电流的磁场教学设计1
(一)教学目的
1.知道电流周围存在着磁场。
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。
3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
(二)教具
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。
(三)教学过程
1.复习提问，引入新课
重做第二节课本上的图11-7的演示实验，提问：
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。
板书：第四节电流的磁场
一、奥斯特实验
1.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。)
板书：
2.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11-13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，教师板书：
二、通电螺线管的磁场
1.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：
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。
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，弄清安培定则的作用和判定方法。板书：
三、安培定则
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，用安培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，再用安培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。
3.小结(略)
4.作业：①完成课本上的“想想议议”。
②课本上的练习1、2、3题。
电流的磁场教学设计2
（一）教学目的
1．知道什么是电磁铁。
2．理解电磁铁的特性和工作原理。
3．知道电磁继电器的构造和工作原理。
（二）实验器材
螺线管，铁棒，几个小磁针，一个线圈匝数可以改变的电磁铁，电源，开关，滑动变阻器，电流表和一小堆大头针，多媒体课件《电磁继电器》，电磁继电器，电磁继电器挂图，小灯泡一只，两只1．5伏的干电池，学生电源一台，导线6根，开关两只。
（三）课前准备
检查学生使用的实验器材是否有损坏，将实验器材分小组放在盒子里，将小盒子放在学生的实验桌上。
（四）教学过程
1．提问引入新课
教师出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？
（学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。）
进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。
提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？
（插入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。）
进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？
学生讨论得出：铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。
教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。本节课我们就来研究电磁铁。
2．进行新课
板书：研究电磁铁
一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。
提问：电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？下面我们用实验来研究。
板书：实验：研究电磁铁的特点
进一步提问：怎样来做实验呢？其步骤是怎样的呢？
我们知道，电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的，由此，我们可以进行猜想：它的磁性与电流的大小有关；螺线管是由导线绕制成的，它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。
（用小黑板或投影仪展示下列记录表格）
学生实验：首先请同学们从盒子里拿出实验器材，放在桌上摆好，观察所用的器材，同时思考下列问题：
这些实验器材应连接成怎样的电路？
（应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路）
用什么来判断电磁铁的磁性强弱？
（通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断）
学生将实验器材连接好，检查电路无误后进行实验：
①将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。
②将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小（观察电流表指针的示数），从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
③将开关合上，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。
实验小结：让学生归纳、概括实验结果后，教师板书：实验表明：
1．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
2．通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
3．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
(2)讨论电磁铁的优点
提问：通过实验，我们知道了电磁铁的一些特点，它的这些特点与永磁体相比，有哪些优点呢？
学生讨论后，老师归纳板书：
电磁铁的优点：1．磁性能快显快消。
2．磁性强弱可以调节。
人直接操作高压电路的开关是很危险的，如果能够在低压下操作高压电路，就能避免高压的危险。这节课我们就学习利用电磁铁制成的电磁继电器，电话、电铃等电磁继电器的应用等知识。
板书：第六节电磁铁的应用
放映多媒体课件《电磁继电器》，讲解学习电磁继电器的结构。
1．电磁继电器的结构
引导学生观察实验用电磁继电器，配合演示多媒体课件《电磁继电器》，问：
①电磁继电器中的.电磁铁在什么位置？电磁铁起什么作用？
②图中的衔铁，它起什么作用？
③图中的弹簧，它起什么作用？
④图中的动触点，是静触点，它们起什么作用？
学生通过观察回答以上问题时，教师注意纠正，让学生正确认识电磁继电器各部件的名称和作用。
板书：
控制电路的组成——电磁铁、低压电源、开关。
工作电路的组成——高压电源、电动机、电磁继电器的触点部分。
(2)引导学生弄懂电磁继电器的工作原理
让学生看课本，教师引导学生讨论电磁继电器的工作过程，然后让学生阅读课本电磁继电器“工作原理”部分，边阅读边理解电磁继电器的工作原理。
2．电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。
电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
3．电磁继电器的应用
①工作电路是有危险的高压电路，通过电磁继电器可利用低压控制高压。
②工作场所温度高或环境不好，可以利用电磁继电器实现远距离操作。多媒体课件演示。
板书：电磁继电器的应用
用低电压弱电流控制高电压强电流。
实现远距离操作。
小结：略。
作业：。
电流的磁场教学设计3
一、教学目标：
1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。
2、知道电动机就是利用上述现象制成的。
3、搞清电磁感应和磁场对电流作用中的能量转化。
4．培养、训练学生观察能力和从实验事实中，归纳、概括物理概念与规律的能力。
二、重点难点分析：
通电导线在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向之间的关系是本节的难点，也是分析电动机转动的依据。初中不要求左手定则，弄清楚电动机的转动有一定难度。
三、教具：
演示用通电直导线在磁场中受力实验器材（电源、滑动变阻器、开关、导线、蹄型磁铁、铁棒架）
通电线圈在磁场中转动的演示装置。
四、主要教学过程
㈠、引入新课：
首先做直流电动机通电转动的演示实验，接着提出问题：电动机为什么会转动？
请同学们回忆一下奥斯特实验——电流周围存在着磁场。
复习：磁体的周围存在着磁场，电流的周围也存在着磁场；
磁场最基本的性质是对磁场中的磁体产生磁力作用，那么磁场对磁场中的电流是否会产生磁力作用呢？
即电流对磁体有力的作用，磁体对电流有无力的作用呢？
㈡、新课教学
板书：四、磁场对电流的作用
1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。
⑴、介绍实验装置，实验对象为通电小铜棒。（通电直导线）
⑵、实验过程：静止在导轨上的铜棒通电后，会发生什么现象？（实验表明：通电导体在磁场中受到磁力作用。）
⑶、改变电流方向，不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与电流方向有关。）
⑷、改变磁感线方向，不改变电流方向，铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。）
用边演示，边指导观察，边提出问题的方式，完成实验。
问：通电铜棒在磁场中，运动的原因是什么？
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的，不论是改变电流方向．还是改变磁场方向，都会改变力的方向。
小结：磁场对电流的作用
A、通电导体在磁场中受到力的作用.
B、通电导体在磁场里受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。
2、应用：通电线圈在磁场中
⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置，实验研究对象是通电线圈。
⑵、把一个线圈放在磁场里，接通电源让电流通过线圈，观察发生的现象。
分析课本中甲图的ab边受力向上，由磁场对电流的作用第二条可知：cd边受力向下。结果线圈将顺时针转动。
通电线圈在磁场中转动，电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。
分析课本中乙图的ab边仍受向上的力，cd边受向下的力，转动将停止。
讨论想想议议，线圈会立即停下来吗？
（由于惯性，线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么？）
小结：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
3、磁场对电流的作用过程中的能量变化怎样：
消耗了什么能—电能，（电源）
得到了什么能——机械能（线圈转动）
比较：电磁感应——机械能转化为电能——发电机
磁场对电流的作用——电能转化为机械能——电动机
当堂练习：课本后2题填空。
㈢、作业：《物理之友》后相应章节§.练习作业.