师：同学们，今天我们一起来学习九年级第20章第二节电声词的第二课时。这是一个由导线绕成的线圈，我们把它称为螺线管，螺线管通电后，就称之为通电螺线管。上节课我们了解了通电直导线周围的磁场分布，那通电螺线管外部的磁场又是怎样的呢？带着这个问题，开始今天的学习。同学们想一想，之前我们是如何利用小磁针来描述条形磁体周围的磁场的？回忆一下。
生：在磁体的周围放许多小磁针，记录下小磁针所在各个位置的磁场方向，这样就可以看出磁场的情况了。
师：那你是如何记录各点的磁场方向呢？
生：小磁针静止时，N极所指的方向为该点磁感线方向。
师：嗯，所以我们只要记录小磁针N极的方向就可以了。今天我们就用同样的方法来研究一下通电螺线管外部的磁场方向。我们选用的实验器材有干电池、开关、导线、小磁针以及需要记录磁场方向的白纸，其中小磁针红色的一端为N极。但是请同学们注意，实验过程中由于长导线是直接连接在电源正负极两端的，长时间通电会因电流过大而容易烧坏电源。因此，每次通电观察完小磁针北极所指的方向后，大家应该先断开开关，再记录实验情况。电视机前的同学们，如果条件允许，也请你们跟着我一起动动手，做一做。
下面我想展示几位同学实验记录的情况。从他们记录的情况中，我们观察一下能总结出什么规律。我请同学来说说。
生：我们发现通电螺线管周围不同的位置，其磁场方向是不同的。
师：那再请一位同学来说说。
生：我发现在通电螺线管中央的上下两侧，其磁场方向与螺线管是平行的。
师：嗯，观察得很仔细，还有其他观察到的现象吗？
生：我发现，两个通电螺线管是相同的，但是在螺线管外部的同一位置记录的磁场方向却是相反的。
师：嗯，根据你们所记录的情况，也能得到刚才几位同学的结论吗？针对刚才第三位同学所叙述的情况，大家能否分析一下是什么原因导致通电螺线管外同一位置的磁场方向相反的呢？难道是同学在记录的时候方向弄反了？我们好好想想。
生：我猜有可能是两位同学的通电螺线管上的电流方向不同所导致的。因为我们之前学过通电导线周围的磁场与电流方向有关，所以我推测通电螺线管周围磁场方向的不同，也可能是电流方向不同所导致的。
师：那这位同学的推测是否正确呢？让我们先还原刚才上述的两幅电路图中的实验电路看一看。根据电源正负极所在的位置，我们可以推断左侧电路的电流从电源正极出发，从螺线管的前侧流入螺线管的后侧，因此螺线管上的电流方向向上；而右侧电路的电流从电源正极出发，从螺线管的后侧流入螺线管的前侧，因此螺线管上的电流方向向下。对比两个通电螺线管，它们的电流方向相反。看来确实是因为电流方向的不同导致了磁场方向的不同，由此可得，通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
我们继续仔细观察以上几位同学所记录的不同位置的磁场方向，似乎通电螺线管外部的磁场仍未能很好地描述出来，因为还有许多位置的磁场方向没有记录。那么，我们是否应该同时使用更多的小磁针来记录磁场的方向呢？例如，当我记录了这两个小磁针所在位置的磁场方向，如果我想知道中间这个位置的磁场方向，那么我就必须得再放一个小磁针。
生：老师，这样做好像有点不合理，当你放了小磁针之后，旁边的两个小磁针会受到影响，那闭合开关后，小磁针既受到了磁场力的作用，也受到了周围小磁针的力的作用。
师：是的，我们都知道力是改变物体运动状态的原因。小磁针原来在地磁场的作用下静止，当有其他的小磁针靠近时，两边的小磁针从静止到运动状态。那么我们可以推断它们一定是受到了力的作用，但刚才螺线管还没有通电，这个力到底是谁施加给这两个小磁针的呢？看来只能是刚才推进来这个距离较近的小磁针对其施加的磁力。因此当螺线管通电后，小磁针不仅受到磁场力的作用，还会受到其他小磁针的力的作用。那么我们该如何解决这个问题呢？
生：那就把小磁针移开，只用一个小磁针放在不同的位置，分别记录各个位置的磁场方向。
师：这是一个好办法。好的，我们就按照这个办法继续记录通电螺线管外部各个位置的磁场方向，看一看谁能够最快地根据各点的磁场方向摸索出通电螺线管外部的磁场情况。由于时间的关系，未完成的同学可以课后继续完成，那么现在我想请先完成的同学分享一下他们记录的情况。这是其中一位同学的记录情况。
生：根据我的记录情况，我好像不太能看出通电螺线管外部磁场的情况有什么特点。
师：嗯，没关系。我还看到了其他同学记录的情况，有点不太一样。那么我们再来听听他是怎么说的吧。
生：开始我也随意地放置小磁针，记录了几个位置的磁场方向后，确实没怎么看出外部磁场的情况有什么规律。但是我逐渐发现，如果顺着小磁针的指向逐步移动，小磁针变换位置并记录下那点的磁场方向，磁场的情况就很快显现出来了。
师：嗯，看来这个方法不错，你们都听懂了吗？如果还没有听懂也没有关系，现在我将用视频快进的方式来回顾一下这位同学的具体操作过程。根据刚才那位同学的描述，顺着所记录的小磁针北极所指的方向，不断地改变小磁针的位置。我们发现很快地就找出了磁场外部的一些情况的规律。
我们继续不断地改变小磁针所在的位置来记录相应的磁场方向。当你觉得在通电螺线管上半部分的磁场情况记录得差不多的时候，我们可以开始用同样的方式来记录下半部分的磁场分布情况。由于时间的关系，我们就先播到这里，现在我们继续对这位同学记录的磁场情况进行分析。这个通电螺线管外部的磁场好像跟我们之前学过的某种磁体的磁场很相似，那到底是哪一种磁体？