《磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)教材選用 科教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·物理選修3-1·第三章第一節(jié)。教材分析 本節(jié)是高中物理選修3-1第三章第一節(jié)。主要介紹基本磁現(xiàn)象、電流的磁效應(yīng)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)和地磁場(chǎng)的基本知識(shí)以及安培定則。既是對(duì)初中學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)知識(shí)的延伸，也是今后學(xué)習(xí)本章知識(shí)的基礎(chǔ)。故本節(jié)課的教學(xué)具有深遠(yuǎn)意義。學(xué)情分析 知識(shí)上：學(xué)生在初中學(xué)習(xí)和日常生活中對(duì)于磁現(xiàn)象已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)。但對(duì)于磁場(chǎng)具有什么性質(zhì)和作用：常見(jiàn)的磁現(xiàn)象和地磁場(chǎng)還了解不多，要繼續(xù)學(xué)習(xí)。 能力上：在靜電場(chǎng)的學(xué)習(xí)中也建立了“場(chǎng)”的基本觀念，對(duì)于場(chǎng)的性質(zhì)的研究方法及描述方法也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。這些因素都為利用類

2、比展開(kāi)教學(xué)提供了條件。教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能： 了解磁現(xiàn)象。了解電流磁效應(yīng)，體會(huì)奧斯特發(fā)現(xiàn)的重要意義。知道磁場(chǎng)及其基本特性。了解地球的磁場(chǎng)。知道安培定則內(nèi)容并會(huì)利用安培定則判斷磁場(chǎng)。（二）過(guò)程與方法： 以初中學(xué)過(guò)的磁知識(shí)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)，安培定則內(nèi)容。利用電和磁性質(zhì)的類比教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀： 了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明的影響，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展；激發(fā)愛(ài)國(guó)主義情懷。促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn) 電流的磁效應(yīng)、磁場(chǎng)概

3、念的形成和安培定則。教學(xué)難點(diǎn) 磁場(chǎng)的物質(zhì)性和基本性質(zhì)。教法學(xué)法教法：通過(guò)生活情境導(dǎo)入，利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法和巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)、講解、討論、啟發(fā)等教學(xué)方法。學(xué)法：通過(guò)學(xué)生初中基礎(chǔ)知識(shí)和教師提出問(wèn)題引導(dǎo)下，分析歸納得出結(jié)果。教學(xué)準(zhǔn)備 教具：磁帶機(jī)、磁帶、條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、回形針學(xué)具：條形磁鐵磁場(chǎng)演示儀、蹄形磁鐵磁場(chǎng)演示儀教學(xué)過(guò)程一、趣味實(shí)驗(yàn) 引入新課同學(xué)們，下面我們一起來(lái)欣賞一段音樂(lè)，我現(xiàn)在取出磁帶，抽出磁帶芯，我用磁鐵來(lái)接觸它，另一段用磁鐵靠近它，然后把磁帶芯還原進(jìn)去。我們?cè)俅涡蕾p會(huì)發(fā)生什么呢？請(qǐng)同學(xué)們猜想。通過(guò)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生分析：當(dāng)磁鐵接觸過(guò)的部分和靠近的部分都不能播放出聲而其他部分

4、播放正常這是為什么呢？這其實(shí)就是我們生活中常說(shuō)的被消磁了。銀行卡、公交卡等經(jīng)常會(huì)被消磁，那么我們?cè)鯓臃乐瓜诺钠茐模恳簿褪沁h(yuǎn)離磁場(chǎng)。但是我們發(fā)現(xiàn)接觸的可以消磁，沒(méi)有接觸的也可以消磁，這個(gè)怎么解釋呢？帶著這個(gè)問(wèn)題進(jìn)入今天的課堂磁現(xiàn)象，磁場(chǎng)。(板書(shū)）(用新奇的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，由此提出問(wèn)題，引入新課。)二、磁現(xiàn)象1. 磁的一些基本概念提問(wèn)：為什么磁鐵可以吸引起回形針呢？中間吸引的少兩端吸引的多又是為什么呢？ 那么由此我們可以歸納出磁的一些基礎(chǔ)概念（第3張PPT)（1）由于磁鐵具有磁性。我們把物質(zhì)具有吸引鐵、沽、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性；（2）具有磁性的物質(zhì)叫磁體；（3）磁體磁性最

5、強(qiáng)的區(qū)域叫磁極，任何磁體都有兩個(gè)磁極。一個(gè)叫南極（S極），另一個(gè)叫北極（N極）。師:再次演示，用磁鐵吸引的回形針也能吸引回形針，用手取下回形針再去吸引卻吸引不上，這是為什么呢？生：上面那個(gè)回形針被磁化了 師：(第4張PPT)用手取下吸在磁鐵上的回形針再次吸引卻吸引不上，這又是為什么呢。師：(第5張PPT)我們把使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程叫磁化，反過(guò)來(lái)，磁化后的物體失去磁性的過(guò)程叫退磁或去磁。2. 電流的磁效應(yīng)提問(wèn)：磁極之間的相互作用是什么？同名磁極相互，異名磁極相互，這個(gè)性質(zhì)跟我們學(xué)過(guò)的那種情況相似？(第6張PPT)那么，電流與磁鐵之間是否存在聯(lián)系？PPT flash通電后使小磁針偏轉(zhuǎn)

6、，即小磁針運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，說(shuō)明他們之間有力的作用，通電導(dǎo)體對(duì)小磁針有力的作用。(第7張PPT)師：其實(shí)早在1820年奧斯特就做過(guò)同樣的實(shí)驗(yàn)。這就是著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)，得出通電導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)（板書(shū)：二、）(第8、9張PPT)三、磁場(chǎng)引入磁場(chǎng)師：通過(guò)前面諸多例子可發(fā)現(xiàn)，磁鐵可以吸引回形針，通電導(dǎo)線可以使小磁針偏轉(zhuǎn)，磁鐵靠近磁帶芯磁帶芯被破壞不能正常播放，它們并沒(méi)有接觸，是通過(guò)什么實(shí)現(xiàn)這個(gè)（力的）作用的呢？磁場(chǎng)1.那么我們學(xué)習(xí)一下磁場(chǎng)的概念(第10張PPT) 歸納：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)。它和前面所學(xué)

7、的電場(chǎng)相似，是一種物質(zhì)，客觀存在的。它的方向規(guī)定為：自由小磁針靜止時(shí)，N極的指向即為該處磁場(chǎng)的方向。 它的基本性質(zhì)為：對(duì)放入磁場(chǎng)的磁體、電流或運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用。磁鐵與磁鐵之間，磁鐵與電流之間，電流與電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)相互作用的。(第11張PPT)2.磁感線問(wèn)：那么如何用形象化的方法來(lái)描述磁場(chǎng)呢？(第12張PPT)它與我們之前學(xué)的電場(chǎng)線類似，(第13張PPT)我們用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中畫(huà)一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，這樣的曲線稱為磁感線。我這有一個(gè)條形磁體，在它的周圍放一些小磁針，請(qǐng)仔細(xì)觀察它周圍小磁針N極指向。提問(wèn)：我們發(fā)現(xiàn)了什么（條形磁鐵N級(jí)周

8、圍磁場(chǎng)向外，S級(jí)周圍磁場(chǎng)向內(nèi)）(第14張PPT)我們?cè)倏催@是在條形磁鐵周圍放的小磁針，根據(jù)小磁針的分布情況，和條形磁體外部磁場(chǎng)的方向是從N極指向S極，那么我們就可以畫(huà)出磁感線。同樣也可以得出蹄性磁鐵的磁感線。(第15張PPT) 條形磁鐵 蹄形磁鐵磁感線有哪些特點(diǎn)呢？請(qǐng)同學(xué)們同坐之間討論。提問(wèn)；歸納出磁感線的特點(diǎn)(第15張PPT)（1、磁感線的疏密反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱，密的地方強(qiáng)；疏的地方磁場(chǎng)弱。2、某點(diǎn)磁感線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。3、磁感線不能相交因?yàn)樵诖艌?chǎng)某處只有一個(gè)方向，若相交了，則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向就有兩個(gè)可能了并且磁感線是閉合的曲線，在磁場(chǎng)外部由N極指向S極，在磁場(chǎng)內(nèi)部有S極指向N極。師問(wèn)：

9、那么兩條磁感線之間的空隙有沒(méi)有磁場(chǎng)呢？生：有，磁場(chǎng)是空間分布的，磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)，沒(méi)畫(huà)的地方仍然有磁場(chǎng)。問(wèn)：但是磁感線是不是真實(shí)存在的？生：不是，是我們假想的曲線，用來(lái)描述磁場(chǎng)。4、 地磁場(chǎng)1.生活中的磁場(chǎng)(第16張PPT)我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家，早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載，我國(guó)古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代，磁現(xiàn)象與日常生活、科技密切相關(guān)。比如，光盤、電磁爐、磁懸浮、核磁共振。2.引入地磁場(chǎng)我現(xiàn)在把小磁針?lè)旁谧雷由?，發(fā)現(xiàn)它總是指向南北，那么它一定是受到磁場(chǎng)的作用。請(qǐng)問(wèn)：是哪來(lái)的磁場(chǎng)使小磁針指向南北的？(第17張PPT)

10、地球。(第18張PPT) 3.地磁場(chǎng)的特點(diǎn) 地球本身是一個(gè)磁體，附近存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)，但地磁的南極在地球北極附近，地磁北極在地球南極附近，即地磁的南北與地理的南北相反。地磁體周圍的磁場(chǎng)分布與條形磁體周圍的磁場(chǎng)分布情況相似。(第18張PPT) 放在地球周圍的指南針靜止時(shí)能夠指南北，就是受到了地磁場(chǎng)作用的結(jié)果。 由于地球的地理兩極與地磁兩極相反后重合嗎？磁針并非準(zhǔn)確地指南北，它與準(zhǔn)確的其間有一個(gè)交角，稱為地磁偏角。 我們知道地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，地磁場(chǎng)的S極在地理北極附近，它的水平分量總是從地球南極指向地球北極而垂直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，并且在赤道附近，磁場(chǎng)方向水

11、平向北。五、安培定則1.引入安培定則 在前面既然我們已經(jīng)知道通電導(dǎo)線是具有磁效應(yīng)，我們一起來(lái)思考(第19張PPT)通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布又是怎么樣的呢？前人通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)了一個(gè)定則，我們一起來(lái)學(xué)習(xí)一下這個(gè)定則2.首先通電直導(dǎo)線的安培定則(第20張PPT) 安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁場(chǎng)環(huán)繞方向。特點(diǎn)：是一組以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上，離電流越近，磁感線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)；離電流越遠(yuǎn)，磁感線越疏，磁場(chǎng)越弱。提問(wèn)：俯視圖和主視圖的磁感線是什么樣的？Ppt放出3.通電螺線管（環(huán)線電流）：(第19張PPT)

12、安培定則：右手握住螺線管，四指方向與電流方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向。特點(diǎn)：通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，在管的內(nèi)部，磁感線是互相平行的直線，磁場(chǎng)強(qiáng)弱處處相同，管的外部，兩端磁性最強(qiáng)，中間最弱。提問(wèn)：俯視圖和主視圖的磁感線是什么樣子？Ppt放出五、小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了：1. 磁現(xiàn)象復(fù)習(xí)了以前一些基礎(chǔ)概念：磁性，磁體，磁極，磁化，退磁。2. 奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？怎么做的呢？導(dǎo)線可以隨意放嗎？導(dǎo)線放置的方向如何，南北方向，因?yàn)槿绻麞|西放，根據(jù)安培定則，磁場(chǎng)怎么樣，那么因?yàn)榈卮艌?chǎng)水平分量是？由南到北也可以使磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，就不能證明是通電導(dǎo)體使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了。3. 磁場(chǎng)的概念，

13、它是一種特殊的物質(zhì)。用磁感線來(lái)形象描述磁場(chǎng)，那么磁感線有什么特點(diǎn)？提問(wèn)兩位同學(xué)，互相補(bǔ)充（1、磁感線的疏密反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱，密的地方強(qiáng)；疏的地方磁場(chǎng)弱。2、某點(diǎn)磁感線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。3、磁感線不能相交4、磁感線是閉合的曲線，在磁場(chǎng)外部由N極指向S極，在磁場(chǎng)內(nèi)部有S極指向N極5.磁感線是假象的曲線）4. 安培定則：首先學(xué)習(xí)了通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，它的判斷方法是：提問(wèn)：內(nèi)容？特點(diǎn)？伸出右手來(lái)握住導(dǎo)線，大拇指與電流的方向一致，四指彎曲的方向即為通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向，它的特點(diǎn)是：是一組以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上，離電流越近，磁感線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)；離電流越遠(yuǎn)，磁感線越疏，磁場(chǎng)越弱。最后學(xué)習(xí)了通電螺線管或活性電流周圍的磁場(chǎng)，它的判斷方法是：提問(wèn)：內(nèi)容？特點(diǎn)？伸出右手，四指彎曲的方向與電流方向一致，大拇指所指的方向就它內(nèi)部的磁場(chǎng)方向。它的特點(diǎn)是：通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，在管的內(nèi)部，磁感線是互相平行的直線，磁場(chǎng)強(qiáng)弱處處相同，管的外部，兩端磁性最強(qiáng)，中間最弱。板書(shū)設(shè)計(jì)磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)1、 磁現(xiàn)象磁性：磁體：磁極：磁化：退磁（去磁）：二、電流的磁效應(yīng) 通電導(dǎo)體對(duì)周