师：同学们，第一课时我们知道铁钉原本没有磁性，若在铁钉上同向缠绕细铜丝，并将铜丝两端连到电池正负极，会看到什么现象呢？可能有同学会问，为什么通电后铁钉就能吸引回形针了？铁钉能吸引回形针，说明它具有磁性，其周围一定存在磁场。由此我们大胆猜想，通了电的导线周围或许也存在磁场。今天这节课，我们就来研究电流的磁场。

　　师：先看这幅图，将一根直导线连入电路，闭合开关，直导线中就会有电流通过。怎么知道通电直导线周围是否存在磁场呢？根据上节内容，我们很容易想到在通电直导线下方摆放一枚小磁针。这里小磁针起什么作用呢？跟上节类似，它可以证明磁场是否存在。这个实验运用了转换思想，用看得见的小磁针去研究看不见的磁场。接下来，我们一起看一段实验视频。观察过程中，请大家仔细思考，从实验现象中能获得哪些结论？改变电流方向，继续实验。

　　师：刚才我们把通电直导线接入电路，并在下方放了一枚小磁针。这里补充一下，小磁针静止时，通电直导线要跟小磁针保持平行。而且这个实验电路闭合开关后是短路状态，所以闭合开关时间要尽量短。观察实验现象，思考能得出什么结论。闭合开关后，我们发现小磁针发生了偏转，第一次是顺时针偏转。这说明通电导线周围存在磁场，这种现象叫做电流的磁效应。第二次，改变电池正负极，也就是改变通电直导线中的电流方向后，小磁针偏转方向也改变了，变成逆时针转动。这表明通电导线周围磁场的方向与电流方向有关。这个实验是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的，后来人们把它称为奥斯特实验。

　　师：如果想研究更多地方的磁场分布该怎么办？结合上节内容和方法，大家肯定想到可以在导线四周多放些小磁针，或者在垂直于通电直导线的平面上撒铁屑，观察铁屑分布。看这幅照片，这是在垂直于通电直导线所在平面撒上铁屑后的分布图，铁屑像一个个同心圆环绕在导线四周。如果在通电直导线四周再放上小磁针，就能画出这样的磁感线分布图。磁感线是以电流为中心的一圈圈同心圆，越靠近电流，磁感线越密集，磁场也就越强。

　　师：研究完通电直导线周围的磁场分布，接下来看第二个问题。把导线绕在圆筒上，就变成了螺线管，也叫线圈，图示中的这些就是螺线管或线圈。如何研究通电螺线管周围的磁场分布呢？方法类似，可以在通电螺线管周围撒铁屑或放小磁针。下面看这个实验。

　　师：红色接线柱是电池正极，由于同学们看不到线圈里具体绕线方法，老师事先根据电流方向用红色箭头表示了。此时线圈面向同学们这一侧电流流向朝上。下面开始撒铁屑，轻轻敲击有机玻璃板，让铁屑跳动起来，在空中自由旋转，因受到磁场力作用，就会有固定指向和排列。

　　师：我们在通电螺线管四周再放4个小磁针。等它静止一下，闭合开关，会发现在磁场力作用下，小磁针发生了偏转。

　　师：仔细观察这幅图，结合小磁针和铁屑分布，看看有什么发现。对比通电螺线管周围的铁屑分布和条形磁体周围的铁屑分布，有没有发现通电螺线管两端铁屑分布也比较密集，和条形磁体两个磁极附近相似。再看小磁针分布，通电螺线管左右两个小磁针，红色北极都指向左边，和右边条形磁体NS极左右小磁针北极所指方向一致；上下两个小磁针，红色北极都指向右边，和条形磁体上下两个小磁针箭头所指磁场方向也一致。通过类比可知，此时通电螺线管周围磁场分布和条形磁体周围磁场分布非常相似，而且通电螺线管左边这一端相当于N极，右端相当于S极。

　　师：总结一下，通电螺线管周围磁场分布和条形磁体相似，那通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关吗？可能有。怎么通过实验证明呢？很简单，改变通电螺线管中的电流方向，看看磁场方向有没有跟着改变。来看这个实验。