磁場的教案
磁場的教案
磁場
選修3-1第三 磁場 教案
第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場（1時）
一．目標(biāo)
（一）知識與技能
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(xué)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(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，體現(xiàn)磁現(xiàn)象的廣泛性
二．重點與難點：
重點：電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成
難點：磁現(xiàn)象的應(yīng)用
三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、小磁針若干、投影儀
四、過程：
（一）引入：介紹生活中的有關(guān)磁現(xiàn)象及本所要研究的內(nèi)容。在本，我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)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(fù)習(xí)提問，引入新
［問題］初中學(xué)過磁體有幾個磁極？［學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)它。
（二）新講解-----第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場
1．磁現(xiàn)象
（1）通過介紹人們對磁現(xiàn)象的認識過程和我國古代對磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用認識磁現(xiàn)象
（2）可以通過演示實驗(磁極之間的相互作用、磁鐵對鐵釘?shù)奈?和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤、磁帶、磁卡、門吸、電動機、電流表)形象生動地認識磁現(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，磁體中磁性最強的區(qū)域叫磁極。
2．電流的磁效應(yīng)
（1）介紹人類認識電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過程。
（2）演示奧斯特實驗：讓學(xué)生直觀認識電流的磁效應(yīng)。做實驗時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上方時，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，讓電流分別由南向北和由北向南流。在認識電流的磁效應(yīng)的同時，也為地磁場和通電直導(dǎo)線的磁場的教學(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
驗)，認識到奧斯特實驗在電磁學(xué)中的重要意義(打開了電磁學(xué)的大門)，為后法拉第的研究工作(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)體時導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)象(奧斯特實驗)。
3．磁場
演示：磁場對電流的作用，電流與電流的作用，類比于庫侖力和電場，形成磁場的概念，應(yīng)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(zhì)，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(zhì)（看不見摸不著，是物質(zhì)存在的一種特殊形式）。
【板書2】.磁場的基本性質(zhì)：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(jié)
（四）鞏固新：1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)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)強度（1時）
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識與技能
1．理解和掌握磁感應(yīng)強度的方向和大小、單位。
2．能用磁感應(yīng)強度的定義式進行有關(guān)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(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強度的概念，為學(xué)生形成物理概念奠定了堅實的基礎(chǔ)。
（三）情感態(tài)度與價值觀
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、重點與難點：
磁感應(yīng)強度概念的建立是本節(jié)的重點（仍至本的重點），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突破難點
三、教具：蹄形磁鐵，低壓電，多媒體等。
四、教學(xué)過程：
（一）復(fù)習(xí)上時知識后引入
要點：磁場的概念。 提問、引入新：
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這樣的作用呢？ （緊接著教師提問以下問題.）
1．哪個物理量描述電場的強弱和方向？
［學(xué)生答］用電場強度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(xué)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學(xué)習(xí)描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強度.
（二）新講解-----第二節(jié) 、 磁感應(yīng)強度
1．磁感應(yīng)強度的方向
【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中的各個點時，小磁針的N極所指的方向不同，認識磁場具有方向性，明確磁感應(yīng)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(yīng)強度方向
過渡語：能不能用很小一段通電導(dǎo)體檢驗磁場的強弱呢？
2．磁感應(yīng)強度的大小
【演示1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘?shù)膫�數(shù)是不同的，說明磁場有強弱。
【演示2】探究影響通電導(dǎo)線受力的因素（如圖）
先介紹勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)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(dǎo)線的長度不變，改變電流的大小②保持電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況。
【板書1】精確實驗表明，通電導(dǎo)線和磁場方向垂直時，通電導(dǎo)線受力（磁場力）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)線的長度和電流的大小無關(guān)②在不同的磁場中B的值不同（即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣）
再用類比電場強度的定義方法，從而得出磁感應(yīng)強度的定義式
【板書2】磁感應(yīng)強度的大小（表征磁場強弱的物理量）
（1）定義： 在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度。符號：B
說明：如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度。其中，I和導(dǎo)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. 1T=N/Am
（4）物理意義：磁感應(yīng)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(xué)生了解比值F/IL是磁場中各點的位置函數(shù)。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(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無關(guān)。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，所以人們用它定義磁場的磁感應(yīng)強度。還應(yīng)說明F是指通電導(dǎo)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(dǎo)線受到的磁場力最大。
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得出磁場中某點的B與F成正比，與IL成反比的錯誤結(jié)論。
③應(yīng)強調(diào)說明對于確定的磁場中某一位置說，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(dǎo)線，它的電流強度是2.5 A，導(dǎo)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(yīng)強度是多大？
解答：
介紹一些磁場的磁感應(yīng)強度值。（P89表3。2-1）
（三）小結(jié)：可繼續(xù)類比磁場與靜電場，小結(jié)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(yīng)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(yīng)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：（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）后復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容
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