《13.1磁場 磁感線》教案、導學案、同步練習

1/22《13.1磁場磁感線》教案【教學目標】1．列舉磁現象在生活、生產中的應用，了解磁現象。2．知道奧斯特的實驗—通電導線周圍存在磁場。3．知道常見的幾種磁場的特點。4．掌握安培定則，會用安培定則判斷磁場的方向?！窘虒W重難點】掌握安培定則，會用安培定則判斷磁場的方向?！窘虒W過程】一、復習提問、新課導入教師：我國古代對磁最早的應用是什么？日常生活中有哪些是磁知識的運用？一起回顧初中九年級的知識：1．磁性：把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性。2．磁體：具有磁性的物體叫磁體。3．磁極：磁體中磁性最強的區(qū)域。規(guī)定：小磁針靜止時指南的磁極叫南極，指北的磁極叫北極。4．磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫做磁化。5．消磁：當磁化后的材料，受到了外來的能量的影響，比如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁矩方向會變得不一致，磁性就會減弱或消失，此過程稱為消磁。6．磁性材料：（1）軟磁體：電磁鐵（2）硬磁體（永久磁體）：條形磁鐵7．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。我們發(fā)現電和磁現象有相似之處電現象磁現象自然界中存在正電荷和負電荷磁體上存在南極和北極同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引教師列舉事例：1731年，一英國商人發(fā)現雷擊后的刀叉竟具有了磁性。1751年，富蘭克林發(fā)現萊頓瓶放電可使縫衣針磁化。提問：電現象和磁現象間的相似是偶然的嗎？那些磁化現象又說明了什么呢？電現象和磁現象存在某種聯系嗎？引出本節(jié)課的知識。二、新課教學（一）電和磁的聯系1．磁場磁體周圍空間存在的一種特殊物質問題：是否只有磁鐵周圍才存在磁場？引導學生進行實驗一。實驗一：電流對磁體的作用（奧斯特實驗）通電時小磁針會發(fā)生偏轉。斷電時小磁針轉回到指南北的方向。說明：通電直導線周圍存在磁場。通電電流方向相反，小磁針偏轉方向也相反。說明：磁場方向與電流方向有關。問題：電流對磁體是通過什么作用的呢？學生回答：磁場。問題：電流對磁體有力的作用，那么磁體對電流有力的作用嗎？引導學生進行實驗二。實驗二：磁體對電流的作用力現象：導體棒由靜止變?yōu)檫\動。實驗證明：磁體對電流有力的作用。問題：磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？學生回答：磁場。問題：電流與電流之間是否有力的作用？引導學生進行實驗三。實驗三：電流對電流的作用力現象：通電導體棒相互吸引（排斥）。實驗證明：電流對電流有力的作用。結論：電流和電流之間的相互作用力是通過磁場發(fā)生。教師總結：以上三個實驗說明：2．磁場的基本性質磁場對放入其中的磁體或通電導體會產生磁力作用。（磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的）（二）磁感線教師：初中的時候我們引入了磁感線的概念，大家還記得條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場特點嗎？教師展示常見的磁場的磁感線：1．條形磁鐵2．蹄形磁鐵3．通電螺線管（三）安培定則教師多次反復實驗，總結規(guī)律：1．安培定則：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向。（大拇指指向螺線管北極）2．幾種常見的電流產生的磁場奧斯特實驗讓我們知道通電直導線周圍有磁場，那么請同學們猜想一下通電直導線的磁場是什么樣的？教師引導學生用直導線和鐵屑、小磁針做實驗（1）直線電流問題：可以用什么方法判斷直導線周圍的磁場方向呢？總結：安培定則：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。提問：如果將導線彎曲，會是怎么樣的呢？（2）環(huán)形電流教師引導學生繪制出環(huán)形電流的磁感線思考：環(huán)形電流的磁場方向可以用什么方法判斷呢？總結：安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向?！纠}】如圖，一束帶電粒子沿水平方向平行的飛過磁針上方時，磁針的N極向紙內偏轉，則這束帶電離子可能是（）A.向右飛行的正粒子束B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負粒子束D.向左飛行的負離子束問題：為什么電流會產生磁場？磁和電之間聯系的實質是什么？3．安培分子電流假說所有磁現象都可以歸結為運動電荷（電流）之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。安培分子電流假說對一些磁現象的解釋：磁鐵和電流的磁場本質上都是由運動的電荷產生的?！揪毩暀z測】1．指出圖中通電螺線管左側小磁針靜止時的極性。2．在圖中，線圈通電后，磁針的S極指向線圈，則電源的正極在______端。3．如圖所示，在通電線圈右側小磁針靜止時N極指向線圈，試畫出線圈的繞法。4．首先從實驗中發(fā)現電流磁效應的科學家是（）A．安培B．法拉第C．牛頓D．奧斯特。5．標出下列各圖中小磁針靜止時N極6．確定線圈通電后小磁針的轉動情況7．標出下列各圖中導線電流方向8．如圖所示，兩根靠近但彼此絕緣的直導線互相垂直，通以大小相同的電流，在哪一個區(qū)域兩根導線的磁場方向一致且向里（）A．I區(qū)B．II區(qū)C．III區(qū)D．IV區(qū)9．如圖所示，兩個通電螺線管互相吸引，試畫出第一個線圈的繞法。10．在下圖中，通電導線受到向上的磁場力F，試畫出線圈的繞法?！?3.1磁場磁感線》導學案【學習目標】1．列舉磁現象在生活、生產中的應用，了解磁現象。2．知道奧斯特的實驗—通電導線周圍存在磁場。3．知道常見的幾種磁場的特點。4．掌握安培定則，會用安培定則判斷磁場的方向?！緦W習重難點】掌握安培定則，會用安培定則判斷磁場的方向。【學習過程】一、自主預習1．物體具有的吸引鐵、鈷、鎳等物質的屬性叫做___________；具有磁性的物質叫做___________；磁體上磁性最強的部分叫做___________；磁體有兩個磁極：南極、北極。同名磁極相互___________，異名磁極相互___________。2．丹麥物理學家___________首先發(fā)現電流周圍也存在著磁場。3．磁場是存在于___________或電流周圍空間的一種___________的物質；磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間的作用都是通過___________來傳遞的。4．一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫做___________。5．當磁化后的材料，受到了外來的能量的影響，比如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁矩方向會變得不一致，磁性就會減弱或消失，此過程稱為___________。6．磁性材料：（1）軟磁體：___________。（1）硬磁體（永久磁體）：___________。7．電現象和磁現象有相似之處電現象磁現象自然界中存在____電荷和____電荷磁體上存在____極和____極同種電荷相互________異種電荷相互________同名磁極相互________異名磁極相互________二、新課學習（一）電和磁的聯系1．磁場實驗一：電流對磁體的作用（奧斯特實驗）通電時小磁針________發(fā)生偏轉（填會或不會）；斷電時小磁針轉回到指南北的方向；說明：______________________________________。通電電流方向相反，小磁針偏轉方向__________。說明：_______________________________________。問題：電流對磁體是通過什么作用的呢？回答：____________。實驗二：磁體對電流的作用力現象：______________________________________。實驗證明：______________________________________。問題：磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？回答：_____________。實驗三：電流對電流的作用力現象：__________________________。實驗證明：__________________________。結論：電流和電流之間的相互作用力是通過_____________發(fā)生。2．磁場的基本性質：_________________________________________________。磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過_____________發(fā)生的。（二）磁感線1．條形磁鐵2．蹄形磁鐵3．通電螺線管（三）安培定則1．安培定則：用_______握住螺旋管，讓彎曲的_______所指的方向跟_______方向一致，_______所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向。（大拇指指向螺線管_______極）2．幾種常見的電流產生的磁場（1）直線電流問題：可以用什么方法判斷直導線周圍的磁場方向呢？安培定則：用_______握住導線，讓伸直的_______所指的方向跟_______的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。（2）環(huán)形電流繪制出環(huán)形電流的磁感線思考：環(huán)形電流的磁場方向可以用什么方法判斷呢？安培定則：讓_______彎曲的_______和環(huán)形電流的方向一致，伸直的_______所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向?！纠}】如圖，一束帶電粒子沿水平方向平行的飛過磁針上方時，磁針的N極向紙內偏轉，則這束帶電離子可能是（）A.向右飛行的正粒子束B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負粒子束D.向左飛行的負離子束3．安培分子電流假說所有磁現象都可以歸結為運動電荷（電流）之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環(huán)形電流——______________，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個_______?！揪毩暀z測】1．指出圖中通電螺線管左側小磁針靜止時的極性。2．在圖中，線圈通電后，磁針的S極指向線圈，則電源的正極在______端。3．如圖所示，在通電線圈右側小磁針靜止時N極指向線圈，試畫出線圈的繞法。4．首先從實驗中發(fā)現電流磁效應的科學家是（）A．安培B．法拉第C．牛頓D．奧斯特。5．標出下列各圖中小磁針靜止時N極6．確定線圈通電后小磁針的轉動情況7．標出下列各圖中導線電流方向8．如圖所示，兩根靠近但彼此絕緣的直導線互相垂直，通以大小相同的電流，在哪一個區(qū)域兩根導線的磁場方向一致且向里（）A．I區(qū)B．II區(qū)C．III區(qū)D．IV區(qū)9．如圖所示，兩個通電螺線管互相吸引，試畫出第一個線圈的繞法。10．在下圖中，通電導線受到向上的磁場力F，試畫出線圈的繞法?！?3.1磁場磁感線》同步練習基礎鞏固1.如圖所示,某磁場的一條磁感線。其上有A、B兩點,則()A.A點的磁場一定強B.B點的磁場一定強C.因為磁感線是直線,A、B兩點的磁場一樣強D.條件不足,無法判斷解析由磁場中一根磁感線無法判斷磁場強弱。答案D2.奧斯特實驗說明了()A.磁場的存在 B.磁場的方向性C.電流可以產生磁場 D.磁場間有相互作用解析奧斯特實驗中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉,說明電流可以產生磁場,選項C正確。答案C3.月球表面周圍沒有空氣,它對物體的引力僅為地球上的16,月球表面沒有磁場,根據這些特征,在月球上,圖中的四種情況能夠做到的是(解析既然月球表面沒有磁場,那么在月球上就不能用指南針定向,所以選項A錯誤;月球表面周圍沒有空氣,所以無法使用電風扇吹風,而聲音的傳播需要介質,所以選項B、C均錯誤。只有選項D正確。答案D4.磁性水雷是用一個可繞軸轉動的小磁針來控制起爆電路的,軍艦被磁化后就變成了一個浮動的磁體,當軍艦接近磁性水雷時,就會引起水雷的爆炸,其依據是()A.磁體的吸鐵性B.磁體間的相互作用規(guī)律C.電荷間的相互作用規(guī)律D.磁場對電流的作用原理解析軍艦被磁化成磁體與小磁針發(fā)生相互作用,屬于磁體間同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引作用,選項B正確。答案B5.(多選)如圖所示,電流產生磁場的分布圖。正確的分布圖是()解析由安培定則可以判斷出直線電流產生的磁場方向,選項A正確,選項B錯誤。對于環(huán)形電流,注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出選項C錯誤,選項D正確。答案AD6.如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈,在線圈中心處掛上一個小磁針,且與線圈在同一平面內,則當赫姆霍茲線圈中通以圖示方向的電流時()A.小磁針N極向里轉B.小磁針N極向外轉C.小磁針在紙面內向左擺動D.小磁針在紙面內向右擺動解析由于線圈中電流沿順時針方向,根據安培定則可以確定,線圈內部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同,故小磁針N極向里轉。答案A能力提升1.下列對磁感線的描述正確的是()A.磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B.自由轉動的小磁針放在通電螺線管內部,其N極指向螺線管的南極C.磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向D.通電直導線的磁感線分布是以導線上任意點為圓心垂直于導線的多組等間距同心圓解析磁感線在磁體的內部從S極指向N極,在磁體的外部從N極指向S極,A錯誤;在磁體內部的小磁針的N極指向磁體的N極,B錯誤;磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,C正確;通電直導線的磁感線分布是以導線上任意點為圓心垂直