教學(xué)設(shè)計磁場

1、3.3幾種常見的磁場教學(xué)設(shè)計連云港市東?？h白塔中學(xué) 張紅卷一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1、知道磁感線。2、知道幾種常見磁場的磁感線的空間分布情況。3、會用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向4、了解安培分子電流假說5、理解勻強(qiáng)磁場的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場（二）過程與方法通過實(shí)驗和學(xué)生動手（運(yùn)用安培定則）、類比的方法加深對本節(jié)基礎(chǔ)知識的認(rèn)識。（三）情感態(tài)度與價值觀1、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗觀察、分析的能力。2、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。3、領(lǐng)悟物理探索的基本思路，培養(yǎng)科學(xué)的價值觀。二、重點(diǎn)：安培定則的得出與應(yīng)用 難點(diǎn)：安培定則的得出三、教學(xué)用具： 多媒體、直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線

2、管、小磁針若干、投影儀、學(xué)生電源、模擬磁感線演示儀、四、教學(xué)過程：（一）引入： 教師做奧斯特實(shí)驗引入電流的磁場，從而確定本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)是描繪出電流周圍的磁場。（二）新授：通過和電場類比引入磁感線，而要想畫出磁感線，就必須知道磁場的分布情況（或形狀）、方向、大小。教師以提問的方式引領(lǐng)學(xué)生分析出磁場的形狀用鐵屑或小磁針來顯示；磁場的方向用小磁針來顯示；大小，用磁場對小磁針或?qū)﹁F磁性物質(zhì)的作用力大小來顯示。引領(lǐng)學(xué)生先預(yù)測磁場的方向、大小可能與哪些因素有關(guān)，再通過實(shí)驗來檢驗。1、通電直導(dǎo)線周圍的磁場：學(xué)生分組實(shí)驗，同時完成表格。（見最后）教師用傳感器測通電直導(dǎo)線周圍的磁場的大小情況，給學(xué)生一個明確認(rèn)

3、識。學(xué)生畫出直線電流的磁場分布情況并展示，教師引領(lǐng)學(xué)生分析畫平面圖更直觀、簡潔。教師指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察所畫的磁感線，從而得出磁感線是閉合的，這點(diǎn)是不同于電場線的；同時找出B方向與I方向之間可以用安培定則來判斷。教師再引領(lǐng)學(xué)生由實(shí)驗結(jié)果分析得出：磁場是布滿整個立體空間的。也就說，不畫磁感線的地方照樣有磁場。磁場是真實(shí)存在整個空間的，而磁感線只是人為假想出來用以形象、直觀地描述磁場的。例1我們剛做的奧斯特實(shí)驗，小磁針為什么會偏轉(zhuǎn)并最終靜止在那個方向呢？你能知道電流的方向嗎？例2在上述實(shí)驗中，導(dǎo)線正東方某點(diǎn)的磁場方向為（ ） A向東 B向西 C豎直向上 D豎直向下2、環(huán)形電流的磁場：學(xué)生實(shí)驗。學(xué)生展示

4、實(shí)驗結(jié)論并畫出磁感線分布圖進(jìn)行交流展示。引領(lǐng)學(xué)生得出：環(huán)形電流的磁場是圍繞導(dǎo)線一圈圈的曲線，某一點(diǎn)的磁場方向是這點(diǎn)所在的曲線的切線方向；磁場的方向與電流方向的關(guān)系符合右手螺旋定則（安培定則）：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。以問題“里面的磁場大呢還是外面的磁場大呢？”學(xué)生可以從實(shí)驗現(xiàn)象中看出，也可以從 “磁感線是閉合的”方面來理解。教師引領(lǐng)學(xué)生分析，只要把直導(dǎo)線向一側(cè)彎曲，相當(dāng)于導(dǎo)線把這一側(cè)的磁場給圍起來，而另一側(cè)的磁場則均勻分布在其外側(cè)就構(gòu)成了環(huán)形電流的磁場。再引出“我們是否可以用直導(dǎo)線的安培定則來判斷環(huán)形電流的磁場方向呢？”，從而引

5、出微元的思想：可以把環(huán)形電流分成無數(shù)個小直導(dǎo)線。3、通電螺線管：教師以“有什么方法讓環(huán)形電流的磁場增強(qiáng)呢？”引入通電螺線管。并讓學(xué)生明確通電螺線管是許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的，通電螺線管的磁場也就是這些環(huán)形電流磁場的疊加，或環(huán)形電流其實(shí)就是只有一匝的通電螺線管。因此，環(huán)形電流的安培定則和通電螺線管的安培定則是一樣的，三種形式的安培定則其實(shí)都是一樣的。只是若大姆指所指為電流方向，則四指彎曲方向為磁場方向；若大姆指所指為磁場方向，則四指彎曲方向為電流方向。教師讓學(xué)生根據(jù)上述分析把通電螺線管的磁場分布情況做出來，同時做實(shí)驗來驗證。同時能明確通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場是一樣的。并明確條形磁鐵內(nèi)部也

6、有磁感線。例3.請標(biāo)出圖中4個小磁針靜止時北極所指的方向。· II教師讓學(xué)生明確“同名磁極相斥，異名磁極相吸”只適用于通電螺線管外部的磁場。而無論外部或內(nèi)部，小磁針靜止時N極所指的方向一定與磁場方向一致。 引導(dǎo)學(xué)生得出原來無論是哪種形式電流的磁場，都是可以用右手螺旋定則來判定。其本質(zhì)是一樣的。3、分子電流假說教師引導(dǎo)學(xué)生分析：電流是由于電荷的定向移動形成的，那么電流的磁場也就是由于運(yùn)動的電荷而產(chǎn)生的。然后以問題“磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場，的磁場是否有什么關(guān)系呢？”引入安培的分子電流假說。明確所有的磁現(xiàn)象都是運(yùn)動電荷形成的，磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。安培分子電流假說：圖片展示。并明確安培的分子電流

7、假說能解釋一些磁現(xiàn)象如磁化和退磁等磁現(xiàn)象例4請解釋：為什么在通電螺線管內(nèi)加入鐵芯能增強(qiáng)磁性？例5.你能解釋一下剛才的實(shí)驗中，通電之后，鐵屑為什么就會排列規(guī)則？4、勻強(qiáng)磁場：展示幾種勻強(qiáng)磁場距離很近的兩個異名磁極之間的磁場（除邊緣外）；通電螺線管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外）相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度B處處相同；磁感線平行且等距。目的需要的量通電直導(dǎo)線的磁場環(huán)形電流的磁場通電螺線管的磁場形狀以導(dǎo)線為圓心的圓圍繞導(dǎo)線的閉合曲線外部：NS內(nèi)部：SN閉合方向切線切線切線大小I一定時：RBR一定時：IBIBB里>B外匝數(shù)一定：IBI一定，匝數(shù)BB與I方向的關(guān)系

8、四指：B拇指：I安培定則四指：I拇指：B（軸線）安培定則四指：I 拇指：B（內(nèi)部）安培定則（三）課堂鞏固：1.關(guān)于磁場和磁感線的描述，說法正確的是（ ） A磁體和電流的周圍都存在磁場，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)B磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的C磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止D兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交2.在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)的磁場的電流方向 I3.一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過靜止的小磁針正上方，這時磁針的N極向紙外方向偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（ ）A、向右飛行的正離子束 B、向左飛行的正離子束C、向右飛行的負(fù)離子束 D、向

9、左飛行的負(fù)離子束4.如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路對稱地通過圓環(huán)形支路再匯合于B點(diǎn)，則圓環(huán)中心處O的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是（ ）A、垂直圓環(huán)面指向紙內(nèi) B、垂直圓環(huán)面指向紙外C、磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 D、條件不足，無法判斷6.在光滑的水平桿上有兩個通有同方向的金屬圓環(huán)，問：兩環(huán)將怎樣運(yùn)動？（靠近或遠(yuǎn)離）AB7、根據(jù)安培假說的物理思想：磁場來源于運(yùn)動電荷.如果用這種思想解釋地球磁場的形成，根據(jù)地球上空并無相對地球定向移動的電荷的事實(shí).那么由此推斷，地球上總體應(yīng)該是：（ ）A.帶負(fù)電 B.帶正電C.不帶電 D.不能確定幾 種 常 見 的 磁 場電子教案

10、作者：郭平    文章來源：本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù)：408    更新時間：2002-1-5學(xué)情分析：當(dāng)今的教育越來越多的重視對青少年學(xué)生的能力培養(yǎng)、創(chuàng)造力的挖掘。而實(shí)驗觀察能力和空間想象能力的培養(yǎng)更是對青少年能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)通過多種途徑培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰涂臻g想象能力，以達(dá)到對學(xué)生多種心理機(jī)能和學(xué)習(xí)的綜合性智能的發(fā)展。課堂是教學(xué)的主陣地，課堂教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，而課堂教學(xué)如何，除教師本身的素質(zhì)外，則取決于教學(xué)設(shè)計的優(yōu)劣，即教師的教學(xué)目標(biāo)、教

11、學(xué)方法和手段，教學(xué)過程中教與學(xué)的雙邊活動的構(gòu)思和安排是否達(dá)到最優(yōu)化。在我們亳州一中現(xiàn)階段，面臨著新的挑戰(zhàn)，特別是現(xiàn)在的招生規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生的整體素質(zhì)不如以前，學(xué)生還處在初中的形象思維的層面上，現(xiàn)在一遇到空間想象思維，就顯得被動，特別是磁場這一章，學(xué)生空間想象能力非常重要，還有物理這門學(xué)科是以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，演示實(shí)驗的觀察能力和空間想象能力非常重要。下面來分析這一節(jié)。 知識目標(biāo)：1.    知道磁感線。知道幾種常見磁場磁感線的空間分布情況。2.    會用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向。3. 

12、60;  掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生磁場的磁感線空間分布情況。4.    知道磁通量。 能力目標(biāo)：1.    通過磁現(xiàn)象的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力。2.    利用電場和磁場的類比教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。 情感目標(biāo)：1.    讓學(xué)生了解我國古代對磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛國主義思想,鼓勵他們學(xué)習(xí)物理學(xué)科的熱情。2.    通過對磁感線的引進(jìn)，使得學(xué)生了解如何

13、將抽象的概念轉(zhuǎn)化為形象模型進(jìn)行研究的方法。 教材分析： 由于學(xué)生在初中時已經(jīng)對磁場概念有了初步的了解，又由于前面學(xué)習(xí)了電學(xué)的有關(guān)知識，因此在學(xué)習(xí)磁場知識時會比較容易的接受。但是在學(xué)習(xí)用磁感線來描述磁場以及相關(guān)的幾個特殊磁場的磁感線分布時會感到一定的困難，教材給了有關(guān)的插圖，在“媒體資料”中，提供了相關(guān)的磁感線分布的三維動畫，教師可以參考使用，有助于學(xué)生對磁感線空間形象的準(zhǔn)確把握。教法建議： 教師在講解磁場的有關(guān)概念時，可以參考電場的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行類比，如：電場線描述電場電場線描述磁場。在以后幾節(jié)的學(xué)習(xí)上，可以大量采用這種方法，分析電場與磁場的相同之處，找出不同，幫助學(xué)生加深對“磁場”這

14、一抽象概念的理解。教學(xué)重點(diǎn)：1.    典型磁場的特點(diǎn)。2.    掌握安培定則以及常見磁場磁感線分布。教學(xué)難點(diǎn)：1.    磁場空間分布以及磁感線的對應(yīng)關(guān)系。2.    磁通量。設(shè)計流程：實(shí)驗引入磁場的概念磁場的磁感線磁鐵的磁感線空間分布特點(diǎn)電流的磁場的磁感線空間分布特點(diǎn)安培定則磁通量 課例敘述：1.引 入設(shè)計理念由于學(xué)生初接觸到磁場,但對磁場的一些新的知識還是不很熟,所以在用磁感線描述磁場時的引入時一定從上一節(jié)課的知識平穩(wěn)過渡.設(shè)計過程師:磁場是一種特殊的物質(zhì),

15、不能為人們所看見,英國科學(xué)家法拉第在對磁場的描述方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的想象力,為了“看見”磁場，法拉第在紙板是均勻灑滿細(xì)小的鐵屑，在其下放置磁鐵，然后輕敲紙板，磁化后的鐵屑在磁力的作用下就清清楚楚地呈現(xiàn)出磁場的分布來了。如   磁場除了用磁感應(yīng)強(qiáng)度定量地描述外，能不能像電場一樣引入一些假象的曲線來形象地描述呢？2.新課設(shè)計理念既然我們可以像電場一樣引入一些假象的曲線來形象地描述磁場，我們必須先定義這些曲線為磁感線，定義時必須符合人們認(rèn)識事物的規(guī)律，不能直接給出，這樣學(xué)生不易接受。設(shè)計及互動過程互動：師：我們怎樣給磁感線下個定義呢？生：和電場線一樣，為了形象地描述磁場而假

16、象的一組曲線。師：那么磁感線有什么特點(diǎn)呢？是不是和電場線一樣是不閉合的曲線呢？生：不知道。啟示：磁體的內(nèi)部有沒有磁場呢？生笑：哦，有的。板書：一.磁感線 1.定義：為了形象地描述磁場而假象的一組曲線。 2.特點(diǎn)： (1)磁感線是假象的一組曲線 （2）曲線上的某點(diǎn)的切線代表該點(diǎn)的磁場方向，磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。 （3）磁感線是閉合曲線。師總結(jié)：同學(xué)們想一想磁感線與電場線有什么異同點(diǎn)？生討論：略。生回答：略。設(shè)計理念有了磁場線的概念，怎樣描述不同的磁場是本節(jié)的關(guān)鍵，我們最熟悉的當(dāng)然是磁鐵的磁場，磁鐵中以條形磁鐵和蹄形磁鐵最為常見，所以我們應(yīng)該描繪這兩個磁鐵的磁場，描述時應(yīng)先用小磁針測試。設(shè)計

17、及互動過程互動：師：怎樣用磁感線描繪磁場呢？我們怎樣找出條形磁鐵及蹄形磁鐵的磁場分布規(guī)律呢？生：用小磁針測試。如：   按照這樣的方法用條形磁鐵及蹄形磁鐵磁感線分布板書：二幾種常見的磁場1.條形磁鐵及蹄形磁鐵的磁感線分布及相互作用(多媒體展示) 條形磁鐵的磁感線分布特點(diǎn)：（1）兩極密中間疏 （2）中間磁場方向平行磁鐵（3）磁鐵的外部N極指向S極，內(nèi)部則從S極指向N極2.電流的磁場（1）通電直導(dǎo)線的磁場分布(多媒體展示)電流的磁效應(yīng)： 電流的磁場：處理方法：現(xiàn)在的學(xué)生對立體圖形理解的難度較大，應(yīng)該化立體為平面。 仰視圖 剖面圖

18、：  特點(diǎn)：1.以導(dǎo)線為圓心的同心圓，內(nèi)密外疏2.立體空間分布 安培定則1：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，彎曲的四指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向，這個規(guī)律又叫右手螺旋定則。  互動：師：同學(xué)們有右手嗎？請伸出來。生邊伸右手邊笑師：咱們來試一試右手螺旋定則是否正確。學(xué)生討論右手螺旋定則的使用。（2）環(huán)形電流的磁場分布(多媒體展示)  （3）通電螺線管的磁場分布(多媒體展示)   安培定則2：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。（4）勻

19、強(qiáng)磁場定義：強(qiáng)弱和方向處處相同的磁場。磁感線特點(diǎn)：平行、等寬、直線比如兩個靠得很近的線圈之間就是勻強(qiáng)磁場（后面有應(yīng)用）      設(shè)計理念磁通量對于現(xiàn)在的學(xué)生來說是非常難理解的，必須形象記憶，比如光通過窗戶，光的亮度與光的強(qiáng)度和窗戶的面積有關(guān)，利用對比的方法學(xué)生易于理解。設(shè)計過程師：光通過窗戶，光的亮度與光的強(qiáng)度和窗戶的面積有關(guān)，而磁場的磁感線通過一個面時，稱為磁通量。生：什么是磁通量？三、磁通量1.定義：當(dāng)磁感線與面垂直時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面的面積S的成績，成為穿過這個面的磁通量即通過面的磁通量的條數(shù)。2.公式：=BS3.單位：1Wb

20、=1T·m 4. 磁通量也可用即通過面的磁通量的條數(shù)來表示?？偨Y(jié)、擴(kuò)展：1.    磁體周圍，電流的周圍都有磁場，磁場是物質(zhì)存在的一種形式，其性質(zhì)是對放入其中的電流和磁體有力的作用。2.    磁場是有方向性的，可用磁感線直觀形象地反映常見磁場的方向，但須注意磁感線是虛擬的曲線。3.    通電螺線管內(nèi)部的磁感線是平行軸線分布的，其外部磁感線由N極出發(fā)至S極，其內(nèi)部是由S極重新回到N極的封閉曲線，所以螺線管內(nèi)部磁感線最密、磁場最強(qiáng)。板書設(shè)計：第三節(jié) 幾種常見的磁場一.磁感線 1.定義：為了形象地

21、描述磁場而假象的一組曲線。 2.特點(diǎn)： (1)磁感線是假象的一組曲線 （2）曲線上的某點(diǎn)的切線代表該點(diǎn)的磁場方向，磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。 （3）磁感線是閉合曲線。二幾種常見的磁場1.條形磁鐵及蹄形磁鐵的磁感線分布及相互作用2.電流的磁場（1）通電直導(dǎo)線的磁場分布（2）環(huán)形電流的磁場分布（3）通電螺線管的磁場分布（4）勻強(qiáng)磁場三、磁通量1.定義：當(dāng)磁感線與面垂直時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面的面積S的成績，成為穿過這個面的磁通量即通過面的磁通量的條數(shù)。2.公式：=BS3.單位：1Wb=1T·m 4. 磁通量也可用即通過面的磁通量的條數(shù)來表示。作業(yè)布置：1.書上88頁 做一做 2.90頁3、4題課后反思:第一、