磁場(chǎng)的教案
磁場(chǎng)的教案
磁場(chǎng)
選修3-1第三 磁場(chǎng) 教案
第一節 磁現象和磁場(chǎng)(1時(shí))
一.目標
。ㄒ唬┲R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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。
。ǘ┻^(guò)程與方法
利用類(lèi)比法、實(shí)驗法、比較法使學(xué)生通過(guò)對磁場(chǎng)的客觀(guān)認識去理解磁場(chǎng)的客觀(guān)實(shí)在性。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)類(lèi)比的學(xué)習方法,培養學(xué)生的邏輯思維能力,體現磁現象的廣泛性
二.重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):電流的磁效應和磁場(chǎng)概念的形成
難點(diǎn):磁現象的應用
三、教具:多媒體、條形磁鐵、直導線(xiàn)、小磁針若干、投影儀
四、過(guò)程:
。ㄒ唬┮耄航榻B生活中的有關(guān)磁現象及本所要研究的內容。在本,我們要學(xué)習磁現象、磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對電流的作用以及對運動(dòng)電荷的作用,知識主線(xiàn)十分清晰。本共二個(gè)單元。第一、二、三節為第一單元;第四~第六節為第二單元。
復習提問(wèn),引入新
。蹎(wèn)題]初中學(xué)過(guò)磁體有幾個(gè)磁極?[學(xué)生答]磁體有兩個(gè)磁極:南極、北極.
。蹎(wèn)題]磁極間相互作用的規律是什么?[學(xué)生答]同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.
。蹎(wèn)題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場(chǎng).
。圻^(guò)渡語(yǔ)]磁場(chǎng)我們在初中就有所了解,從今天我們要更加深入地學(xué)習它。
。ǘ┬轮v解-----第一節、磁現象和磁場(chǎng)
1.磁現象
。1)通過(guò)介紹人們對磁現象的認識過(guò)程和我國古代對磁現象的研究、指南針的發(fā)明和作用認識磁現象
。2)可以通過(guò)演示實(shí)驗(磁極之間的相互作用、磁鐵對鐵釘的吸引)和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤(pán)、磁帶、磁卡、門(mén)吸、電動(dòng)機、電流表)形象生動(dòng)地認識磁現象。
【板書(shū)】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域叫磁極。
2.電流的磁效應
。1)介紹人類(lèi)認識電現象和磁現象的過(guò)程。
。2)演示奧斯特實(shí)驗:讓學(xué)生直觀(guān)認識電流的磁效應。做實(shí)驗時(shí)可以分為四種情形觀(guān)察并記錄現象:水平電流在小磁針的正上方時(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。在認識電流的磁效應的同時(shí),也為地磁場(chǎng)和通電直導線(xiàn)的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。
了解電流的磁效應的發(fā)現過(guò)程,體現物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實(shí)
驗),認識到奧斯特實(shí)驗在電磁學(xué)中的重要意義(打開(kāi)了電磁學(xué)的大門(mén)),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。
【板書(shū)1】磁極間的相互作用規律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.(與電荷類(lèi)比)
【板書(shū)2】電流的磁效應:電流通過(guò)導體時(shí)導體周?chē)嬖诖艌?chǎng)的現象(奧斯特實(shí)驗)。
3.磁場(chǎng)
演示:磁場(chǎng)對電流的作用,電流與電流的作用,類(lèi)比于庫侖力和電場(chǎng),形成磁場(chǎng)的概念,應說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著(zhù),但是和電場(chǎng)一樣都是客觀(guān)存在的一種物質(zhì),我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對磁體或電流的作用而認識磁場(chǎng)。
【板書(shū)1】磁場(chǎng)的概念:磁體周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)(看不見(jiàn)摸不著(zhù),是物質(zhì)存在的一種特殊形式)。
【板書(shū)2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對處于其中的磁極和電流有力的作用.
【板書(shū)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(guò)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別,了解磁偏角,介紹沈括對磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵模擬地磁場(chǎng),說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì )指向地理的南北極。
【板書(shū)1】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周?chē)嬖诖艌?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?chē)拇艌?chǎng)分布情況和條形磁鐵周?chē)拇艌?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)。
。ㄈ⿲Ρ竟澲R做簡(jiǎn)要的小結
。ㄋ模╈柟绦拢1。讓學(xué)生復習本內容。
2。指導學(xué)生閱讀STS
3。完成問(wèn)題與練習(作練習)
第二節 、 磁感應強度(1時(shí))
一、教學(xué)目標
。ㄒ唬┲R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義式進(jìn)行有關(guān)計算。
。ǘ┻^(guò)程與方法
通過(guò)觀(guān)察、類(lèi)比(與電場(chǎng)強度的定義的類(lèi)比)使學(xué)生理解和掌握磁感應強度的概念,為學(xué)生形成物理概念奠定了堅實(shí)的基礎。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀(guān)
培養學(xué)生探究物理現象的興趣,提高綜合學(xué)習能力。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
磁感應強度概念的建立是本節的重點(diǎn)(仍至本的重點(diǎn)),也是本節的難點(diǎn),通過(guò)與電場(chǎng)強度的定義的類(lèi)比和演示實(shí)驗突破難點(diǎn)
三、教具:蹄形磁鐵,低壓電,多媒體等。
四、教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬⿵土暽蠒r(shí)知識后引入
要點(diǎn):磁場(chǎng)的概念。 提問(wèn)、引入新:
磁場(chǎng)不僅具有方向,而且也具有強弱,為表征磁場(chǎng)的強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(zhù)教師提問(wèn)以下問(wèn)題.)
1.哪個(gè)物理量描述電場(chǎng)的強弱和方向?
。蹖W(xué)生答]用電場(chǎng)強度描述電場(chǎng)的強弱和方向.
2.電場(chǎng)強度是如何定義的?其定義式是什么?
。蹖W(xué)生答]電場(chǎng)強度是通過(guò)將一檢驗電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗電荷量的比值定義的,其定義式為E=F/q
過(guò)渡語(yǔ):今天我們用相類(lèi)似的方法學(xué)習描述磁場(chǎng)強弱和方向的物理量——磁感應強度.
。ǘ┬轮v解-----第二節 、 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(chǎn)生的磁場(chǎng)和豎直方向通電導線(xiàn)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,認識磁場(chǎng)具有方向性,明確磁感應強度的方向的規定。
【板書(shū)】小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規定為該點(diǎn)的磁感應強度方向
過(guò)渡語(yǔ):能不能用很小一段通電導體檢驗磁場(chǎng)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(gè)數是不同的,說(shuō)明磁場(chǎng)有強弱。
【演示2】探究影響通電導線(xiàn)受力的因素(如圖)
先介紹勻強磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區域里,磁感應強度的大小和方向處處相同,這個(gè)區域的磁場(chǎng)叫勻強磁場(chǎng)。
后定性演示(控制變量法)①保持通電導線(xiàn)的長(cháng)度不變,改變電流的大、诒3蛛娏鞑蛔,改變通電導線(xiàn)的長(cháng)度。讓學(xué)生觀(guān)察導線(xiàn)受力情況。
【板書(shū)1】精確實(shí)驗表明,通電導線(xiàn)和磁場(chǎng)方向垂直時(shí),通電導線(xiàn)受力(磁場(chǎng)力)大小
寫(xiě)成等式為:F = BIL ①
式中B為比例系數。
注意:①B與導線(xiàn)的長(cháng)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(即使同樣的電流導線(xiàn)的受力也不樣)
再用類(lèi)比電場(chǎng)強度的定義方法,從而得出磁感應強度的定義式
【板書(shū)2】磁感應強度的大。ū碚鞔艌(chǎng)強弱的物理量)
。1)定義: 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導線(xiàn),所受的力(安培力)F跟電流I和導線(xiàn)長(cháng)度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。符號:B
說(shuō)明:如果導線(xiàn)很短很短,B就是導線(xiàn)所在處的磁感應強度。其中,I和導線(xiàn)長(cháng)度L的乘積IL稱(chēng)電流元。
。2)定義式: ②
。3)單位:在國際單位制中是特斯特,簡(jiǎn)稱(chēng)特,符號T. 1T=N/Am
。4)物理意義:磁感應強度B是表示磁場(chǎng)強弱的物理量.
對B的定義式的理解:
、僖箤W(xué)生了解比值F/IL是磁場(chǎng)中各點(diǎn)的位置函數。換句話(huà)說(shuō),在非勻強磁場(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)的強弱程度,所以人們用它定義磁場(chǎng)的磁感應強度。還應說(shuō)明F是指通電導線(xiàn)電流方向跟所在處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的磁場(chǎng)力,此時(shí)通電導線(xiàn)受到的磁場(chǎng)力最大。
、谟械膶W(xué)生往往單純從數學(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成反比的錯誤結論。
、蹜獜娬{說(shuō)明對于確定的磁場(chǎng)中某一位置說(shuō),B并不因探測電流和線(xiàn)段長(cháng)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)方向垂直的通電導線(xiàn),它的電流強度是2.5 A,導線(xiàn)長(cháng)1 cm,它受到的安培力為5×10-2 N,則這個(gè)位置的磁感應強度是多大?
解答:
介紹一些磁場(chǎng)的磁感應強度值。(P89表3。2-1)
。ㄈ┬〗Y:可繼續類(lèi)比磁場(chǎng)與靜電場(chǎng),小結出以下兩個(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)強度E的方向相同或相反;而磁場(chǎng)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(chǎng)強度E的引入中,考慮到的是電場(chǎng)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(chǎng)中檢驗電流元所受的力F與乘積IL之比。
。ㄋ模╈柟绦拢海1)指導學(xué)生閱讀“科學(xué)漫步”。
。2)指導學(xué)生完成P90“問(wèn)題與練習”1-3題
。3)后復習本節內容
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