江西省上饒縣中學高中物理 磁現象和磁場教案 新人教版選修3-1

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1、江西省上饒縣中學高二物理選修3-1教案：磁現象和磁場 一．教學目標 （一）知識與技能 1．了解磁現象，知道磁性、磁極的概念。 2．知道電流的磁效應、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、實驗法、比較法使學生通過對磁場的客觀認識去理解磁場的客觀實在性。 （三）情感態(tài)度與價值觀 通過類比的學習方法，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，體現砂現象的廣泛性 二．重點與難點： 重點：電流的磁效應和磁場概念的形成 難點：磁現象的應用 三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導線、小磁針若

2、干、投影儀 四、教學過程： （一）引入：介紹生活中的有關磁現象及本章所要研究的內容。在本章，我們要學習磁現象、磁場的描述、磁場對電流的作用以及對運動電荷的作用，知識主線十分清晰。本章共二個單元。第一、二、三節(jié)為第一單元；第四~第六節(jié)為第二單元。 復習提問，引入新課 ［問題］初中學過磁體有幾個磁極？［學生答］磁體有兩個磁極：南極、北極. ［問題］磁極間相互作用的規(guī)律是什么？［學生答］同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引. ［問題］兩個不直接接觸的磁極之間是通過什么發(fā)生相互作用的？［學生答］磁場. ［過渡語］磁場我們在初中就有所了解，從今天我們要更加深入地學習它。 （二）新課講解--

3、---第一節(jié)、磁現象和磁場 1．磁現象 （1）通過介紹人們對磁現象的認識過程和我國古代對磁現象的研究、指南針的發(fā)明和作用來認識磁現象 （2）可以通過演示實驗(磁極之間的相互作用、磁鐵對鐵釘的吸引)和生活生產中涉及的磁體(喇叭、磁盤、磁帶、磁卡、門吸、電動機、電流表)來形象生動地認識磁現象。 【板書】磁性、磁體、磁極：能吸引鐵質物體的性質叫磁性。具有磁性的物體叫磁體，磁體中磁性最強的區(qū)域叫磁極。 2．電流的磁效應 （1）介紹人類電現象和磁現象的過程。 （2）演示奧斯特實驗：讓學生直觀認識電流的磁效應。做實驗時可以分為四種情形觀察并記錄現象：水平電流在小磁針的正上方時，讓電流分別由南

4、向北流和由北向南流；水平電流在小磁針的正下方時，讓電流分別由南向北和由北向南流。在認識電流的磁效應的同時，也為地磁場和通電直導線的磁場的教學埋下伏筆，也可以留下問題讓學生思考。 了解電流的磁效應的發(fā)現過程，體現物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實 驗)，認識到奧斯特實驗在電磁學中的重要意義(打開了電磁學的大門)，為后來法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電)奠定了基礎。 【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：電流通過導體時導體周圍存在磁場的現象(奧斯特實驗)。 3．磁場 演示：磁場對電流的作用，電流與電

5、流的作用，類比于庫侖力和電場，形成磁場的概念，應說明磁場雖然看不見、摸不著，但是和電場一樣都是客觀存在的一種物質，我們可以通過磁場對磁體或電流的作用而認識磁場。 【板書1】磁場的概念：磁體周圍存在的一種特殊物質（看不見摸不著，是物質存在的一種特殊形式）。 【板書2】.磁場的基本性質：對處于其中的磁極和電流有力的作用. 【板書3】磁場是媒介物：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，介紹沈括對磁偏角的研究。用一個條形磁鐵來模擬地磁場，說明小磁針靜止時為什么會指向地理的南北極。 【板

6、書1】地球是一個巨大的磁體，地球周圍存在磁場---地磁場。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。 地磁體周圍的磁場分布情況和條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似。 宇宙中的許多天體都有磁場。月球也有磁場。 （三）對本節(jié)知識做簡要的小結 （四）鞏固新課：1。讓學生復習課本內容。 2。指導學生閱讀STS 3。完成問題與練習（作練習） 第二節(jié) 、 磁感應強度（1課時） 韓荷玲 一、教學目標 （一）知識與技能 1．理解和掌握磁感應強度的方向和大小、單位。 2．能用磁感應強度的定

7、義式進行有關計算。 （二）過程與方法 通過觀察、類比（與電場強度的定義的類比）使學生理解和掌握磁感應強度的概念，為學生形成物理概念奠定了堅實的基礎。 （三）情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學生探究物理現象的興趣，提高綜合學習能力。 二、重點與難點： 磁感應強度概念的建立是本節(jié)的重點（仍至本章的重點），也是本節(jié)的難點，通過與電場強度的定義的類比和演示實驗來突破難點 三、教具：蹄形磁鐵，低壓電源，多媒體等。 四、教學過程： （一）復習上課時知識后引入 要點：磁場的概念。 提問、引入新課： 磁場不僅具有方向，而且也具有強弱，為表征磁場的強弱和方向就要引入一個物理量.怎樣的物理量能夠起到

8、這樣的作用呢？ （緊接著教師提問以下問題.） 1． 哪個物理量來描述電場的強弱和方向？ ［學生答］用電場強度來描述電場的強弱和方向. 2．電場強度是如何定義的？其定義式是什么？ ［學生答］電場強度是通過將一檢驗電荷放在電場中分析電荷所受的電場力與檢驗電荷量的比值來定義的，其定義式為E=F/q 過渡語：今天我們用相類似的方法來學習描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應強度. （二）新課講解-----第二節(jié) 、 磁感應強度 1．磁感應強度的方向 【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產生的磁場和豎直方向通電導線產生的磁場中的各個點時，小磁針的N極所指的方向不同，來認識磁場具有方向性，明確磁

9、感應強度的方向的規(guī)定。 【板書】小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度方向 過渡語：能不能用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱呢？ 2．磁感應強度的大小 【演示1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘的個數是不同的，說明磁場有強弱。 【演示2】探究影響通電導線受力的因素（如圖） 先介紹勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。 后定性演示（控制變量法）①保持通電導線的長度不變，改變電流的大?、诒３蛛娏鞑蛔儯淖兺妼Ь€的長度。讓學生觀察導線受力情況。 【板書1】精確實驗表明，通電導線和磁場方向垂直時，通電導線受力（磁場力）大小

10、 寫成等式為：F = BIL ① 式中B為比例系數。 注意：①B與導線的長度和電流的大小無關②在不同的磁場中B的值不同（即使同樣的電流導線的受力也不樣） 再用類比電場強度的定義方法，從而得出磁感應強度的定義式 【板書2】磁感應強度的大?。ū碚鞔艌鰪娙醯奈锢砹浚? （1）定義： 在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的力（安培力）F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。符號：B 說明：如果導線很短很短，B就是導線所在處的磁感應強度。其中，I和導線長度L的乘積IL稱電流元。 （2）定義式： ② （3）單位：在國際單位制中是特斯特，簡稱特，符號T.

11、 1T=N/A·m （4）物理意義：磁感應強度B是表示磁場強弱的物理量. 對B的定義式的理解： ①要使學生了解比值F/IL是磁場中各點的位置函數。換句話說，在非勻強磁場中比值F/IL是因點而異的，也就是在磁場中某一確定位置處，無論怎樣改變I和L，F都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無關。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場的強弱程度，所以人們用它來定義磁場的磁感應強度。還應說明F是指通電導線電流方向跟所在處磁場方向垂直時的磁場力，此時通電導線受到的磁場力最大。 ②有的學生往往單純從數學角度出發(fā)，曲公式B= F/IL得出磁場中某點的B與F成正比，與I

12、L成反比的錯誤結論。 ③應強調說明對于確定的磁場中某一位置來說，B并不因探測電流和線段長短（電流元）的改變而改變，而是由磁場自身決定的；比值F/IL不變這一事實正反映了所量度位置的磁場強弱程度是一定的。 【例】磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流強度是2.5 A，導線長1 cm，它受到的安培力為5×10-2 N，則這個位置的磁感應強度是多大？ 解答： 介紹一些磁場的磁感應強度值。（P89表3。2-1） （三）小結：可繼續(xù)類比磁場與靜電場，小結出以下兩個方面： 一是電場力與磁場力在方向上是有差異的。電場力的方向總是與電場強度E的方向相同或相反；而磁場力的方向恒與磁感應強度B的方向垂直。 二是E和B在引入方法上也是有差異的。在電場強度E的引入中，考慮到的是電場中檢驗電荷所受的力F與檢驗電荷所帶電量q之比；而在磁感應強度B的引入中，考慮的是磁場中檢驗電流元所受的力F與乘積IL之比。 （四）鞏固新課：（1）指導學生閱讀“科學漫步”。 （2）指導學生完成P90“問題與練習”1-3題 （3）課后復習本節(jié)內容。