2022年高中物理 3-1 磁場教案 新人教版選修3-1

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1、 2022年高中物理 3-1 磁場教案 新人教版選修3-1 全章概述 本章的內(nèi)容,特別是對磁場性質(zhì)的定量描述,是以后學(xué)習(xí)電磁學(xué)的基礎(chǔ)。本章的內(nèi)容按照這樣的線索展開。磁場的性質(zhì)——磁場性質(zhì)的定性和定量描述——磁場對電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用——安培力和洛倫茲力的應(yīng)用。 本章的重點(diǎn)內(nèi)容是磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場對電流的作用和磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用。磁感應(yīng)強(qiáng)度描述了磁場的性質(zhì),它比較抽象,同時(shí)也是學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)。掌握左手定則,熟練掌握安培力和洛倫茲力方向的判斷以及安培力和洛倫茲力的計(jì)算,這是學(xué)好后續(xù)課程的基礎(chǔ)。由于高中階段有關(guān)磁場的知識大都是通過分析、邏輯推理和理論推導(dǎo)得出的結(jié)論,抽象思維上的難度比較大;

2、而電流(運(yùn)動(dòng)電荷)方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及磁場對電流(運(yùn)動(dòng)電荷)作用力的方向分布在三維空間,這就要求大家要具備較強(qiáng)的空間想象能力。因此,除了掌握重點(diǎn)知識,突破難點(diǎn)知識,還要在學(xué)習(xí)的過程中自覺地提高自己的抽象思維能力、邏輯推理能力和空間想象能力。 新課標(biāo)要求 1、列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。 例1 觀察計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu),大致了解其工作原理。 2、了解磁場,知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。會用磁感線描述磁場。 例2 了解地磁場的分布、變化,以及對人類生活的影響。 3、會判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的

3、方向。 4、通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識安培力。會判斷安培力的方向。會計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小。 例3 利用電流天平或其他簡易裝置,測量或比較磁場力。 例4 了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。 5、通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識洛侖茲力。會判斷洛侖茲力的方向,會計(jì)算洛侖茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。 例5 觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)。 例6 了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。 6、認(rèn)識電磁現(xiàn)象的研究在社會發(fā)展中的作用。 新課程學(xué)習(xí) 3.1 磁現(xiàn)象和磁場 ★新課標(biāo)要求 (一)知識與技能 1、列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的

4、影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。 2、知道磁場的基本特性是對處在它里面的磁極或電流有磁場力的作用. 3、知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的。 (二)過程與方法 利用電場和磁場的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。 ★教學(xué)重點(diǎn) 磁場的物質(zhì)性和基本特性。 ★教學(xué)難點(diǎn) 磁場的物質(zhì)性和基本性質(zhì)。 ★教學(xué)方法 類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法 ★教學(xué)用具: 條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 教師:我國是

5、世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家。早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載。我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一,指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代生活中,利用磁場的儀器或工具隨處可見,如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等。進(jìn)人21世紀(jì)后,科技的發(fā)展突飛猛進(jìn)、一日千里,作為新世紀(jì)的主人,肩負(fù)著民族振興的重任,希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí),為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。今天,我們首先認(rèn)識磁場。 (二)進(jìn)行新課 1.磁現(xiàn)象 教師:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“磁現(xiàn)象”兩段,明確以下幾個(gè)問題: (1)天然磁石的主要成分是什么? (2)什么是永磁體、磁性和磁極?磁體有幾個(gè)磁極,如何規(guī)定的? 學(xué)生:閱

6、讀教材,思考問題。 教師:請同學(xué)們判斷以下說法是否正確,說明原因。 A. 物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)叫磁性。 B. 磁鐵的兩端部分就是磁鐵的磁極。 學(xué)生:思考,選出代表回答問題。 分析與解答:A錯(cuò),帶電物體也能吸引輕小物體;永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。 B錯(cuò),如果是一個(gè)球形磁體,找不到兩端,但也有N、S極;磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。 點(diǎn)評:通過是非判斷,提高學(xué)生對概念的理解能力。 2、電流的磁效應(yīng) 教師:電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似,請你舉例說明。 學(xué)生:討論,交流,發(fā)表見解:電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極;電荷間有力的作用,且同號電荷相斥,異號電荷相吸;磁體間同樣有力的

7、作用,且同名磁極相斥,異名磁極相吸。 教師:電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎?如果你是一位物理學(xué)家,你會怎樣認(rèn)為呢? 點(diǎn)評:創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,引起探究的沖動(dòng)。 教師:在關(guān)于電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的聯(lián)系問題上存在著許多有趣的物理學(xué)史方面的故事。 教師:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材84頁最后兩段和85頁前兩段,思考問題: (1)人們是通過那些自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),開始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想的? (2)開始時(shí),奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終,為什么?你從中有何啟發(fā)? (3)奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的?以前的實(shí)驗(yàn)為什么會失???談?wù)勀愕南敕?。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義,竟使安培、

8、法拉第對奧斯特有如此高的評價(jià)? 學(xué)生:閱讀教材。討論,交流,發(fā)表見解。 點(diǎn)評:進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,引起探究的沖動(dòng)。教師要讓學(xué)生暢所欲言,勇于發(fā)表見解??赡苡械膶W(xué)生的認(rèn)識比較膚淺,教師要注意保護(hù)學(xué)生的積極性。 3、磁場 教師:磁體對磁體有力的作用,奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明電流對磁體也有力的作用。這些作用力都不需要直接接觸,就能產(chǎn)生。那么,這些作用力是怎樣產(chǎn)生的呢?是不是不需要任何媒介物就能產(chǎn)生? 學(xué)生:是通過磁場產(chǎn)生的。 教師:你為什么會想到是通過磁場產(chǎn)生的?類比前面的學(xué)習(xí)談一下自己的看法。 學(xué)生:奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明電和磁是相互聯(lián)系的。電荷的周圍存在電

9、場,電荷間通過電場產(chǎn)生相互作用,那么,磁體和電流的周圍必然會存在磁場,磁體間、電流和磁體間則通過磁場產(chǎn)生相互作用。 教師:既然電流的周圍存在磁場,對磁體會產(chǎn)生力的作用,那么磁體對電流會產(chǎn)生力的作用嗎?電流與電流之間有沒有力的作用? 學(xué)生:有。因?yàn)榱κ窍嗷サ摹? 演示:如圖所示,通電導(dǎo)線與磁體通過磁場發(fā)生相互作用。 學(xué)生:認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),體會磁體對通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。 教師指出:磁場是存在于磁體或電流周圍空間的一種特殊物質(zhì)。磁體和電流的周圍存在磁場,磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用,都是通過磁場產(chǎn)生的。 教師:大家猜想一下,磁場的基本性質(zhì)是什么呢?與電場的基本性質(zhì)是否相

10、似? 學(xué)生:磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。與電場的基本性質(zhì)是相似的。(電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用) 點(diǎn)評:電荷之間存在相互作用的力,它不是電荷之間直接發(fā)生的,而是通過電場發(fā)生的(這一結(jié)論是從電荷間相互作用的現(xiàn)象結(jié)合“力是物體間的相互作用”推理得出的)。通過類比,可以推斷出“磁極間的相互作用也是通過磁場而發(fā)生的?!贝艌鲆簿哂形镔|(zhì)性。 教師:請大家思考,懸吊著的磁針為什么會指示南北呢? 學(xué)生:說明地球的周圍有磁場,地磁場對磁針產(chǎn)生了磁場力。 4、磁性的地球 教師:地球的周圍存在磁場,地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體,它也有兩個(gè)磁極,地磁南極和地磁北極

11、。地磁場的南北極與地理的南北極并不重合。 (投影)圖3.1-4(如圖所示) 地磁場的南北極連線與地理的南北極之間有一個(gè)偏角,叫做磁偏角。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且,地球的磁極在緩慢地移動(dòng),磁偏角也在緩慢地變化。 教師指出:許多天體和地球一樣,也存在著磁場。如太陽、月亮、火星等都存在磁場。但它們的磁場有不同的特點(diǎn)。如火星的磁場不像地球的磁場那樣是全球性的,而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。 對天體磁場的研究具有十分重要的科學(xué)意義。 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。 點(diǎn)評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 ★課余作業(yè) 完成P86“問題與練習(xí)”的題目。 ★教學(xué)體會 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。

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