高二物理第十六章第一節(jié)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁性材料教案人教試驗(yàn)版

1、磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 磁性材料一、素質(zhì)教育目標(biāo)（一）知識(shí)教學(xué)點(diǎn)1了解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)2了解磁性材料的應(yīng)用（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)1通過(guò)本節(jié)教學(xué)，了解科學(xué)假設(shè)在認(rèn)識(shí)自然奧秘中的重要作用。2通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)或?qū)嵨镎故?，掌握一些?shí)用的磁性材料的常識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維能力。（三）德育滲透點(diǎn)1通過(guò)介紹科學(xué)史實(shí)羅蘭實(shí)驗(yàn)和安培分子電流假說(shuō)，使學(xué)生了解科學(xué)假設(shè)不是無(wú)中生有的憑空想象，而是有一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，它是科學(xué)發(fā)展的一種形式，其正確性要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`的驗(yàn)證。同時(shí)，也再次使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的重要性。2進(jìn)行物理學(xué)方法的教育：培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)研究方法的思維方式，即實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)科學(xué)假設(shè)實(shí)踐檢驗(yàn)上升理論。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)

2、及解決辦法1重點(diǎn)磁鐵的磁場(chǎng)也是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。2難點(diǎn)安培分子電流假說(shuō)的理解。3疑點(diǎn)分子電流的微觀本質(zhì)。4解決辦法通過(guò)介紹羅蘭實(shí)驗(yàn)及原子核外電子的運(yùn)動(dòng)突破上述疑點(diǎn)。利用化學(xué)知識(shí)中的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)來(lái)理解分子電流。三、課時(shí)安排1課時(shí)四、教具準(zhǔn)備鐵架臺(tái)、條形磁鐵、軟鐵棒、大頭針、電源、通電螺線管小磁針、塑料棒、鋼棒、鉛棒、硅鋼棒、揚(yáng)聲器電表中的永磁體、繼電器、變壓器等五、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)1利用幻燈等調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和注意力，認(rèn)真聽(tīng)取有關(guān)科學(xué)史實(shí)的介紹，積極學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式和科研方法。2通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)物，直觀形象地認(rèn)識(shí)磁性材料在日常生活中的應(yīng)用，以提問(wèn)、自學(xué)方式啟發(fā)學(xué)生了解磁性材料的應(yīng)用問(wèn)題。六、

3、教學(xué)步驟（一）明確目標(biāo)略（二）整體感知略（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程1引入新課從上節(jié)課的學(xué)習(xí)中，我們發(fā)現(xiàn)磁體和電流這兩種完全不同的物質(zhì)周圍空間都存在著磁場(chǎng)，且通電螺線管周圍的磁感線分布和條形磁鐵非常相似，這說(shuō)明了什么問(wèn)題呢？電與磁之間一定有某種聯(lián)系，磁體和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上有可能存在相同的起源問(wèn)題。2新課教學(xué)導(dǎo)體中的電流是由大量的自由電子的定向移動(dòng)而形成，而電流的周圍又有磁場(chǎng)，因此科學(xué)家們提出了這樣一種設(shè)想幻燈顯示設(shè)想是否符合事實(shí)是否正確呢？通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。介紹科學(xué)史實(shí)美國(guó)科學(xué)家羅蘭的實(shí)驗(yàn)幻燈顯示1876年，羅蘭把大量的電荷加在一個(gè)橡膠圓盤上，然后使盤繞中心軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在盤的附近用小磁

4、針來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在，如圖所示。結(jié)果他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)帶電盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小磁針果然發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而且改變盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向或改變所帶電荷的正負(fù)時(shí)，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變，磁針的偏轉(zhuǎn)方向跟運(yùn)動(dòng)電荷所形成的電流方向間的關(guān)系同樣符合安培定則。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了上述假設(shè)是成立的，通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)，是由于電荷運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，那么，磁鐵的磁場(chǎng)又是怎樣形成的呢？是否也與電荷運(yùn)動(dòng)有關(guān)呢？講述法國(guó)科學(xué)家安培的分子電流假說(shuō)。（1）安培的分子電流假說(shuō)假說(shuō)的提出幻燈顯示a指導(dǎo)思想電與磁的統(tǒng)一。b事實(shí)基礎(chǔ)通電螺線管與磁鐵相似。c科學(xué)假設(shè)物質(zhì)內(nèi)部存在環(huán)形的分子電流構(gòu)成微小的磁體。假說(shuō)并不是無(wú)中生有憑空想象而成的，它有一定的指導(dǎo)思想和事實(shí)基礎(chǔ)。假

5、說(shuō)是否成立呢？需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。假說(shuō)的驗(yàn)證a能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象一 軟鐵棒被磁化幻燈顯示軟鐵棒被磁鐵磁化后能吸引大頭針未被磁化前，內(nèi)部分子電流取向雜亂無(wú)章，磁場(chǎng)相互抵消，結(jié)果對(duì)外界不顯磁性。在外界磁鐵的磁化下，內(nèi)部各分子電流取向一致，形成磁極。現(xiàn)象二 磁體受到高溫或猛烈的敲擊會(huì)失去磁性。由于高溫的分子熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)，分子電流取向變得雜亂無(wú)章的結(jié)果。b近代的原子結(jié)構(gòu)理論證實(shí)了分子電流的存在?；脽麸@示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)微粒原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，在電荷庫(kù)侖力的作用下，核外電子繞核高速旋轉(zhuǎn)；形成分子電流，如圖所示科學(xué)假說(shuō)在人們認(rèn)識(shí)自然奧秘中有著重要的作用，是人們研究科

6、學(xué)發(fā)展的一種重要方式，經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證后的假說(shuō)就升華為理論，即安培分子電流理論。從安培的分子電流理論中，我們可以清楚地看到磁鐵的磁場(chǎng)本質(zhì)上也是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生。(2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。(3)磁性材料的應(yīng)用不同的物質(zhì)磁化程度不同通電螺線管上方懸掛小磁針，先在螺錢管中分別插入塑料棒、銅棒、鉛棒等材料，觀察磁針偏轉(zhuǎn)情況。再分別插入軟鐵棒、硅鋼棒等材料，觀察磁針偏轉(zhuǎn)情況。大多數(shù)物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響很小，只有少數(shù)幾種物質(zhì)如鐵、鎳、鈷及一些合金等才能對(duì)磁場(chǎng)有很大的影響，能使磁場(chǎng)增強(qiáng)幾千倍，甚至上百萬(wàn)倍，這些材料叫鐵磁性材料。介紹硬磁性材料和軟磁性材料讓學(xué)生看書P72，

7、提問(wèn)回答a什么是硬磁性材料？什么時(shí)候用硬磁性材料？b什么是軟磁性材料？什么時(shí)候用軟磁性材料？展示實(shí)物：揚(yáng)聲器、電表中的永磁體、繼電器、變壓器等。3課堂小結(jié)安培分子電流假說(shuō)物質(zhì)內(nèi)部存在環(huán)形分子電流對(duì)各種磁現(xiàn)象的解釋與分子電流的取向有關(guān)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。(四)總結(jié)、擴(kuò)展1安培分子電流假說(shuō)是說(shuō)明科學(xué)假設(shè)在人們認(rèn)識(shí)自然界奧秘中重要作用的光輝范例。2電與磁的統(tǒng)一是一個(gè)非常重要的思想，這個(gè)思想引導(dǎo)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，引導(dǎo)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，最后引導(dǎo)麥克斯韋建立了統(tǒng)一的電磁場(chǎng)理論。3在教學(xué)中注意不要將磁現(xiàn)象的本質(zhì)說(shuō)成一切磁場(chǎng)都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，在后面介紹麥克斯韋理論時(shí)將會(huì)指出變化的電場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。七、布置作業(yè)1思考題非鐵磁性材料有用嗎？啟發(fā)學(xué)生想到手表式指南針的表