2019-2020年高中物理 2.2《电流的磁场》学案 新人教版选修1-1.doc

2019-2020年高中物理 2.2电流的磁场学案 新人教版选修1-1学习目标1了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁现象所起的重要作用。2会用磁感线描绘直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场。3会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向。自主学习【问题1】复习：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？问题发散：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？【问题2】（1）演示奥斯特实验演示实验：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？。进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？师生讨论：。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。实验表明： 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？【问题3】重做上面的实验，请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。观察到什么现象？这说明什么？思考：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？合作探究（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？请做下面的实验：演示实验：在纸板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲纸板，请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。【问题4】：同学们观察到什么现象？【问题5】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，弄清安培定则的作用和判定方法。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：用安培定则判定。1在下面如图图221所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向或通电螺线管的绕线方向其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图 图2212.一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图222所示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方向是 图222 A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向图2233、如图图223所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是：（）A从螺线管的N极指向S极； B放在P点的小磁针S极受力的方向； C静止在P点的小磁针N极指的方向；D在P点放一通电小线圈，磁感线一定垂直于小线圈平面课堂检测A组1、首先发现电流磁效应的科学家是() A.安培 B.奥斯特 C.库仑 D.麦克斯韦2、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B磁极之间的相互作用是通过磁场发生的C磁感线是磁场中客观存在的线图224D磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 3、如图图224所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是_，放在ab下方的小磁针的_极转向纸外.2254、如图图225所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为_极，螺线管的a端为_极 图2265、如图图226所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针 _极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相_（填“同”或“反”）B组6、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（ ）A互相吸引 B互相排斥 C不发生相互作用 D无法判断图2277、如图227，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（ ）A向右飞行的正离子 B向左飞行的正离子 C向右飞行的负离子 D向左飞行的负离子8、如图图228所示：在一个平面内有六根绝缘的通电导线，电流强度大小相同，1、图2282、3、4为面积相等的正方形区域，其中指向纸面内的磁场最强的区（ ） A.1区 B.2区 C.3区 D.4区 9、有两根外形基本相同的铁条，已知其中一根是永磁体，另一根是普通软铁，单凭视觉是无法将它们区分开的.若不用其他任何器材，如何才能把它们区分开来?10.小良为了探究电与磁是否有关系进行了一次实验，他选择了干电池、导线、小灯泡、电流表、开关等器材连好电路，并利用支架把电路中的一根导线竖直放置，并在竖直导线周围放置多个小磁针（指南针）。然后，她合上开关给导线通电，见到小灯泡亮，小磁针发生偏转。请回答下列问题（1）在电路中连接小灯泡主要是为了_(选填知道电路是否接通过或填避免电路发生短路)。（2）通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个_。 （3）改变导线的电流方向，则小磁针的偏转方向_。小磁针环绕导线形成图形仍是一个_。（4）通电竖直导线的小磁针的发生偏转，表明电流能够产生_。 （5）如果竖直导线中的电流方向由下自上时，它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向，那么，竖直导线中的电流方向由上自下时，导线周围的小磁针北极的环绕方向是_。（6）发现电流磁效应的科学家是丹麦的_。学有所得 【自主学习】问题1: 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。问题2: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.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，周围也存在着磁场实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。问题3:（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。）思考：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。【合作探究】问题4: 1、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。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，通电螺线管的磁性也发生改变。问题5:练习：12.A 3.CD【课堂检测】1.B 2.AB 3.C端，N极 4.正极,S极 5.N极,同 6.A 7.BC 8.D 9.用手拿一根铁条，用它的一端接近另一根铁条的中部，如果吸引力较强，则手拿的一根为永久磁体，如吸力较弱则手拿的一根为软铁棒.10.（1）避免电路发生短路 （2）圆圈 （3）发生改变；圆圈 （4） 磁场（5）顺时针方向 （6）奥斯特）