《13.1磁場(chǎng) 磁感線》教案、導(dǎo)學(xué)案、同步練習(xí)

1/22《13.1磁場(chǎng)磁感線》教案【教學(xué)目標(biāo)】1．列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，了解磁現(xiàn)象。2．知道奧斯特的實(shí)驗(yàn)—通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。3．知道常見(jiàn)的幾種磁場(chǎng)的特點(diǎn)。4．掌握安培定則，會(huì)用安培定則判斷磁場(chǎng)的方向?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】掌握安培定則，會(huì)用安培定則判斷磁場(chǎng)的方向?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)、新課導(dǎo)入教師：我國(guó)古代對(duì)磁最早的應(yīng)用是什么？日常生活中有哪些是磁知識(shí)的運(yùn)用？一起回顧初中九年級(jí)的知識(shí)：1．磁性：把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。2．磁體：具有磁性的物體叫磁體。3．磁極：磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域。規(guī)定：小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫南極，指北的磁極叫北極。4．磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。5．消磁：當(dāng)磁化后的材料，受到了外來(lái)的能量的影響，比如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁矩方向會(huì)變得不一致，磁性就會(huì)減弱或消失，此過(guò)程稱為消磁。6．磁性材料：（1）軟磁體：電磁鐵（2）硬磁體（永久磁體）：條形磁鐵7．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。我們發(fā)現(xiàn)電和磁現(xiàn)象有相似之處電現(xiàn)象磁現(xiàn)象自然界中存在正電荷和負(fù)電荷磁體上存在南極和北極同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引教師列舉事例：1731年，一英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)雷擊后的刀叉竟具有了磁性。1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可使縫衣針磁化。提問(wèn)：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎？那些磁化現(xiàn)象又說(shuō)明了什么呢？電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象存在某種聯(lián)系嗎？引出本節(jié)課的知識(shí)。二、新課教學(xué)（一）電和磁的聯(lián)系1．磁場(chǎng)磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)問(wèn)題：是否只有磁鐵周圍才存在磁場(chǎng)？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一。實(shí)驗(yàn)一：電流對(duì)磁體的作用（奧斯特實(shí)驗(yàn)）通電時(shí)小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。斷電時(shí)小磁針轉(zhuǎn)回到指南北的方向。說(shuō)明：通電直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。通電電流方向相反，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也相反。說(shuō)明：磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。問(wèn)題：電流對(duì)磁體是通過(guò)什么作用的呢？學(xué)生回答：磁場(chǎng)。問(wèn)題：電流對(duì)磁體有力的作用，那么磁體對(duì)電流有力的作用嗎？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二。實(shí)驗(yàn)二：磁體對(duì)電流的作用力現(xiàn)象：導(dǎo)體棒由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明：磁體對(duì)電流有力的作用。問(wèn)題：磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？學(xué)生回答：磁場(chǎng)。問(wèn)題：電流與電流之間是否有力的作用？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)三。實(shí)驗(yàn)三：電流對(duì)電流的作用力現(xiàn)象：通電導(dǎo)體棒相互吸引（排斥）。實(shí)驗(yàn)證明：電流對(duì)電流有力的作用。結(jié)論：電流和電流之間的相互作用力是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生。教師總結(jié)：以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：2．磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。（磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的）（二）磁感線教師：初中的時(shí)候我們引入了磁感線的概念，大家還記得條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)特點(diǎn)嗎？教師展示常見(jiàn)的磁場(chǎng)的磁感線：1．條形磁鐵2．蹄形磁鐵3．通電螺線管（三）安培定則教師多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)規(guī)律：1．安培定則：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。（大拇指指向螺線管北極）2．幾種常見(jiàn)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)讓我們知道通電直導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，那么請(qǐng)同學(xué)們猜想一下通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)是什么樣的？教師引導(dǎo)學(xué)生用直導(dǎo)線和鐵屑、小磁針做實(shí)驗(yàn)（1）直線電流問(wèn)題：可以用什么方法判斷直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向呢？總結(jié)：安培定則：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。提問(wèn)：如果將導(dǎo)線彎曲，會(huì)是怎么樣的呢？（2）環(huán)形電流教師引導(dǎo)學(xué)生繪制出環(huán)形電流的磁感線思考：環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向可以用什么方法判斷呢？總結(jié)：安培定則：讓右手彎曲的四指和環(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)線軸線上磁感線的方向?！纠}】如圖，一束帶電粒子沿水平方向平行的飛過(guò)磁針上方時(shí)，磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則這束帶電離子可能是（）A.向右飛行的正粒子束B(niǎo).向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)粒子束D.向左飛行的負(fù)離子束問(wèn)題：為什么電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)？磁和電之間聯(lián)系的實(shí)質(zhì)是什么？3．安培分子電流假說(shuō)所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用。在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。安培分子電流假說(shuō)對(duì)一些磁現(xiàn)象的解釋：磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的?！揪毩?xí)檢測(cè)】1．指出圖中通電螺線管左側(cè)小磁針靜止時(shí)的極性。2．在圖中，線圈通電后，磁針的S極指向線圈，則電源的正極在______端。3．如圖所示，在通電線圈右側(cè)小磁針靜止時(shí)N極指向線圈，試畫(huà)出線圈的繞法。4．首先從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是（）A．安培B．法拉第C．牛頓D．奧斯特。5．標(biāo)出下列各圖中小磁針靜止時(shí)N極6．確定線圈通電后小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況7．標(biāo)出下列各圖中導(dǎo)線電流方向8．如圖所示，兩根靠近但彼此絕緣的直導(dǎo)線互相垂直，通以大小相同的電流，在哪一個(gè)區(qū)域兩根導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向一致且向里（）A．I區(qū)B．II區(qū)C．III區(qū)D．IV區(qū)9．如圖所示，兩個(gè)通電螺線管互相吸引，試畫(huà)出第一個(gè)線圈的繞法。10．在下圖中，通電導(dǎo)線受到向上的磁場(chǎng)力F，試畫(huà)出線圈的繞法。《13.1磁場(chǎng)磁感線》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，了解磁現(xiàn)象。2．知道奧斯特的實(shí)驗(yàn)—通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。3．知道常見(jiàn)的幾種磁場(chǎng)的特點(diǎn)。4．掌握安培定則，會(huì)用安培定則判斷磁場(chǎng)的方向。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】掌握安培定則，會(huì)用安培定則判斷磁場(chǎng)的方向?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】一、自主預(yù)習(xí)1．物體具有的吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的屬性叫做___________；具有磁性的物質(zhì)叫做___________；磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做___________；磁體有兩個(gè)磁極：南極、北極。同名磁極相互___________，異名磁極相互___________。2．丹麥物理學(xué)家___________首先發(fā)現(xiàn)電流周圍也存在著磁場(chǎng)。3．磁場(chǎng)是存在于___________或電流周圍空間的一種___________的物質(zhì)；磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間的作用都是通過(guò)___________來(lái)傳遞的。4．一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做___________。5．當(dāng)磁化后的材料，受到了外來(lái)的能量的影響，比如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁矩方向會(huì)變得不一致，磁性就會(huì)減弱或消失，此過(guò)程稱為_(kāi)__________。6．磁性材料：（1）軟磁體：___________。（1）硬磁體（永久磁體）：___________。7．電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象有相似之處電現(xiàn)象磁現(xiàn)象自然界中存在____電荷和____電荷磁體上存在____極和____極同種電荷相互________異種電荷相互________同名磁極相互________異名磁極相互________二、新課學(xué)習(xí)（一）電和磁的聯(lián)系1．磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)一：電流對(duì)磁體的作用（奧斯特實(shí)驗(yàn)）通電時(shí)小磁針________發(fā)生偏轉(zhuǎn)（填會(huì)或不會(huì)）；斷電時(shí)小磁針轉(zhuǎn)回到指南北的方向；說(shuō)明：______________________________________。通電電流方向相反，小磁針偏轉(zhuǎn)方向__________。說(shuō)明：_______________________________________。問(wèn)題：電流對(duì)磁體是通過(guò)什么作用的呢？回答：____________。實(shí)驗(yàn)二：磁體對(duì)電流的作用力現(xiàn)象：______________________________________。實(shí)驗(yàn)證明：______________________________________。問(wèn)題：磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？回答：_____________。實(shí)驗(yàn)三：電流對(duì)電流的作用力現(xiàn)象：__________________________。實(shí)驗(yàn)證明：__________________________。結(jié)論：電流和電流之間的相互作用力是通過(guò)_____________發(fā)生。2．磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：_________________________________________________。磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)_____________發(fā)生的。（二）磁感線1．條形磁鐵2．蹄形磁鐵3．通電螺線管（三）安培定則1．安培定則：用_______握住螺旋管，讓彎曲的_______所指的方向跟_______方向一致，_______所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。（大拇指指向螺線管_______極）2．幾種常見(jiàn)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)（1）直線電流問(wèn)題：可以用什么方法判斷直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向呢？安培定則：用_______握住導(dǎo)線，讓伸直的_______所指的方向跟_______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)形電流繪制出環(huán)形電流的磁感線思考：環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向可以用什么方法判斷呢？安培定則：讓_______彎曲的_______和環(huán)形電流的方向一致，伸直的_______所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向?！纠}】如圖，一束帶電粒子沿水平方向平行的飛過(guò)磁針上方時(shí)，磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則這束帶電離子可能是（）A.向右飛行的正粒子束B(niǎo).向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)粒子束D.向左飛行的負(fù)離子束3．安培分子電流假說(shuō)所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用。在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——______________，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)_______?！揪毩?xí)檢測(cè)】1．指出圖中通電螺線管左側(cè)小磁針靜止時(shí)的極性。2．在圖中，線圈通電后，磁針的S極指向線圈，則電源的正極在______端。3．如圖所示，在通電線圈右側(cè)小磁針靜止時(shí)N極指向線圈，試畫(huà)出線圈的繞法。4．首先從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是（）A．安培B．法拉第C．牛頓D．奧斯特。5．標(biāo)出下列各圖中小磁針靜止時(shí)N極6．確定線圈通電后小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況7．標(biāo)出下列各圖中導(dǎo)線電流方向8．如圖所示，兩根靠近但彼此絕緣的直導(dǎo)線互相垂直，通以大小相同的電流，在哪一個(gè)區(qū)域兩根導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向一致且向里（）A．I區(qū)B．II區(qū)C．III區(qū)D．IV區(qū)9．如圖所示，兩個(gè)通電螺線管互相吸引，試畫(huà)出第一個(gè)線圈的繞法。10．在下圖中，通電導(dǎo)線受到向上的磁場(chǎng)力F，試畫(huà)出線圈的繞法?！?3.1磁場(chǎng)磁感線》同步練習(xí)基礎(chǔ)鞏固1.如圖所示,某磁場(chǎng)的一條磁感線。其上有A、B兩點(diǎn),則()A.A點(diǎn)的磁場(chǎng)一定強(qiáng)B.B點(diǎn)的磁場(chǎng)一定強(qiáng)C.因?yàn)榇鸥芯€是直線,A、B兩點(diǎn)的磁場(chǎng)一樣強(qiáng)D.條件不足,無(wú)法判斷解析由磁場(chǎng)中一根磁感線無(wú)法判斷磁場(chǎng)強(qiáng)弱。答案D2.奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了()A.磁場(chǎng)的存在 B.磁場(chǎng)的方向性C.電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng) D.磁場(chǎng)間有相互作用解析奧斯特實(shí)驗(yàn)中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng),選項(xiàng)C正確。答案C3.月球表面周圍沒(méi)有空氣,它對(duì)物體的引力僅為地球上的16,月球表面沒(méi)有磁場(chǎng),根據(jù)這些特征,在月球上,圖中的四種情況能夠做到的是(解析既然月球表面沒(méi)有磁場(chǎng),那么在月球上就不能用指南針定向,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;月球表面周圍沒(méi)有空氣,所以無(wú)法使用電風(fēng)扇吹風(fēng),而聲音的傳播需要介質(zhì),所以選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤。只有選項(xiàng)D正確。答案D4.磁性水雷是用一個(gè)可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針來(lái)控制起爆電路的,軍艦被磁化后就變成了一個(gè)浮動(dòng)的磁體,當(dāng)軍艦接近磁性水雷時(shí),就會(huì)引起水雷的爆炸,其依據(jù)是()A.磁體的吸鐵性B.磁體間的相互作用規(guī)律C.電荷間的相互作用規(guī)律D.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用原理解析軍艦被磁化成磁體與小磁針發(fā)生相互作用,屬于磁體間同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引作用,選項(xiàng)B正確。答案B5.(多選)如圖所示,電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的分布圖。正確的分布圖是()解析由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。對(duì)于環(huán)形電流,注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。答案AD6.如圖所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈,在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針,且與線圈在同一平面內(nèi),則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以圖示方向的電流時(shí)()A.小磁針N極向里轉(zhuǎn)B.小磁針N極向外轉(zhuǎn)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)解析由于線圈中電流沿順時(shí)針?lè)较?根據(jù)安培定則可以確定,線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同,故小磁針N極向里轉(zhuǎn)。答案A能力提升1.下列對(duì)磁感線的描述正確的是()A.磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B.自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁谕娐菥€管內(nèi)部,其N極指向螺線管的南極C.磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向D.通電直導(dǎo)線的磁感線分布是以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組等間距同心圓解析磁感線在磁體的內(nèi)部從S極指向N極,在磁體的外部從N極指向S極,A錯(cuò)誤;在磁體內(nèi)部的小磁針的N極指向磁體的N極,B錯(cuò)誤;磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,C正確;通電直導(dǎo)線的磁感線分布是以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直