2024-2025學年新教材高中物理 第13章 電磁感應與電磁波初步 1 磁場 磁感線教案 新人教版必修第三冊

2024-2025學年新教材高中物理第13章電磁感應與電磁波初步1磁場磁感線教案新人教版必修第三冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來自于2024-2025學年新教材高中物理第13章《電磁感應與電磁波初步》的第1節(jié)《磁場磁感線》。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.磁場的基本概念：磁體、磁性、磁極等。

2.磁場的表示方法：磁感線。

3.磁場的性質：磁力、磁通量、磁感應強度等。

4.磁場對電流的作用：洛倫茲力、安培力等。

5.磁場的應用：電動機、發(fā)電機、變壓器等。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.科學思維：通過學習磁場的概念和性質，培養(yǎng)學生運用科學思維方法分析和解決問題的能力。

2.科學探究：引導學生通過觀察、實驗和數(shù)據(jù)分析，探究磁場對電流的作用，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

3.科學態(tài)度與價值觀：通過學習磁場的應用，使學生認識到物理知識在生活中的重要性，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和社會責任感。

4.科學交流：鼓勵學生在課堂上積極發(fā)言，與同學交流想法，提高學生的表達能力和團隊協(xié)作能力。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：在學習本節(jié)課之前，學生應該已經(jīng)掌握了以下相關知識：物理學的基本概念、基本原理；磁體的性質和磁極的定義；電流的基本概念；簡單電路的連接和電路圖的識別等。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：根據(jù)對學生的了解，他們對探索自然現(xiàn)象和解決實際問題充滿好奇，對于實驗操作和動手能力較為感興趣。在學習能力方面，他們能夠理解和掌握基本的物理概念和原理，但在解決復雜問題時可能會遇到困難。在學習風格上，有的學生喜歡通過觀察和實驗來學習，而有的學生則更傾向于通過理論學習來掌握知識。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學習磁場和磁感線的概念時，學生可能會對磁場的性質和磁感線的表示方法感到困惑；在理解磁場對電流的作用時，學生可能會對洛倫茲力和安培力的計算和應用遇到困難；此外，學生在將所學知識應用到實際問題中時，可能會遇到如何將理論知識與實際現(xiàn)象相結合的挑戰(zhàn)。教學資源1.軟硬件資源：多媒體教室、物理實驗室、實驗儀器（磁鐵、電流表、電壓表等）、黑板、粉筆。

2.課程平臺：學校提供的教學平臺，用于發(fā)布教學資料、布置作業(yè)和交流討論。

3.信息化資源：教學PPT、動畫演示、視頻資料、在線測驗等。

4.教學手段：講授法、實驗法、討論法、問題驅動法等。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：教師通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。

-設計預習問題：教師圍繞“磁場”課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：教師利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解磁場的基本概念和性質。

-思考預習問題：學生針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：學生將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：教師引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術手段：教師利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解“磁場”課題，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：教師通過故事、案例或視頻等方式，引出“磁場”課題，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：教師詳細講解磁場的基本概念、磁感線的表示方法以及磁場的性質，結合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：教師設計小組討論、角色扮演、實驗等活動，讓學生在實踐中掌握磁場的基本概念和性質。

-解答疑問：教師針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學生積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗磁場的應用。

-提問與討論：學生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：教師通過詳細講解，幫助學生理解磁場的基本概念和性質。

-實踐活動法：教師設計實踐活動，讓學生在實踐中掌握磁場的基本概念和性質。

-合作學習法：教師通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解磁場的基本概念和性質，掌握磁場的基本技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：教師根據(jù)“磁場”課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：教師提供與“磁場”課題相關的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：教師及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：學生利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結：學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：教師引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：教師引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的磁場的基本概念和性質。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理1.磁場的基本概念

-磁體：具有磁性的物體。

-磁性：物體吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料的性質。

-磁極：磁體上磁性最強的部分，分為北極和南極。

-磁性方向：用小磁針自由靜止時N極的指向表示，規(guī)定磁場中某點的磁場方向與小磁針N極的指向相同。

2.磁場的表示方法

-磁感線：用來表示磁場分布的線，從磁體的北極出發(fā)，回到南極。

-磁感線的特點：磁感線是閉合的，不相交，磁感線的疏密表示磁場的強弱。

3.磁場的性質

-磁力：磁體對磁性材料的吸引力。

-磁通量：磁場穿過某個面積的總量，用Φ表示，單位是韋伯（Wb）。

-磁感應強度：單位面積上磁通量的大小，用B表示，單位是特斯拉（T）。

-磁場對電流的作用：安培力、洛倫茲力。

4.磁場對電流的作用

-安培力：電流在磁場中受到的力，方向由右手定則確定。

-洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的力，方向由左手定則確定。

5.磁場的應用

-電動機：利用磁場對電流的作用，實現(xiàn)電能轉化為機械能。

-發(fā)電機：利用磁場對導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，實現(xiàn)機械能轉化為電能。

-變壓器：利用電磁感應原理，實現(xiàn)電壓的升降轉換。

6.磁場與磁感線的計算

-磁場的計算：根據(jù)電流元在磁場中受到的安培力或洛倫茲力，計算磁場的強度。

-磁感線的計算：根據(jù)磁場的分布和磁感線的性質，繪制磁感線分布圖。

7.磁場與電流的相互作用

-電流在磁場中的受力分析：利用安培力公式F=BILsinθ，計算電流在磁場中的受力大小和方向。

-磁場對導體運動的影響：利用洛倫茲力公式F=Bqv，分析磁場對運動電荷的作用。內(nèi)容邏輯關系1.磁場的概念與磁感線

①磁場是磁體周圍存在的一種特殊物質，它對磁性材料和電流有作用力。

②磁感線是用來描述磁場分布的虛擬線條，從磁體的北極出發(fā)，回到南極，不相交、不相切。

③磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁場中的每一點都有一個確定的磁場方向。

2.磁場的性質與測量

①磁場對磁極有吸引力，對電流有力的作用，這是磁場的基本性質。

②磁通量Φ=BS（B為磁感應強度，S為面積），用于描述磁場穿過某個面積的總量。

③磁感應強度B=F/IL（F為安培力，I為電流，L為電流元的長度），用于描述單位面積上磁通量的大小。

3.磁場對電流的作用

①安培力F=BILsinθ，方向垂直于磁場、電流和電流方向的速度平面。

②洛倫茲力F=Bqv，方向垂直于磁場、電荷和電荷速度平面。

③磁場對電流的作用是導致電流方向發(fā)生偏轉，進而產(chǎn)生力矩或力。

4.磁場的應用

①電動機是利用磁場對電流的作用，將電能轉化為機械能的裝置。

②發(fā)電機是利用磁場對導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，實現(xiàn)機械能轉化為電能。

③變壓器是利用電磁感應原理，實現(xiàn)電壓的升降轉換，應用于電力系統(tǒng)。

5.磁場與磁感線的計算

①利用安培力公式F=BILsinθ，計算電流在磁場中的受力大小和方向。

②利用洛倫茲力公式F=Bqv，分析磁場對運動電荷的作用。

③利用磁通量公式Φ=BS，計算磁場穿過某個面積的總量。

6.磁場與電流的相互作用

①電流在磁場中受到的力取決于電流的大小、方向和磁場的強度。

②磁場對導體運動的影響體現(xiàn)在洛倫茲力對電荷的作用上。

③磁場與電流的相互作用是電磁學中的基本現(xiàn)象，廣泛應用于技術和科學研究。反思改進措施①引入實際案例：通過引入日常生活中與磁場相關的實際案例，如電動機、發(fā)電機、變壓器等，幫助學生更好地理解和掌握磁場的基本概念和性質。

②利用信息技術：利用多媒體、在線平臺等信息技術手段，提供豐富的教學資源，包括PPT、視頻、動畫等，提高學生的學習興趣和參與度。

③開展實踐活動：設計一些簡單的實驗和實踐活動，讓學生在實踐中感受磁場的作用，加深對磁場概念的理解和掌握。

2.存在主要問題

①學生自主學習能力的培養(yǎng)：在自主探索環(huán)節(jié)，部分學生可能缺乏主動性和自主學習能力，需要進一步指導和鼓勵。

②課堂互動不足：在課堂討論和活動中，部分學生可能不夠積極，需要教師采取措施激發(fā)學生的參與熱情。

③教學內(nèi)容難度適中：在講解磁場的基本概念和性質時，需要保證內(nèi)容的難度適中，避免過于復雜和抽象，以免影響學生的理解。

3.改進措施

①針對自主學習能力培養(yǎng)問題，可以設計一些具有挑戰(zhàn)性的自主學習任務，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。

②針對課堂互動不足問題，教師可以采取一些措施，如分組討論、角色扮演、問題驅動等，提高學生的參與度。

③針對教學內(nèi)容難度適中問題，教師在講解時可以采用形象生動的例子和解釋，幫助學生更好地理解和掌握磁場的基本概念和性質。重點題型整理題目：請簡述磁場的概念和性質。

答案：磁場是磁體周圍存在的一種特殊物質，具有磁性，對磁性材料和電流有作用力。磁場的基本性質包括磁力、磁通量和磁感應強度。磁通量Φ=BS（B為磁感應強度，S為面積），磁感應強度B=F/IL（F為安培力，I為電流，L為電流元的長度）。

2.題型二：磁場的表示方法

題目：請簡述磁感線的概念和特點。

答案：磁感線是用來描述磁場分布的虛擬線條，從磁體的北極出發(fā)，回到南極，不相交、不相切。磁感線的疏密表示磁場的強弱，每一點都有一個確定的磁場方向。

3.題型三：磁場對電流的作用

題目：請簡述安培力和洛倫茲力的概念及其計算公式。

答案：安培力F=BILsinθ，方向垂直于磁場、電流和電流方向的速度平面。洛倫茲力F=Bqv，方向垂直于磁場、電荷和電荷速度平面。

4.題型四：磁場的應用

題目：請簡述電動機、發(fā)電機和變壓器的原理及其應用。

答案：電動機利用磁場對電流的作用，將電能轉化為機械能。發(fā)電機利用磁場對導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，實現(xiàn)機械能轉化為電能。變壓器利用電磁感應原理，實現(xiàn)電壓的升降轉換，應用于電力系統(tǒng)。

5.題型五：磁場與磁感線的計算

題目：請簡述安培力公式和洛倫茲力公式的應用。

答案：安培力公式F=BILsinθ用于計算電流在磁場中的受力大小和方向。洛倫茲力公式F=Bqv用于分析磁場對運動電荷的作用。課堂1.提問：通過課堂提問，了解學生對磁場基本概念和性質的理解程度。例如，提問學生磁場的定義、磁感線的特點以及磁場的性質等。

2.觀察：觀察學生在課堂上的參與情況，了解他們對磁場對電流的作用的理解。例如，觀察學生在實驗和小組討論中的表現(xiàn)，了解他們是否能夠正確使用安培力和洛倫茲力公式。

3.測試：通過課堂小測試，了解學生對磁場應用的理解程度。例如，設計一些簡單的題目，讓學生回答電動機、發(fā)電機和變壓器的工作原理以及磁場與