探究電流周圍的磁場(chǎng)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1探究電流周圍探究電流周圍(zhuwi)的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)第一頁(yè)，共31頁(yè)。1.認(rèn)識(shí)通電直導(dǎo)線認(rèn)識(shí)通電直導(dǎo)線(doxin)和通電線圈和通電線圈周圍的磁場(chǎng)周圍的磁場(chǎng)(重點(diǎn)重點(diǎn))2.掌握安培定則掌握安培定則(重點(diǎn)重點(diǎn))3.理解通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)理解通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)(難點(diǎn)難點(diǎn))教學(xué)教學(xué)(jio xu)目標(biāo)目標(biāo)第2頁(yè)/共31頁(yè)第二頁(yè)，共31頁(yè)。自主探究：電流的磁場(chǎng)分布自主探究：電流的磁場(chǎng)分布 閱讀閱讀(yud)課本課本P-104頁(yè)頁(yè)至至P-106完成以下問(wèn)題完成以下問(wèn)題 (1)直線電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng)分布：直線電流的磁場(chǎng)磁感線是一些磁場(chǎng)分布：直線電流的磁場(chǎng)磁感線是一些圍繞以導(dǎo)線圍繞以導(dǎo)線

2、(doxin)上各點(diǎn)為圓心的上各點(diǎn)為圓心的 ，這些同心圓都在跟導(dǎo)線，這些同心圓都在跟導(dǎo)線(doxin) 的平面上的平面上安培定則：右手握住導(dǎo)線安培定則：右手握住導(dǎo)線(doxin)，讓大，讓大拇指指拇指指向向 的方向，則彎曲的四指所指的方的方向，則彎曲的四指所指的方向就是向就是 的環(huán)繞方向的環(huán)繞方向 同心圓同心圓 垂直垂直(chuzh)電流電流磁感線磁感線第3頁(yè)/共31頁(yè)第三頁(yè)，共31頁(yè)。(2)通電線圈的磁場(chǎng)通電線圈的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)：環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線環(huán)形電流的磁場(chǎng)：環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線是一些是一些 環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線也滿足環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線也滿足 .通電螺線管的磁場(chǎng)：就像一根通電螺線管的

3、磁場(chǎng)：就像一根(y n) ，一端相當(dāng)于北極，另一端相當(dāng)于南極長(zhǎng)，一端相當(dāng)于北極，另一端相當(dāng)于南極長(zhǎng)直通電螺線管內(nèi)中間部分的磁場(chǎng)近似直通電螺線管內(nèi)中間部分的磁場(chǎng)近似 通電螺線管的電流方向跟它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的通電螺線管的電流方向跟它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線方向之間的關(guān)系仍然滿足磁感線方向之間的關(guān)系仍然滿足 安培安培(npi)定則定則 圍繞圍繞(wiro)條形磁鐵條形磁鐵勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)安培定則安培定則第4頁(yè)/共31頁(yè)第四頁(yè)，共31頁(yè)。方向方向(fngxing)探究探究電電磁磁磁感線分布特點(diǎn)磁感線分布特點(diǎn) 遵循的規(guī)律遵循的規(guī)律直線直線(zhxin)電電流流環(huán)形環(huán)形(hun xn)電流電流通電螺通電螺線管線管第

4、5頁(yè)/共31頁(yè)第五頁(yè)，共31頁(yè)。最早發(fā)現(xiàn)最早發(fā)現(xiàn)(fxin)電流也能產(chǎn)生磁電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)的科學(xué)家是誰(shuí)？場(chǎng)的科學(xué)家是誰(shuí)？ 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)(shyn)電電路路(1820年丹麥年丹麥(dn mi)物理學(xué)家?jiàn)W斯特物理學(xué)家?jiàn)W斯特)思考：思考：在奧斯特實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)在奧斯特實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，要使小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)線的放置，要使小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)線的放置方向應(yīng)該注意什么？方向應(yīng)該注意什么？第6頁(yè)/共31頁(yè)第六頁(yè)，共31頁(yè)。問(wèn)題問(wèn)題:電能生磁，直線電流、環(huán)形電能生磁，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁場(chǎng)電流、通電螺線管的磁場(chǎng)(cchng)磁感線分布有什么特點(diǎn)磁感線分布有什么特點(diǎn)？他們遵循什么規(guī)律

5、呢？他們遵循什么規(guī)律呢？第7頁(yè)/共31頁(yè)第七頁(yè)，共31頁(yè)。(1)(1)讓一直導(dǎo)線垂直穿過(guò)一塊水平硬紙板，將小讓一直導(dǎo)線垂直穿過(guò)一塊水平硬紙板，將小磁針?lè)胖迷谒接布埌甯魈帲油娫创裴樂(lè)胖迷谒接布埌甯魈?，接通電? .觀察小觀察小磁針在各處的指向，分析直線電流的磁感線的磁針在各處的指向，分析直線電流的磁感線的分布分布(fnb)(fnb)特點(diǎn)特點(diǎn). .(2)(2)用細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)中的排列來(lái)模擬直線電流的用細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)中的排列來(lái)模擬直線電流的磁感線的分布磁感線的分布(fnb)(fnb)，分析其磁感線的特點(diǎn)，分析其磁感線的特點(diǎn). .實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究1 1：直線電流的磁場(chǎng)：直線電流的磁場(chǎng)(cchng)

6、(cchng)的分布的分布第8頁(yè)/共31頁(yè)第八頁(yè)，共31頁(yè)。 用細(xì)鐵屑模擬環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線的分布用細(xì)鐵屑模擬環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線的分布，分析，分析(fnx)(fnx)其磁感線的特點(diǎn)其磁感線的特點(diǎn). .實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究2 2：環(huán)形：環(huán)形(hun xn)(hun xn)電流的磁場(chǎng)的分布電流的磁場(chǎng)的分布 用細(xì)鐵屑模擬通電螺線管的磁感線分布用細(xì)鐵屑模擬通電螺線管的磁感線分布(fnb)(fnb)，分析其磁感線的特點(diǎn)，分析其磁感線的特點(diǎn). .實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究3 3：通電螺線管的磁場(chǎng)的分布：通電螺線管的磁場(chǎng)的分布第9頁(yè)/共31頁(yè)第九頁(yè)，共31頁(yè)。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)結(jié)論結(jié)論1.1.通電導(dǎo)線和磁體一樣，周

7、圍存在著磁通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場(chǎng)，即：電流的磁場(chǎng)場(chǎng)，即：電流的磁場(chǎng)2.2.電流的磁場(chǎng)方向電流的磁場(chǎng)方向(fngxing)(fngxing)跟電流的跟電流的方向方向(fngxing)(fngxing)有關(guān)。有關(guān)。第10頁(yè)/共31頁(yè)第十頁(yè)，共31頁(yè)。I IB B直線直線(zhxin)(zhxin)電流小磁針在各處的指向電流小磁針在各處的指向第11頁(yè)/共31頁(yè)第十一頁(yè)，共31頁(yè)。細(xì)鐵屑模擬直線細(xì)鐵屑模擬直線(zhxin)(zhxin)電流的磁感線的分布電流的磁感線的分布第12頁(yè)/共31頁(yè)第十二頁(yè)，共31頁(yè)。直線電流的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：直線電流的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)： 以導(dǎo)線以導(dǎo)線(doxin)上任意

8、點(diǎn)為圓心的同心上任意點(diǎn)為圓心的同心圓且圓面與直導(dǎo)線圓且圓面與直導(dǎo)線(doxin)垂直，越向外越垂直，越向外越疏磁場(chǎng)越弱疏磁場(chǎng)越弱. （無(wú)極（無(wú)極(w j)磁場(chǎng)）磁場(chǎng)）第13頁(yè)/共31頁(yè)第十三頁(yè)，共31頁(yè)。 直線電流直線電流(dinli)的方向跟磁感線方向的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢？之間的關(guān)系如何判斷呢？安培定則安培定則(dn z)：（右手螺旋定則：（右手螺旋定則(dn z)）用右手）用右手握住導(dǎo)線，讓大拇指指向跟電流的方向，則彎曲的四指握住導(dǎo)線，讓大拇指指向跟電流的方向，則彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 第14頁(yè)/共31頁(yè)第十四頁(yè)，共31頁(yè)。

9、細(xì)鐵屑模擬環(huán)形細(xì)鐵屑模擬環(huán)形(hun xn)(hun xn)電流的磁感線的分布電流的磁感線的分布第15頁(yè)/共31頁(yè)第十五頁(yè)，共31頁(yè)。環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)： 內(nèi)部?jī)?nèi)部(nib)比外部強(qiáng)，磁感線越向外比外部強(qiáng)，磁感線越向外越疏越疏第16頁(yè)/共31頁(yè)第十六頁(yè)，共31頁(yè)。 環(huán)形電流的方向跟中心軸線環(huán)形電流的方向跟中心軸線(zhu xin)上的磁感線方向之間的關(guān)系如何判上的磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷？斷？安培定則：（右手螺旋定則）讓右手彎曲的四指和安培定則：（右手螺旋定則）讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直環(huán)形電流的方向一致，伸直(shn zh)的大拇指所指的大拇指

10、所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。 第17頁(yè)/共31頁(yè)第十七頁(yè)，共31頁(yè)。細(xì)鐵屑模擬細(xì)鐵屑模擬(mn)(mn)通電螺線管的磁感線通電螺線管的磁感線的分布的分布第18頁(yè)/共31頁(yè)第十八頁(yè)，共31頁(yè)。通電螺線管的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：通電螺線管的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)： 內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且內(nèi)部比外部?jī)?nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且內(nèi)部比外部(wib)磁場(chǎng)強(qiáng)內(nèi)部磁感線方向由磁場(chǎng)強(qiáng)內(nèi)部磁感線方向由S極指極指向向N極，外部極，外部(wib)由由N極指向極指向S極極第19頁(yè)/共31頁(yè)第十九頁(yè)，共31頁(yè)。 通電螺線管的電流方向跟中心軸線通電螺線管的電流方向跟中心軸線(zhu xin)上

11、的磁感線方向之間的關(guān)系上的磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷？如何判斷？安培定則：（右手螺旋定則）用右手握住螺線管，讓彎安培定則：（右手螺旋定則）用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致曲的四指所指的方向跟電流方向一致(yzh)，大拇指所，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。 第20頁(yè)/共31頁(yè)第二十頁(yè)，共31頁(yè)。想一想：想一想：1.環(huán)形電流、通電螺線管產(chǎn)生環(huán)形電流、通電螺線管產(chǎn)生(chnshng)的磁感線和什么磁體的磁感線類似？的磁感線和什么磁體的磁感線類似？2.直線電流和環(huán)形電流在應(yīng)用安培定則時(shí)彎直線電流和環(huán)形電流在應(yīng)用安培定則時(shí)彎曲的四

12、指和大拇指有什么不同？曲的四指和大拇指有什么不同？第21頁(yè)/共31頁(yè)第二十一頁(yè)，共31頁(yè)。物理物理(wl)中規(guī)定中規(guī)定垂直紙面的磁感線標(biāo)記法垂直紙面的磁感線標(biāo)記法 點(diǎn)表示點(diǎn)表示(biosh)磁場(chǎng)垂磁場(chǎng)垂直紙面向外直紙面向外 叉表示磁場(chǎng)叉表示磁場(chǎng)(cchng)垂垂直紙面向里直紙面向里第22頁(yè)/共31頁(yè)第二十二頁(yè)，共31頁(yè)。立體圖立體圖直線直線(zhxin)(zhxin)電流磁場(chǎng)電流磁場(chǎng)從上向下看？從上向下看？橫截面圖橫截面圖縱截面縱截面圖圖從前從前(cngqin)向向后看？后看？基本技能：基本技能：立體圖立體圖平面圖平面圖想象想象(xingxing)畫畫第23頁(yè)/共31頁(yè)第二十三頁(yè)，共31頁(yè)。立

13、體立體圖圖環(huán)形環(huán)形(hun xn)(hun xn)電流磁場(chǎng)電流磁場(chǎng)從右向從右向左左看？看？橫截面圖橫截面圖縱截面縱截面圖圖從前從前(cngqin)向向后看？后看？基本技能：基本技能：立體圖立體圖平面圖平面圖想象想象(xingxing)畫畫第24頁(yè)/共31頁(yè)第二十四頁(yè)，共31頁(yè)。立體圖立體圖通電通電(tng din)(tng din)螺線管磁場(chǎng)螺線管磁場(chǎng)從從左左向向右右看？看？橫截面圖橫截面圖縱截面縱截面圖圖從前從前(cngqin)向向后看？后看？基本技能：基本技能：立體圖立體圖平面圖平面圖想象想象(xingxing)畫畫第25頁(yè)/共31頁(yè)第二十五頁(yè)，共31頁(yè)。 通電的螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形通電的

14、螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵，一端是磁鐵，一端是N極，另一端是極，另一端是S極，極，把一個(gè)小磁針把一個(gè)小磁針(czhn)放入螺線管放入螺線管內(nèi)部，小磁針內(nèi)部，小磁針(czhn)的的N極指向極指向螺線管的哪端呢？螺線管的哪端呢？第26頁(yè)/共31頁(yè)第二十六頁(yè)，共31頁(yè)。例例1 1、圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針、圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a a、b b、c c，閉合開(kāi)關(guān)，閉合開(kāi)關(guān)(kigun)S(kigun)S后，三只小后，三只小磁針磁針N N極的偏轉(zhuǎn)方向是（極的偏轉(zhuǎn)方向是（ ）A A、全向里、全向里 C C、a a向里，向里，b b、c c向外向外 B B、全向外、全向外 D D、a a、c

15、 c向外，向外，b b向里向里第27頁(yè)/共31頁(yè)第二十七頁(yè)，共31頁(yè)。例例2、閉合開(kāi)關(guān)、閉合開(kāi)關(guān)S后，小磁針靜止時(shí)后，小磁針靜止時(shí)N極指向極指向如圖所示那么圖中電源的正極如圖所示那么圖中電源的正極( )A一定在一定在a端端 B一定在一定在b端端 C在在a端或端或b端均可端均可 D無(wú)法無(wú)法(wf)確定確定第28頁(yè)/共31頁(yè)第二十八頁(yè)，共31頁(yè)。延伸探究：如圖延伸探究：如圖,一根通電直導(dǎo)線垂直一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以導(dǎo)線截面的中心為圓心以導(dǎo)線截面的中心為圓心,半徑為半徑為r的的圓周上有圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知四個(gè)點(diǎn)，已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則下列敘述則下列敘述(xsh)正確的是正確的是()A.直導(dǎo)線中的