高中物理電流的磁場教案設計

一、電流的磁效應

說明：人類很早就留意到了電流的磁效應。例如：①一名英國商人發現，雷電過後，他的一箱新刀竟然帶上了磁性②富蘭克林也在實驗中發現，在萊頓瓶放電後，附近的縫衣針被磁化了

說明：那麼電流和磁場之間有什麼關係嗎？19 世紀，隨著對摩擦生熱等現象認識的深人，人們逐步相信自然界各種運動之間存在著廣泛聯絡。除了表面上的一些相似性之外，電和磁之間是否還存在著更深刻的聯絡？一些科學家相信．答案是肯定的，在實驗中尋找這種聯絡，就成為他們的探索目標。後來，丹麥物理學家奧斯特首先獲得成功。1820 年，奧斯特發現：把一根導線平行地放在磁針的上方，給導線通電時，磁針發生了偏轉，就好像磁針受到磁鐵的作用一樣。這說明不僅磁鐵能產生磁場，電流也能產生磁場，這個現象稱為電流的磁效應

問：既然電流能夠產生磁場，那麼電流的方向和磁場的方向之間是否存在什麼關係呢？

演示實驗

實驗儀器：直導線、硬紙板、細鐵屑、直流電源

實驗過程：①使直導線穿過一塊硬紙板

②給導線通電

③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑

④輕敲硬紙板

⑤觀察細鐵屑的排列情況，以得到電流的方向和磁場的方向之間的關係

說明：以安培為代表的法國科學家經過長期實驗，總結了直線電流和磁場方向之間的關係，得出了安培定則，具體內容是：右手握住導線，伸直的拇指的方向代表電流的方向，那麼彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向

問：直線電流的磁場可以用什麼圖形表示？（一系列的同心圓）

問：這些同心圓有何特徵？（內緊外鬆）

演示實驗

實驗儀器：環形導線、硬紙板、直流電源、細鐵屑

實驗過程：①把環形導線穿過硬紙板

②給導線通電

③在硬紙板上均勻地撒一層細鐵屑

④輕敲硬紙板

⑤觀察細鐵屑的排列情況，以得到電流的方向和磁場的方向之間的關係

說明：以安培為代表的法國科學家經過長期實驗，總結了環形電流和磁場方向之間的關係，右手握住環形導線．彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是圓環中心周線上的磁感線的方向

問：螺線管可以看成由多個環形導線組成，那通電螺線管的`電流方向跟它的磁感線方向之間有怎樣的關係呢？（右手握住螺線管．彎曲的四指所指的方向代表電流的方向，拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向

說明：通電螺線管外部的磁場與條形磁體十分相似，如果把它看做一個條形磁體，那如何判斷螺線管的N極？（拇指的指向是條形磁體的N 極）