师：同学们，大家好。今天我们来共同学习初中物理沪科版九年级第17章“电流的磁场”。大家请看话筒、电磁起重机、扬声器，这些电气设备都利用了磁性。那么，磁跟电有什么关系呢？电会产生磁吗？带着这些问题，我们开始新课。
首先，来看著名的奥斯特实验。丹麦物理学家奥斯特是第一个成功揭开电与磁之间奥秘的物理学家。1820年4月的一天，奥斯特在课堂上演示物理实验，当他给导线通电时，导线附近的磁针发生了轻微的偏转，这就是著名的奥斯特实验。
我们来看奥斯特实验所需的器材：一根导线、电池、小磁针。实验步骤如下：
第一步，连接电路。
第二步，接通电路，导线中有电流通过，观察小磁针是否发生偏转，并注意偏转方向。
第三步，断开电路，导线中没有电流通过，观察小磁针是否发生偏转。
第四步，接通电路，改变电流方向，观察小磁针偏转方向。
下面我们来看奥斯特实验的视频。实验器材除了小磁针，还有直流电源、绝缘支架、铜棒、导线、开关和电源，这个电源具有短路保护功能，允许短时间短路。首先将铜棒沿南北方向放置，把小磁针放置在铜棒正下方，此时小磁针指示南北。将铜棒接入电路，闭合开关后，铜棒中有电流通过。交换连接电源正负极的导线，然后闭合开关，电流方向发生改变。
同学们，通过观察刚才的实验视频，思考以下几个问题：
第一，通电后磁针偏转说明了什么问题？
生：通电后磁针偏转说明通电导线周围存在磁场。
师：第二，改变电流方向后，磁针转向不同说明了什么问题？
生：说明电流磁场方向与导线上电流方向有关。
师：根据奥斯特的实验，我们可以得出以下结论：通电导线的周围存在磁场，电流磁场的方向与导线上电流的方向有关。实验中一定要注意导线与磁针平行摆放，通电时间不宜过长。进一步研究发现，通电直导线产生的磁场中磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。奥斯特的发现揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电现象的研究进入了一个新的发展时期。
接下来，我们探讨第二个问题：通电螺线管的磁场。将导线绕在圆筒上可做成一个螺线管，也叫线圈。下面我们来探究通电螺线管的磁场是什么样的。
实验探究一：通电螺线管外部的磁场。所需器材有有机玻璃板、电源、导线、铁屑。实验步骤如下：
第一步，在有机玻璃板上安装一个硬导线绕成的螺线管。
第二步，在板面上均匀地撒满铁屑，再给螺线管通电。
第三步，轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况。
下面看实验视频。在玻璃板上均匀地撒满铁屑，注意铁屑要均匀分布。闭合开关，轻轻地敲击玻璃板面，随着玻璃板面被敲击，上面铁屑的分布发生了改变。大家仔细看，这个铁屑的分布情况和条形磁铁周围的铁屑分布情况相似。
师：由此我们可以得出什么结论？
生：通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，通电螺线管也有N极和S极。
师：实验探究二：通电螺线管磁场的方向。所需器材有螺线管、导线、小磁针、电源、开关、滑动变阻器。实验步骤如下：在螺线管周围放上小磁针，连成串联电路，闭合开关，观察小磁针的偏转情况。改变电流方向，观察小磁针偏转情况，并把观察到的现象和分析的结论记录下来。
同学们注意看实验视频，在螺线管的周围放上小磁针，把螺线管、滑动变阻器、开关和电源连成串联电路。白色端是小磁针的N极，红色端是小磁针的S极。闭合开关给螺线管通电。在通电螺线管的磁场中，小磁针的S极指向这一端，N极指向另一端。电流从这个电路流入，在螺线管中，电流的绕行方向与右手弯曲的四指方向相同，和箭头的方向一致，这时拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。改变螺线管中电流方向，小磁针N极、S极指向也与刚才相反。现在电流的绕行方向仍与右手弯曲的四指方向相同，和箭头的方向一致，拇指所指的那一端是螺线管的N极。
师：由此我们能得出什么结论？
生：用右手握住螺线管，使弯曲的四指与螺线管中电流方向相同，拇指所指的那一端是螺线管的N极。
师：通过刚才的实验视频，我们可以看到螺线管的A端和小磁针的N极相吸，螺线管的B端和小磁针的S极相吸。这说明通电螺线管周围存在磁场，A端是小磁针的S极，B端是小磁针的N极。通电螺线管的极性跟电流方向的关系可用右手螺旋定则来判定。下面我们来看一下右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。判断通电螺线管磁极一定要注意：一是用右手；二是四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管磁场的特点：
一、通电螺线管周围存在着磁场。
二、通电螺线管相当于条形磁体。
三、通电螺线管两端的极性与电流的方向有关。
下面我们来看几个小练习。
第一题，根据实验，在小圆圈内标出通电螺线管周围的磁场方向。同学们，在这个螺线管的电流方向已经标出，我们可用右手螺旋定则握住螺线管，由此可以判断出螺线管的右端是N极，左端就是S极。根据螺线管的右端是N极，左端是S极，我们不难标出周围的磁场方向。
第二题，根据电源正负极标出电流方向，并判断螺线管的NS极。同学们，首先根据电源的正负极标出螺线管中电流的方向，如图所示。这样，我们把手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中电流方向一致，则大拇指所指的那一端右端就是通电螺线管的N极，那么左端就是S极。
第三题，根据小磁针静止时NS极指向，标出下图通电螺线管的NS极和电源正负极。首先根据通电螺线管周围小磁针静止时NS极指向，我们很容易判断出通电螺线管的左端是N极，右端是S极。然后用手握住螺线管，让大拇指指向右端，那么四指弯曲的方向就是电流方向，根据电流方向很容易判断出电源的左边是正极，右边是负极。
第四题，根据极性画出导线的绕法。在下图中已知通电螺线管的磁极的极性和电池的正负极，请画出线圈的绕法。首先根据电源的正负极，我们标出电流的方向。这样用右手握住螺线管，让大拇指指向右端，这样四指弯曲的方向就是螺线管中电流的方向，电流方向在右边是向上的，所以线圈应该绕过螺线管的背后出来，就是这种情况。紧接着再根据螺线管的长短，有代表性地画出几个绕线即可。