2022年高中物理 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)教案 新人教版選修3-1

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1、2022年高中物理 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)教案 新人教版選修3-1 一．教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。 2．知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。 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(chǎng)發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。 （二）過程與方法 利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過類比的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，體現(xiàn)砂現(xiàn)象的廣泛性 二．重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)和磁場(chǎng)概念的形成 難點(diǎn)：磁現(xiàn)象的應(yīng)用 三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、小磁針

2、若干、投影儀 四、教學(xué)過程： （一）引入：介紹生活中的有關(guān)磁現(xiàn)象及本章所要研究的內(nèi)容。在本章，我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象、磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，知識(shí)主線十分清晰。本章共二個(gè)單元。第一、二、三節(jié)為第一單元；第四~第六節(jié)為第二單元。 復(fù)習(xí)提問，引入新課 ［問題］初中學(xué)過磁體有幾個(gè)磁極？［學(xué)生答］磁體有兩個(gè)磁極：南極、北極. ［問題］磁極間相互作用的規(guī)律是什么？［學(xué)生答］同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引. ［問題］兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過什么發(fā)生相互作用的？［學(xué)生答］磁場(chǎng). ［過渡語(yǔ)］磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私?，從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。 （二）新課講解-

3、----第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) 1．磁現(xiàn)象 （1）通過介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象 （2）可以通過演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)鐵釘?shù)奈?和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤、磁帶、磁卡、門吸、電動(dòng)機(jī)、電流表)來(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。 【板書】磁性、磁體、磁極：能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體，磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。 2．電流的磁效應(yīng) （1）介紹人類電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過程。 （2）演示奧斯特實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象：水平電流在小磁針的正

4、上方時(shí)，讓電流分別由南向北流和由北向南流；水平電流在小磁針的正下方時(shí)，讓電流分別由南向北和由北向南流。在認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí)，也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆，也可以留下問題讓學(xué)生思考。 了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程，體現(xiàn)物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實(shí) 驗(yàn))，認(rèn)識(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開了電磁學(xué)的大門)，為后來(lái)法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電)奠定了基礎(chǔ)。 【板書1】磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.（與電荷類比） 【板書2】電流的磁效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。 3．磁場(chǎng)

5、 演示：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，電流與電流的作用，類比于庫(kù)侖力和電場(chǎng)，形成磁場(chǎng)的概念，應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見、摸不著，但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì)，我們可以通過磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。 【板書1】磁場(chǎng)的概念：磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)（看不見摸不著，是物質(zhì)存在的一種特殊形式）。 【板書2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用. 【板書3】磁場(chǎng)是媒介物：磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。 4．磁性的地球 明白地理的南北極和地磁的南北極的區(qū)別，了解磁偏角，介紹沈括對(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng)，說(shuō)

6、明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極。 【板書1】地球是一個(gè)巨大的磁體，地球周圍存在磁場(chǎng)---地磁場(chǎng)。地球的地理兩極與地磁兩極不重合（地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近），其間存在磁偏角。 地磁體周圍的磁場(chǎng)分布情況和條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布情況相似。 宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。 （三）對(duì)本節(jié)知識(shí)做簡(jiǎn)要的小結(jié) （四）鞏固新課：1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。 2。指導(dǎo)學(xué)生閱讀STS 3。完成問題與練習(xí)（作練習(xí)） 第二節(jié) 、 磁感應(yīng)強(qiáng)度（1課時(shí)） 韓荷玲 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知

7、識(shí)與技能 1．理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小、單位。 2．能用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 （二）過程與方法 通過觀察、類比（與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義的類比）使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，為學(xué)生形成物理概念奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，提高綜合學(xué)習(xí)能力。 二、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)（仍至本章的重點(diǎn)），也是本節(jié)的難點(diǎn)，通過與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義的類比和演示實(shí)驗(yàn)來(lái)突破難點(diǎn) 三、教具：蹄形磁鐵，低壓電源，多媒體等。 四、教學(xué)過程： （一）復(fù)習(xí)上課時(shí)知識(shí)后引入 要點(diǎn)：磁場(chǎng)的概念。 提問、引入新課： 磁場(chǎng)

8、不僅具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量.怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢？ （緊接著教師提問以下問題.） 1． 哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？ ［學(xué)生答］用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. 2．電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？ ［學(xué)生答］電場(chǎng)強(qiáng)度是通過將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷量的比值來(lái)定義的，其定義式為E=F/q 過渡語(yǔ)：今天我們用相類似的方法來(lái)學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度. （二）新課講解-----第二節(jié) 、 磁感應(yīng)強(qiáng)度 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生

9、的磁場(chǎng)和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的各個(gè)點(diǎn)時(shí)，小磁針的N極所指的方向不同，來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)具有方向性，明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的規(guī)定。 【板書】小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 過渡語(yǔ)：能不能用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？ 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 【演示1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)是不同的，說(shuō)明磁場(chǎng)有強(qiáng)弱。 【演示2】探究影響通電導(dǎo)線受力的因素（如圖） 先介紹勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 后定性演示（控制變量法）①保持通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小②保持電流不變，改變通電導(dǎo)線的

10、長(zhǎng)度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況。 【板書1】精確實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線受力（磁場(chǎng)力）大小 寫成等式為：F = BIL ① 式中B為比例系數(shù)。 注意：①B與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的大小無(wú)關(guān)②在不同的磁場(chǎng)中B的值不同（即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣） 再用類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式 【板書2】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ū碚鞔艌?chǎng)強(qiáng)弱的物理量） （1）定義： 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào)：B 說(shuō)明：如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中，I和導(dǎo)線長(zhǎng)度

11、L的乘積IL稱電流元。 （2）定義式： ② （3）單位：在國(guó)際單位制中是特斯特，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)T. 1T=N/A·m （4）物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量. 對(duì)B的定義式的理解： ①要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場(chǎng)中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說(shuō)，在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中比值F/IL是因點(diǎn)而異的，也就是在磁場(chǎng)中某一確定位置處，無(wú)論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無(wú)關(guān)。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度，所以人們用它來(lái)定義磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。還應(yīng)說(shuō)明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的磁場(chǎng)力，

12、此時(shí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力最大。 ②有的學(xué)生往往單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā)，曲公式B= F/IL得出磁場(chǎng)中某點(diǎn)的B與F成正比，與IL成反比的錯(cuò)誤結(jié)論。 ③應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明對(duì)于確定的磁場(chǎng)中某一位置來(lái)說(shuō)，B并不因探測(cè)電流和線段長(zhǎng)短（電流元）的改變而改變，而是由磁場(chǎng)自身決定的；比值F/IL不變這一事實(shí)正反映了所量度位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱程度是一定的。 【例】磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線長(zhǎng)1 cm，它受到的安培力為5×10-2 N，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？ 解答： 介紹一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。（P89表3。2-1） （三）小結(jié)：可繼續(xù)類比磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)，小結(jié)出以下兩個(gè)方面： 一是電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力在方向上是有差異的。電場(chǎng)力的方向總是與電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向相同或相反；而磁場(chǎng)力的方向恒與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直。 二是E和B在引入方法上也是有差異的。在電場(chǎng)強(qiáng)度E的引入中，考慮到的是電場(chǎng)中檢驗(yàn)電荷所受的力F與檢驗(yàn)電荷所帶電量q之比；而在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的引入中，考慮的是磁場(chǎng)中檢驗(yàn)電流元所受的力F與乘積IL之比。 （四）鞏固新課：（1）指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)漫步”。 （2）指導(dǎo)學(xué)生完成P90“問題與練習(xí)”1-3題 （3）課后復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。