《磁现象磁场》教案Word文档格式.docx
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疏密程度表示磁场强弱;
磁感线某点的切线方向就是该点磁场的方向。
三、教学重、难点
重点:
A、安培定则的运用。
B、磁场的定义及其基本性质。
难点:
应用安培定则判定电流磁场。
四、教学材料
1.教学举例导入材料:
古代四大发明之一的司南,运用了磁场。
揭示材料:
磁悬浮列车、磁盘、脑磁图检测强化材料:
分析常见磁体周围的磁场分布
延伸材料:
放在磁体周围的小磁针发生偏转检测材料:
画出磁体和电流周围的磁场
2.教学工具磁铁、奥斯特演示实验装置、导线、粉笔、黑板、小磁针。
五、教学过程与方法
教学方法:
讲授法、实验法、讨论法。
1.回顾:
师:
在初中同学们就学习过磁场,学习了磁体的特点,同学们还记得我们学习了磁体的哪些特性呢,磁体有几个磁极,磁极相互作用规律是什么?
生:
两个,南极和北极。
同名磁极相斥,异名磁极相吸。
师:
磁体是不是每个部位磁性都一样的,如果不是磁体的磁性是怎样分布的呢?
磁体各部分强弱不同,磁极磁性最强,而中间磁性最弱,几乎为零。
:
在生活中同学们是不是都有这样的体验,如果把两个磁体相互靠拢但不接触,会感觉到有力的作用,这种磁体与磁体之间的相互作用是通过什么来产生的呢?
生:
通过磁场,磁体周围存在磁场。
是否磁体就是磁场的唯一来源呢,磁场与我们前面学习的电场有没有相似之处呢?
对于这些问题通过我们今天的学习后就能够解决。
今天我们将学习第三章第一节《磁现象磁场》,大体掌握磁场。
2.探究:
人类对磁现象的认识和应用已有悠久的历史,早在我国的春秋战国时期就发现了天然磁石(四氧化三铁)能够吸引铁和指示南北方向。
我们的祖先以此而发明了指南针。
在现代磁现象已经是我们生活中的常见现象。
请同学们举出一些生活中应用磁的实例。
磁体吸引铁等物质,磁带、磁卡、磁盘,磁悬浮列车等师:
磁在我们生活中应用十分广泛,在各个领域中随处可见,包括生物体中也有磁现象。
在实际生活中电现象与磁现象总是息息相关,丹麦物理学家奥斯特就抓住了这一特征,进行了大量实验验证二者的联系。
下面我们一起来感受一下奥斯特实验。
模拟实验直导线(无电流通过)下水平放一个小磁针,小磁针发生不偏转,闭合开关(有电流通过),小磁针发生偏转。
(实验演示)师:
为什么小磁针会发生偏转?
受到磁场力的作用
这个力的作用是谁给小磁针的呢?
通电导体
通电导体和小磁针并没有直接接触,这个力是怎么作用到小磁针上的?
通过磁场
进一步能得到什么结论?
电流周围存在磁场师:
除了磁体与磁体间,电流与磁体间有磁相互作用,电流与电流之间同样有磁相互作用(实验演示),它们都是通过磁场发生的。
大家回想一下,从这三个实验中我们得出哪些结论,能不能对磁场下定义并归纳出磁场的性质?
磁场定义:
磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
性质:
磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
现在我们就可以回答前面提出的问题了。
磁铁是不是磁场的唯一来源?
不是。
电流的周围也存在磁场。
磁场与电场有没有相似之处?
从定义和性质两个方面来说。
有。
电场是电荷周围存在的一种特殊物质。
电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3.迁移及巩固:
在电场的学习中,为了形象描述电场的强弱和方向,我们引入了电场线。
现在我们又学习了磁场,它也是抽象存在的,我们该怎么让它显现出来呢?
通过磁感线描述。
磁体周围的磁场:
当我们在条形磁体和蹄形磁体的周围撒很多铁屑,磁体吸引铁屑,铁屑将沿磁场排列起来;
同样,当我们在条形磁体周围放上小磁针,小磁针N极指向将沿着磁场方向。
将铁屑或小磁针的排列方向用几何曲线描绘出来。
(PPT放图片,然后画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线)师:
提问:
同学们对比电场线和以上几个常见磁体的磁感线分布,能不能说出磁感线有哪些特点呢?
假想的曲线,疏密表示磁场强弱,磁感线某点的切线方向即该点的磁场方向…在同学们的回答中补充,如:
磁感线方向,磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极;
磁感线是不相交、不中断的闭合曲线;
通过磁场任意一点总能有且只能画出一条磁感线,即:
在磁场中如果没有画出磁感线的地方不代表那里没有磁场;
磁感线分布是空间的,我们画出来是将其投影在一个平面上。
通常当磁感线垂直于纸面向里用“X”表示,垂直于纸面向外用“•”表示,类比箭头和箭尾。
)师:
再观察以上几个磁体的磁感线,你们能够看出磁体哪部分磁场强,哪部分磁场弱吗?
磁极磁场强,中间部分磁场弱,离磁体远的地方磁场弱。
为什么呢?
磁极周围的磁感线密集些,磁体越远磁感线越稀疏。
所以磁体的磁极磁性最强,中间部分磁性弱。
我们从实验和理论分析都得到这样的结论。
用同样的方法就可以得到电流周围的磁场。
电流周围的磁场:
同上,我们在通电直导线、环形电流、通电螺线管周围撒上铁屑,可以观察到铁屑沿着磁感线方向排列,模拟出磁感线分布的情况。
(PPT放映图片或过程,再放各电流周围的磁感线的图片,包括立体图、横截面图、纵截面图)
同学们能不能分别总结出通电直导线①、环形电流②、通电螺线管③周围的磁场的磁感线分布特点,同学们可以从磁场强弱和磁场的方向两个方面来思考。
①周围磁感线特点:
以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱;
②周围磁感线特点:
磁感线越向外越稀疏,内部磁感线比环外密集即:
内部磁场比环外强;
③周围磁感线特点:
内部磁感线比外部密集,即:
磁场内部比外部强,外部磁感线类似条形磁铁。
所以可以将一端看做N极,另一端为S极。
内部是平行且等距的直线,内部是匀强磁场,外部是非匀强磁场。
(学生回答不全就做相应的补充)师:
对于电流周围的磁场,我们还可以用一定的法则来判断,就是安培定则。
下面我们来看安培定则的主要内容。
安培定则:
判断通电直导线的磁场:
右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;
判断环形电流和通电螺线管的磁场:
让右手弯曲的四指与电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上的磁感线方向或是通电螺线管内部磁感线的方向。
(拇指指的方向可看成N极。
PPT放映安培定则)二者可以整合在一起,因为环形电流可以看作是很多直线电流组合起来,其磁场可以看成是许多直线电流周围磁场的叠加。
在运用安培定则时记住要领:
当四指指电流方向,那么拇指即磁场方向;
四指指磁场方向,拇指即电流方向。
大家动手画出直导线电流、环形电流、通电螺线管周围磁场的分布的三视图。
4.拓展:
判断小磁针偏转方向和地磁场:
物理学中规定,在磁场中某一点小磁针N极受力方向(所指的方向)就是该点磁场的方向。
观察书上图3-1-7,可以得到小磁针N极指向与磁感线切线方向一致,也就是磁场的方向。
请同学们自己画出上面模拟奥斯特实验通电直导线周围的磁场。
运用刚得到的结论,你们能不能找出小磁针按顺时针(或逆时针)偏转的原因?
小磁针N极受力方向即磁场方向,通电导线下方磁场垂直黑板平面向外,小磁针N极受力垂直向外,所以顺时针偏转。
(黑板上画出来)
在环形电流②中心轴线上放一个小磁针(轴线上),试判断哪端是N极?
环形电流中心轴线指向纸面外的一端师:
如果放置的小磁针与轴线成一个角度,小磁针将怎么偏转?
若向左成一个角度,逆时针偏转;
若向右成一个角度,顺时针偏转。
在通电螺线管内部放一个小磁针(与轴线平行),电流方向向上,判断哪端是N极?
(只能根据内部磁感线方向判断,用螺线管两端极性无法判断)外部竖直放一个小磁针将怎样偏转?
对,判断方法始终是根据磁场中,小磁针N极受力方向与磁场方向是一致的。
同学们再想一下,如果我就这样放一个小磁针在桌面上,它静止时N极指向哪里,为什么?
北极
(若回答不出原因,就直接解释)因为我们的地球就是一个巨大的磁体,地球内部和外部都存在磁场。
地理北极是地磁南极,地理南极是地磁北极。
可以得到磁感线方向,根据磁场方向得出放在上面的小磁针静止时N极指向北极。
正因为地球存在磁场,指南针才可以使用。
磁现象的电本质请同学们阅读发展空间,从微观角度来看磁现象。
安培提出了“分子电流”假说,我们知道物质是由分子和原子组成的,安培认为在原子、分子内部总存在一种环形电流——分子电流。
每个环形电流又对应了一个磁场,所以可以把它等价得看成小磁体。
因而组成物体内部就有无数个这样的小磁体。
当这些小磁体取向一致的时候,这个物体就显现出磁性;
当它们的取向完全混乱的时候,各个方向磁场相互抵消,那么物体就不显磁性。
应用这个也可以很容易的解释磁化现象。
当将不显磁性的物体放在磁场中,由于外界磁场的作用使内部的小磁体取向一致(沿磁场方向),从而物体显现出磁性,被磁化了。
5.整合
现在我们来回顾总结一下这节课的磁场的基本知识。
磁场的定义是什么?
磁场的基本性质是什么?
磁场对放入其中的磁体和电流有力的作用。
磁场的强弱和方向怎么描述?
磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
静止在磁场中小磁针N极指向是磁场的方向。
也就是小磁针的受力方向。
电流周围的磁场可以用什么来判断呢?
安培定则
6.运用:
完成课后习题,分析书上三个图的电流的磁场方向。
六、板书设计
§
3.1磁现象磁场
一、磁现象
1.磁相互作用:
磁体?
磁场?
磁体电流?
电流
二、磁场
1.定义
2.基本性质
3.地磁场
三、安培定则
1.内容
2.运用
《磁现象磁场》说课稿
尊敬的各位老师:
你们好!
今天我要说的是磁现象和磁场的教学设计,“磁现象和磁场”选自科学教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书高中物理选修3-1第三章第一节。
我将从教材分析、教法学法、教学程序设计三个方面进行说明。
1.教材分析
1.1地位和作用
本节是高中物理磁场教学中的重点内容之一。
主要介绍了生活中的磁现象、电流的磁效应、磁场的基本性质和地磁场的知识,既是对初中学习的磁场知识的一个延伸,也是我们今后学习磁感应强度的一个基础。
所以,无论是从知识本身,还是从知识外延来看,本节知识都具有承上启下的重要作用。
1.2学情分析
学生在初中的时候已经学习了磁感应线、电流磁场和电动机的转动相关知识,对磁的有关知识有了一定积累,而这些知识就为学习高中阶段
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