《幾種常見的磁場》設(shè)計2

《幾種常見的磁場》教學(xué)設(shè)計一、教材分析磁場的概念比較抽象，應(yīng)對幾種常見的磁場使學(xué)生加以了解認(rèn)識，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對后面的磁場力的分析至關(guān)重要。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1．知道什么叫磁感線。2．知道幾種常見的磁場（條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）及磁感線分布的情況3．會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。4．知道安培分子電流假說，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象5．理解勻強磁場的概念，明確兩種情形的勻強磁場6．理解磁通量的概念并能進行有關(guān)計算（二）過程與方法通過實驗和學(xué)生動手（運用安培定則）、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.進一步培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察、分析的能力.2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.三、教學(xué)重點難點1．會用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向.2．正確理解磁通量的概念并能進行有關(guān)計算四、學(xué)情分析磁場概念比較抽象，學(xué)生對此難以理解，但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過了電場，可采用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。五、教學(xué)方法實驗演示法，講授法六、課前準(zhǔn)備：演示磁感線用的磁鐵及鐵屑，演示用幻燈片七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程：（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑（二）情景引入、展示目標(biāo)要點：磁感應(yīng)強度B的大小和方向。［啟發(fā)學(xué)生思考］電場可以用電場線形象地描述，磁場可以用什么來描述呢？［學(xué)生答］磁場可以用磁感線形象地描述.-----引入新課（老師）類比電場線可以很好地描述電場強度的大小和方向，同樣，也可以用磁感線來描述磁感應(yīng)強度的大小和方向（三）合作探究、精講點播【板書】1．磁感線（1）磁感線的定義在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。（2）特點：A.磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從北極出來，回到磁鐵的南極，內(nèi)部是從南極到北極.B.每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交。C.磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向。D.磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀，加深對磁感線的認(rèn)識。同時與電場線加以類比?！咀⒁狻竣俅艌鲋胁]有磁感線客觀存在，而是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的。②區(qū)別電場線和磁感線的不同之處：電場線是不閉合的，而磁感線則是閉合曲線。2．幾種常見的磁場【演示】①用鐵屑模擬磁感線的演示實驗，使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。②用投影片逐一展示:條形磁鐵（圖1）、蹄形磁鐵（圖2）、通電直導(dǎo)線（圖3）、通電環(huán)形電流（圖4）、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)（圖5）、（1）條形、蹄形磁鐵，同名、異名磁極的磁場周圍磁感線的分布情況（圖1、圖2）（2）電流的磁場與安培定則①直線電流周圍的磁場在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出a直線電流周圍的磁感線：是一些以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.（圖3）b直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則（也叫右手螺旋定則）來判定：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.②環(huán)形電流的磁場a環(huán)形電流磁場的磁感線：是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線，在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直（圖4）。［教師引導(dǎo)學(xué)生得］b環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定：讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.③通電螺線管的磁場.a通電螺線管磁場的磁感線：和條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相當(dāng)于北極；內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線（圖5）b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定則來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致，則大拇指所指的方向就是螺線管的北極（螺線管內(nèi)部磁感線的方向）.③電流磁場（和天然磁鐵相比）的特點：磁場的有無可由通斷電來控制；磁場的極性可以由電流方向變換；磁場的強弱可由電流的大小來控制?！菊f明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強度密切相關(guān)，幾種常見磁場的磁感線的分布是一個非?；镜膬?nèi)容，不掌握好，對后面的學(xué)習(xí)有很大影響。3．安培分子電流假說（1）安培分子電流假說對分子電流，結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場的知識及安培定則，以便學(xué)生更容易理解“它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極”，這句話；并應(yīng)強調(diào)“這兩個磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起”，以便使他們了解磁極為什么不能以單獨的N極或S極存在的道理。（2）安培假說能夠解釋的一些問題可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機做好磁化和退磁的演示實驗，加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說明，比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。【說明】“假說”，是用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實踐證實的命題。在物理定律和理論的建立過程中，“假說”，常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實驗的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實驗的啟發(fā)下，經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。（3）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運動電荷產(chǎn)生的．4．勻強磁場（1）勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。（2）兩種情形的勻強磁場：即距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場；相隔一定距離的兩個平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時，其中間區(qū)域的磁場P87圖，圖。5.磁通量（1）定義：磁感應(yīng)強度B與線圈面積S的乘積，叫穿過這個面的磁通量（是重要的基本概念）。（2）表達式：φ=BS【注意】①對于磁通量的計算要注意條件，即B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度，S是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積。②磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，可舉特例說明。（3）單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb1Wb=1T·m2（4）磁感應(yīng)強度的另一種定義（磁通密度）:即B=φ/S上式表示磁感應(yīng)強度等于穿過單位面積的磁通量，并且用Wb/m2做單位（磁感應(yīng)強度的另一種單位）。所以：1T=1Wb/m2=1N/A·m（三）小結(jié)：對本節(jié)各知識點做簡要的小結(jié)。（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測1.如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.解析：小磁針N極的指向即為該處的磁場方向，所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由a→b，根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出，由d端流入，故c端為電源的正極，d端為負(fù)極.注意：不要錯誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極，從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極，關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.2.如圖所示，當(dāng)線圈中通以電流時，小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向.答案：電流方向為逆時針方向.（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)九、板書設(shè)計磁感線：人為畫出，可形象描述磁場幾種常見的磁場：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