磁场的教案

2024-09-17

磁场的教案

　　磁场

　　选修3-1第三磁场教案

　　第一节磁现象和磁场（1时）

　　一．目标

　　（一）知识与技能

　　1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。

　　2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。

　　3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。

　　（二）过程与方法

　　利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。

　　（三）情感态度与价值观

　　通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象的广泛性

　　二．重点与难点：

　　重点：电流的磁效应和磁场概念的形成

　　难点：磁现象的应用

　　三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪

　　四、过程：

　　（一）引入：介绍生活中的有关磁现象及本所要研究的内容。在本，我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。本共二个单元。第一、二、三节为第一单元；第四~第六节为第二单元。

　　复习提问，引入新

　　［问题］初中学过磁体有几个磁极？［学生答］磁体有两个磁极：南极、北极.

　　［问题］磁极间相互作用的规律是什么？［学生答］同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.

　　［问题］两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？［学生答］磁场.

　　［过渡语］磁场我们在初中就有所了解，从今天我们要更加深入地学习它。

　　（二）新讲解-----第一节、磁现象和磁场

　　1．磁现象

　　（1）通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用认识磁现象

　　（2）可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)形象生动地认识磁现象。

　　【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。

　　2．电流的磁效应

　　（1）介绍人类认识电现象和磁现象的过程。

　　（2）演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，也可以留下问题让学生思考。

　　了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实

　　验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。

　　【板书1】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）

　　【板书2】电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

　　3．磁场

　　演示：磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。

　　【板书1】磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。

　　【板书2】.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.

　　【板书3】磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。

　　4．磁性的地球

　　明白地理的南北极和地磁的南北极的区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。

　　【板书1】地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。

　　地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

　　宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。

　　（三）对本节知识做简要的小结

　　（四）巩固新：1。让学生复习本内容。

　　2。指导学生阅读STS

　　3。完成问题与练习（作练习）

　　第二节、磁感应强度（1时）

　　一、教学目标

　　（一）知识与技能

　　1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

　　2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

　　（二）过程与方法

　　通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。

　　（三）情感态度与价值观

　　培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

　　二、重点与难点：

　　磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验突破难点

　　三、教具：蹄形磁铁，低压电，多媒体等。

　　四、教学过程：

　　（一）复习上时知识后引入

　　要点：磁场的概念。提问、引入新：

　　磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢？（紧接着教师提问以下问题.）

　　1．哪个物理量描述电场的强弱和方向？

　　［学生答］用电场强度描述电场的强弱和方向.

　　2．电场强度是如何定义的？其定义式是什么？

　　［学生答］电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值定义的，其定义式为E=F/q

　　过渡语：今天我们用相类似的方法学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.

　　（二）新讲解-----第二节、磁感应强度

　　1．磁感应强度的方向

　　【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N极所指的方向不同，认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。

　　【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向

　　过渡语：能不能用很小一段通电导体检验磁场的强弱呢？

　　2．磁感应强度的大小

　　【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。

　　【演示2】探究影响通电导线受力的因素（如图）

　　先介绍匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

　　后定性演示（控制变量法）①保持通电导线的长度不变，改变电流的大小②保持电流不变，改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。

　　【板书1】精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线受力（磁场力）大小

　　写成等式为：F = BIL ①

　　式中B为比例系数。

　　注意：①B与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样）

　　再用类比电场强度的定义方法，从而得出磁感应强度的定义式

　　【板书2】磁感应强度的大小（表征磁场强弱的物理量）

　　（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B

　　说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。其中，I和导线长度L的乘积IL称电流元。

　　（2）定义式： ②

　　（3）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，符号T. 1T=N/Am

　　（4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.

　　对B的定义式的理解：

　　①要使学生了解比值F/IL是磁场中各点的位置函数。换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它定义磁场的磁感应强度。还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大。

　　②有的学生往往单纯从数学角度出发，曲公式B= F/IL得出磁场中某点的B与F成正比，与IL成反比的错误结论。

　　③应强调说明对于确定的磁场中某一位置说，B并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。

　　【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？

　　解答：

　　介绍一些磁场的磁感应强度值。（P89表3。2-1）

　　（三）小结：可继续类比磁场与静电场，小结出以下两个方面：

　　一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。电场力的方向总是与电场强度E的方向相同或相反；而磁场力的方向恒与磁感应强度B的方向垂直。

　　二是E和B在引入方法上也是有差异的。在电场强度E的引入中，考虑到的是电场中检验电荷所受的力F与检验电荷所带电量q之比；而在磁感应强度B的引入中，考虑的是磁场中检验电流元所受的力F与乘积IL之比。

　　（四）巩固新：（1）指导学生阅读“科学漫步”。

　　（2）指导学生完成P90“问题与练习”1-3题

　　（3）后复习本节内容