 次改进）

第二次试讲，我先和学生一起复习了磁铁的有关性质。然后用一 个个问题把学生引入到教师创设的实验情境中，学生在探究实验中闭 合电路，发现灯泡发光，但个别善于观察的学生同时发现

小磁针竟然 有微弱的偏转。老师马上请学生上讲台演示并讲述新发现的现象。此 时再讲述奥斯特发现电流磁效应的过程，学生心生共鸣。 因为前面复习时已对磁体性质有了充分的回顾，同时，学生已经 初步了解电磁铁通电时有磁性的特点，因此第二部分的探究，我便试 着完全放手，让学生自己设计自己实验，最后再回过来汇报实验方法 和实验结论，并进行讨论。时间很紧凑，环节上也不重复。

课堂中的调整

1.“发现电流磁效应”的探究中，先创设情境，进行探究，学生有所 发现以后再讲奥斯特； 2.“判断通电电磁铁有磁性”的探究中，先设计并进行实验，再讨论、 分析。

调整的原因

1.不是简单的模仿，同时观察难度提高，还能对奥斯特的故事产生共 鸣。 2.学习活动由被动接受变为主动探索，每组学生都能展示自己的思想。

同事的感觉和建议

1.在“发现电流磁效应”中，要让大部分学生获得成功，建议在个别 学生示范后全班同学能再发现一次，共享喜悦，同时也充分说明电流 磁效应的存在； 2.准备工作要充分，保证实验中不出现其他干扰因素； 3.由“电流的磁效应”过渡到“电磁铁”部分显得生硬；

9

4.最后的讨论时间要充分。 我的体会 1.调整以后整体比较好，语言的组织、问题的设计上还要好好设计， 以使整堂课显得更为流畅； 2.磁现象的回顾和电磁铁的结构、特点的学习一定要到位，影响到后 面实验的自主设计； 3.要把板书的作用体现出来，能够利用板书让学生自觉地利用类比方 法。 第三次 决定的改进（第三 次改进） 我先和学生一起复习了磁铁的有关性质。然后用一个个问题把学 生引入到教师创设的实验情境中，学生在探究实验中闭合电路，发现 灯泡发光，但个别善于观察的学生同时发现小磁针竟然有微弱的偏转。 老师马上请学生上讲台演示并讲述新发现的现象，当下面的学生观察 到屏幕上小磁针的偏转后，老师要求学生利用实验桌上的器材再做一 遍，此时再讲述奥斯特发现电流磁效应的过程，同时对学生探究作出 评价。然后设问：如何增强通电导线的磁性呢？引出第二环节“电磁 铁” 。 因为前面复习时已对磁体性质有了充分的回顾，同时，学生已经 初步了解电磁铁通电时有磁性的特点，因此第二部分的探究，我便试 着完全放手，让学生自己设计自己实验，最后再回过来汇报实验方法 和实验结论，并进行讨论。 课堂中的调整 调整的原因 同事的感觉和建议 增加了一次观察小磁针的偏转的实验。 让大部分学生获得成功，同时也充分说明电流磁效应的存在； 1.能够恰当的把握时间； 2.能够充分调动

学生的学习积极性，使学生主动获取知识； 3.重点和难点处理较好，学生的能力得到了实实在在的提高，学生也 享受到了成功的喜悦； 4.板书设计不错，在最后的学生讨论中还可以再使用，板书一定要用 够、用好。 我的体会 基本上较好地完成了课程的预设， 达到了教学目标。 学生在探究 活动中细致的观察力及设计实验方案的能力， 都得到了充分的展现和 提高，成功的欲望也得到了极大的满足。 在“电流磁效应的发现”教学中，精心创设实验情境，先让学生

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在实验摸索中获得惊喜的发现， 再说明他们的这一发现正是 100 多年 前伟大物理学家奥斯特苦苦研究 8 年后的一次重大发现。这样的设 计，学生会在成功发现的喜悦中走近了科学家。 要使 “电流磁效应” 的实验现象明显， 就要排除诸多因素的干扰， 其中直导线和小磁针的相对位置和方向尤其重要。 我把小磁针固定在 直导线下面的实验板位置上，小磁针与直导线方向基本一致， 确保通 电后小磁针能发生偏转。另外，相对于传统的“电流磁效应”的实验 装置，我在电路中增加了个小灯泡。含义有二：首先，避开了短路问 题；其次，增加了对微弱现象观察的难度。实验中我因势利导，最后 让全体学生都观察到这种微弱现象，自觉领会提高观察能力的重要 性。 在“判断通电电磁铁有磁性”的探究活动中，鉴于学生已掌握磁 铁性质的知识，所以相信学生完全可以调动已的知识去解决新问题， 并设计出证明“通电电磁铁有磁性”的实验方案。从课堂反馈可知， 我对学生的判断完全正确，学生学得有思想、有个性、有方法，获得 了真正意义上的主动和生动， 科学素养的提高也就得到了实实在在的 落实。

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范文五：电流的磁效应

《电流的磁场》教学设计

一．学情分析

磁铁周围存在磁场已被学生认识和接受，但学生对通电导体的周围也存在磁场通常会感到不可思议，因而会产生好奇心，特别是探究通电螺线管外部的磁场和运用右手螺旋定则来判断通电螺线管的极性方向和电流的环绕方向之间的关系，更能让学生感受到运用所学知识解决新问题所带来的乐趣，从而激发学生求知的欲望。但学生的个体差异还是比较大，有生活经历上的差异，也有学习能力上的差异，在教学中要尊重个体差异，全面提高学生的能力。

二教材分析

本节课是在已有的电学知识和简单的磁现象知识基础上，将电和磁对立统一起来。本节课是初中物理电磁学部分的一个重点，也是可持续发展的物理学习的必要基础。

本节课主要包括三个重要的知识点：通过奥斯特实验明确通电导体周围存在磁场；通电螺线管的磁场；安培定则。

这是一节内容较多、信息量较大的课。但是这节课的优点是知识结构上条理清晰、层次分明。

本节课有两个实验，并且都有着直观的实验结果，相对较为生动，容易引发学生的学习积极性。

本节课的重点是奥斯特实验及通电螺线管的磁场。

难点是右手螺旋定则及用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁场的方向。

三．教学目标

知识与技能

1. 认识电与磁有密切联系

2. 知道电流周围存在磁场，了解奥斯特实验

3. 懂得运用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性方向

4. 培养学生有目的的观察物理现象、描述观察结果的能力

过程与方法

通过奥斯特实验及探究通电螺线管外部的磁场分布及方向，培养学生运用旧知识、旧技能解决新问题的能力，从而深化磁场方向与电流方向有关的认识 情感、态度与价值观

通过探究通电螺线管外部的磁场方向，让学生发挥主观能动性，经历基本的探究过程，让学生学会猜想假设，学会设计实验与制定计划，学会交流与合作，学会发展自主学习的能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度、形成科学技术是第一生产力的科学世界观

四．重点与难点

重点：1.奥斯特实验 2.通电螺线管的磁场 3.右手螺旋定则

难点：右手螺旋定则的使用

五．教（学）具准备

干电池若干节 导线若干根 开关若干个 通电螺线管 小磁针若干枚 电流表 铁钉若干根

六 教学过程

（一） 新课导入

利用电源、开关、导线、电磁铁连成一个电路，然后装入塑料圆筒中并闭

合开关，让其靠近大头针，根据所观察到的现象，使学生意识到“电”和“磁”有着密切的联系。从而引入《电流的磁场》的学习。

（二） 新课教学

1. 奥斯特实验

教师演示：利用一个条形磁铁去靠近小磁针。根据所观察到的现象引导学生

思考是不是只有磁铁周围存在磁场？其他的物质能否产生磁场？

教师 ：请同学们利用课桌上的实验器材（两节干电池，电流表，导线，直导

体）连成一个电路，然后将直导体平行的架到小磁针的正上方。记录下

直导体通电和断电时小磁针的偏转情况，以及改变电流方向时，小磁针

的偏转情况。并将观察到的现象和得到的结论填写在学案上。

（1） 学生进行分组实验，教师巡回指导

指导内容：a. 直导体要与小磁针平行

b.注意观察电流的方向与小磁针偏转的方向

（2）教师引导学生从以下几个方面分析讨论：

a．接通电路，直导体中有电流通过，小磁针发生偏转。断开电路，

直导线中无电流通过，小磁针恢复到原来的指向。这一现象说

明了什么？

b.改变通过直导体中的电流方向，小磁针的偏转方向发生改变。

这一现象又说明了什么？

（3）得出结论：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流的方向有关。

（4）教师总结：刚才同学们所做的实验，其实就是历史上著名的奥斯特实验。

它揭示了电现象和磁现象不是彼此孤立的，而是有密切联系的，即电可以产生磁。我们把电流的这种现象又叫做电流的磁效应。

（5）电流磁效应的应用：电铃、电话、电磁起重机、扬声器等。

2. 通电螺线管周围的磁场

教师：刚才同学们通过实验已经发现了通电直导体周围存在磁场，同时我们

也发现了当把通电直导体靠近小磁针时，小磁针却缓缓的转动，说明

了通电直导体周围的磁场很弱。那么同学们有没有什么办法使它周围

的磁场变得更强呢？

学生回答：a.增大电流 b.利用几根导体并在一起

教师：根据学生的回答，教师的演示，引领学生学习通电螺线管周围的磁场这

部分内容。

（1）.学生自己制作一个螺线管

（2）.探究通电螺线管周围的磁场分布情况

a.提出问题：在刚才的实验中同学们已经知道通电螺线管周围存在磁场，那请同学们思考一下，它的磁场分布可能会是什么样子的？

b.引导学生猜想

c.设计实验进行验证

在通电螺线管和条形磁铁的周围摆放几枚小磁针，教师巡回演示。

让学生观察小磁针在它们周围的排列情况，并进行比较。

d.分析与论证

通电螺线管周围的小磁针排列情况与条形磁体周围的小磁针排列

情况相似，因此其周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似。通电螺线

管就相当于一个条形磁体。

（3）.确定通电螺线管的极性

教师：通过前面的学习，同学们已经知道了通电螺线管就相当于一个条形磁体，

那么它的两极应该在它的两端，那么到底哪端是N极，哪端是S极？我们又如何确定呢？

a. 提出问题：通电螺线管的极性如何确定？

b. 教师引导，学生回答：

a) 根据磁体的指向性

b) 根据磁极间的相互作用规律

c. 教师演示：利用小磁针来确定螺线管的N极和S极，并将结果记录下来。 d. 分析：教师根据实验记录，引导学生分析，得出通电螺线管的极性方向

与电流的环绕方向有关。

（4）右手螺旋定则

教师：磁场的方向与电流的方向有关，如果改变通电螺线管中的电流方向，其周围的磁场方向也会发生改变。那么，有没有一种比较简单的办法来判

断通电螺线管的磁极呢？教师介绍右手螺旋定则并且演示。

内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中的电流环绕方向一致，则大拇指所指的那一端，就是通电螺线管的N极。

（5）练一练

（三）课堂总结

通过本节课的学习，你懂的了哪些知识？

（四）布置作业

课后作业1.2.3.4

（五）板书设计

第二节 电流的磁场

一． 奥斯特实验

通电导体周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关

二． 通电螺线管的磁场

a. 通电螺线管周围存在磁场，其周围的磁场与条形磁体周围的磁

场相似。

b. 通电螺线管的极性方向与电流的方向有关。

c. 右手螺旋定则

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