人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线教学设计

磁场 磁感线

【教学目标】

1．列举磁现象在生活、生产中的应用，了解磁现象。

2．知道奥斯特的实验—通电导线周围存在磁场。

3．知道常见的几种磁场的特点。

4．掌握安培定则，会用安培定则判断磁场的方向。

【教学重难点】

掌握安培定则，会用安培定则判断磁场的方向。

【教学过程】

一、复习提问、新课导入

教师：我国古代对磁最早的应用是什么？日常生活中有哪些是磁知识的运用？

一起回顾初中九年级的知识：

1．磁性：把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。

2．磁体：具有磁性的物体叫磁体。

3．磁极：磁体中磁性最强的区域。规定：小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极。

4．磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。

5．消磁：当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，比如加热、冲击，其中的各磁畴的磁矩方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失，此过程称为消磁。

6．磁性材料：

（1）软磁体：电磁铁

（2）硬磁体（永久磁体）：条形磁铁

7．磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。

我们发现电和磁现象有相似之处

教师列举事例：

1731年，一英国商人发现雷击后的刀叉竟具有了磁性。

1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。

提问：电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？那些磁化现象又说明了什么呢？电现象和磁现象存在某种联系吗？引出本节课的知识。

二、新课教学

（一）电和磁的联系

1．磁场

磁体周围空间存在的一种特殊物质

问题：是否只有磁铁周围才存在磁场？

引导学生进行实验一。

实验一：电流对磁体的作用（奥斯特实验）

通电时小磁针会发生偏转。

断电时小磁针转回到指南北的方向。

说明：通电直导线周围存在磁场。

通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。

说明：磁场方向与电流方向有关。

问题：电流对磁体是通过什么作用的呢？

学生回答：磁场。

问题：电流对磁体有力的作用，那么磁体对电流有力的作用吗？

引导学生进行实验二。

实验二：磁体对电流的作用力

现象：导体棒由静止变为运动。

实验证明：磁体对电流有力的作用。

问题：磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？

学生回答：磁场。

问题：电流与电流之间是否有力的作用？

引导学生进行实验三。

实验三：电流对电流的作用力

现象：通电导体棒相互吸引（排斥）。

实验证明：电流对电流有力的作用。

结论：电流和电流之间的相互作用力是通过磁场发生。

教师总结：以上三个实验说明：

2．磁场的基本性质

磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。

（磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）

（二）磁感线

教师：初中的时候我们引入了磁感线的概念，大家还记得条形磁铁和蹄形磁铁的磁场特点吗？

教师展示常见的磁场的磁感线：

1．条形磁铁

2．蹄形磁铁

3．通电螺线管

（三）安培定则

教师多次反复实验，总结规律：

1．安培定则：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺线管北极）

2．几种常见的电流产生的磁场

奥斯特实验让我们知道通电直导线周围有磁场，那么请同学们猜想一下通电直导线的磁场是什么样的？

教师引导学生用直导线和铁屑、小磁针做实验

（1）直线电流

问题：可以用什么方法判断直导线周围的磁场方向呢？

总结：

安培定则：

用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

提问：如果将导线弯曲，会是怎么样的呢？

（2）环形电流

教师引导学生绘制出环形电流的磁感线

思考：环形电流的磁场方向可以用什么方法判断呢？

总结：

安培定则：

让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。

【例题】如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电离子可能是（    ）

A.向右飞行的正粒子束

B.向左飞行的正离子束

C.向右飞行的负粒子束

D.向左飞行的负离子束

问题：为什么电流会产生磁场？磁和电之间联系的实质是什么？

3．安培分子电流假说

所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。

安培分子电流假说对一些磁现象的解释：

磁铁和电流的磁场本质上都是由运动的电荷产生的。

【练习检测】

1．指出图中通电螺线管左侧小磁针静止时的极性。

2．在图中，线圈通电后，磁针的S极指向线圈，则电源的正极在______端。

3．如图所示，在通电线圈右侧小磁针静止时N极指向线圈，试画出线圈的绕法。

4．首先从实验中发现电流磁效应的科学家是（    ）

A．安培       B．法拉第       C．牛顿       D．奥斯特。

5．标出下列各图中小磁针静止时N极

6．确定线圈通电后小磁针的转动情况

7．标出下列各图中导线电流方向

8．如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里（    ）

A．I区

B．II区

C．III区

D．IV区

9．如图所示，两个通电螺线管互相吸引，试画出第一个线圈的绕法。

10．在下图中，通电导线受到向上的磁场力F，试画出线圈的绕法。