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。
�。ǘ┻^程與方法
利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過對磁場的客觀認(rèn)識去理解磁場的客觀實(shí)在性。
�。ㄈ┣楦袘B(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(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成
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、小磁針若干、投影儀
四、過程：
�。ㄒ唬┮耄航榻B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(yùn)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
�。蹎栴}］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.
�。蹎栴}］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.
�。圻^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(rèn)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(rèn)識磁現(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(jī)、電流表)形象生動地認(rèn)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(qiáng)的區(qū)域叫磁極。
2．電流的磁效應(yīng)
�。�1）介紹人類認(rèn)識電現(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)識電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)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(rèn)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(shí)
驗(yàn))，認(rèn)識到奧斯特實(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(shí)驗(yàn))。
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(rèn)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)
�。ㄋ模╈柟绦拢�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(qiáng)度（1時）
一、教學(xué)目標(biāo)
�。ㄒ唬┲R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。
�。ǘ┻^程與方法
通過觀察、類比（與電場強(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)。
�。ㄈ┣楦袘B(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(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)（仍至本的重點(diǎn)），也是本節(jié)的難點(diǎn)，通過與電場強(qiáng)度的定義的類比和演示實(shí)驗(yàn)突破難點(diǎn)
三、教具：蹄形磁鐵，低壓電，多媒體等。
四、教學(xué)過程：
�。ㄒ唬⿵�(fù)習(xí)上時知識后引入
要點(diǎn)：磁場的概念。 提問、引入新：
磁場不僅具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場的強(qiáng)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(qiáng)弱和方向？
�。蹖W(xué)生答］用電場強(qiáng)度描述電場的強(qiáng)弱和方向.
2．電場強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？
［學(xué)生答］電場強(qiáng)度是通過將一檢驗(yàn)電荷放在電場中分析電荷所受的電場力與檢驗(yàn)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(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度.
�。ǘ┬轮v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)生的磁場和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中的各個點(diǎn)時，小磁針的N極所指的方向不同，認(rèn)識磁場具有方向性，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：能不能用很小一段通電導(dǎo)體檢驗(yàn)磁場的強(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�數(shù)是不同的，說明磁場有強(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：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)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�、诒３蛛娏鞑蛔�，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(shí)驗(yàn)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(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碚鞔艌鰪�(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度B是表示磁場強(qiáng)弱的物理量.
對B的定義式的理解：
�、僖箤W(xué)生了解比值F/IL是磁場中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說，在非勻強(qiáng)磁場中比值F/IL是因點(diǎn)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(qiáng)弱程度，所以人們用它定義磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)的B與F成正比，與IL成反比的錯誤結(jié)論。
�、蹜�(yīng)強(qiáng)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(shí)正反映了所量度位置的磁場強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度是多大？
解答：
介紹一些磁場的磁感應(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(qiáng)度E的方向相同或相反；而磁場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。在電場強(qiáng)度E的引入中，考慮到的是電場中檢驗(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，考慮的是磁場中檢驗(yàn)電流元所受的力F與乘積IL之比。
�。ㄋ模╈柟绦拢海�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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