《磁现象 磁场》教学设计解析.docx

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《磁现象磁场》教学设计解析

《磁现象磁场》教学设计

教材选用

科教版普通高中课程标准实验教科书·物理选修3-1·第三章第一节。

教材分析

本节是高中物理选修3-1第三章第一节。

主要介绍基本磁现象、电流的磁效应、磁场的基本性质和地磁场的基本知识以及安培定则。

既是对初中学习的磁场知识的延伸，也是今后学习本章知识的基础。

故本节课的教学具有深远意义。

学情分析

知识上：

学生在初中学习和日常生活中对于磁现象已经有了初步的认识。

但对于磁场具有什么性质和作用：

常见的磁现象和地磁场还了解不多，要继续学习。

能力上：

在静电场的学习中也建立了“场”的基

本观念，对于场的性质的研究方法及描述方法也积累了一定的经验。

这些因素都为利用类比展开教学提供了条件。

教学目标

（一）知识与技能：

了解磁现象。

了解电流磁效应，体会奥斯特发现的重要意义。

知道磁场及其基本特性。

了解地

球的磁场。

知道安培定则内容并会利用安培定则判断磁场。

（二）过程与方法：

以初中学过的磁知识为基础，引导学生总结归纳出磁场，地磁场，安培定则内容。

利用电和磁性质的类比教学，培养学生的比较推理能力。

（三）情感态度与价值观：

了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展；激发爱国主义情怀。

促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。

培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。

教学重点

电流的磁效应、磁场概念的形成和安培定则。

教学难点

磁场的物质性和基本性质。

教法学法

教法：

通过生活情境导入，利用问题驱动法和巧妙的实验设计，结合实验、讲解、讨论、启发等教学方法。

学法：

通过学生初中基础知识和教师提出问题引导下，分析归纳得出结果。

教学准备

教具：

磁带机、磁带、条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、回形针

学具：

条形磁铁磁场演示仪、蹄形磁铁磁场演示仪

教学过程

一、趣味实验引入新课

同学们，下面我们一起来欣赏一段音乐，我现在取出磁带，抽出磁带芯，我用磁铁来接触它，另一段用磁铁靠近它，然后把磁带芯还原进去。

我们再次欣赏会发生什么呢？

请同学们猜想。

通过现象引导学生分析：

当磁铁接触过的部分和靠近的部分都不能播放出声而其他部分播放正常这是为什么呢？

这其实就是我们生活中常说的被消磁了。

银行卡、公交卡等经常会被消磁，那么我们怎样防止消磁的破坏？

——也就是远离磁场。

但是我们发现接触的可以消磁，没有接触的也可以消磁，这个怎么解释呢？

带着这个问题进入今天的课堂——磁现象，磁场。

（板书）

（用新奇的实验激发学生学习兴趣，培养学生观察能力，由此提出问题，引入新课。

）

二、磁现象

1.磁的一些基本概念

提问：

为什么磁铁可以吸引起回形针呢？

中间吸引的少两端吸引的多又是为什么呢？

那么由此我们可以归纳出磁的一些基础概念（第3张PPT）

（1）由于磁铁具有磁性。

我们把物质具有吸引铁、沽、镍等物质的性质叫磁性；

（2）具有磁性的物质叫磁体；

（3）磁体磁性最强的区域叫磁极，任何磁体都有两个磁极。

一个叫南极（S极），另一个叫北极（N极）。

师:

再次演示，用磁铁吸引的回形针也能吸引回形针，用手取下回形针再去吸引却吸引不上，这是为什么呢？

生：

上面那个回形针被磁化了

师：

（第4张PPT）用手取下吸在磁铁上的回形针再次吸引却吸引不上，这又是为什么呢。

师：

（第5张PPT）我们把使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，反过来，磁化后的物体失去磁性的过程叫退磁或去磁。

2.电流的磁效应

提问：

磁极之间的相互作用是什么？

同名磁极相互——，异名磁极相互——，这个性质跟我们学过的那种情况相似？

（第6张PPT）那么，电流与磁铁之间是否存在联系？

PPTflash——通电后使小磁针偏转，即小磁针运动状态发生了变化，说明他们之间有力的作用，通电导体对小磁针有力的作用。

（第7张PPT）

师：

其实早在1820年奥斯特就做过同样的实验。

这就是著名的奥斯特实验，得出通电导线的周围产生磁场（板书：

二、）（第8、9张PPT）

三、磁场

[引入磁场]

师：

通过前面诸多例子可发现，磁铁可以吸引回形针，通电导线可以使小磁针偏转，磁铁靠近磁带芯磁带芯被破坏不能正常播放，它们并没有接触，是通过什么实现这个（力的）作用的呢？

——磁场

1.那么我们学习一下磁场的概念（第10张PPT）

归纳：

磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间相互作用，这种特殊的物质叫磁场。

它和前面所学的电场相似，是一种物质，客观存在的。

它的方向规定为：

自由小磁针静止时，N极的指向即为该处磁场的方向。

它的基本性质为：

对放入磁场的磁体、电流或运动的电荷有力的作用。

磁铁与磁铁之间，磁铁与电流之间，电流与电流之间都是

通过磁场来相互作用的。

（第11张PPT）

2.磁感线

问：

那么如何用形象化的方法来描述磁场呢？

（第12张PPT）

它与我们之前学的电场线类似，（第13张PPT）我们用磁感线来描述磁场。

在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线。

我这有一个条形磁体，在它的周围放一些小磁针，请仔细观察它周围小磁针N极指向。

提问：

我们发现了什么（条形磁铁N级周围磁场向外，S级周围磁场向内）（第14张PPT）

我们再看这是在条形磁铁周围放的小磁针，根据小磁针的分布情况，和条形磁体外部磁场的方向是从N极指向S极，那么我们就可以画出磁感线。

同样也可以得出蹄性磁铁的磁感线。

（第15张PPT）

条形磁铁蹄形磁铁

磁感线有哪些特点呢？

请同学们同坐之间讨论。

提问；归纳出磁感线的特点（第15张PPT）（1、磁感线的疏密反映磁场强弱，密的地方强；疏的地方磁场弱。

2、某点磁感线的切线方向为该点的磁场方向。

3、磁感线不能相交[因为在磁场某处只有一个方向，若相交了，则磁感应强度方向就有两个可能了]

并且磁感线是闭合的曲线，在磁场外部由N极指向S极，在磁场内部有S极指向N极。

师问：

那么两条磁感线之间的空隙有没有磁场呢？

生：

有，磁场是空间分布的，磁感线是用来描述磁场，没画的地方仍然有磁场。

问：

但是磁感线是不是真实存在的？

生：

不是，是我们假想的曲线，用来描述磁场。

4、地磁场

1.生活中的磁场（第16张PPT）

我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献。

在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关。

比如，光盘、电磁炉、磁悬浮、核磁共振。

2.引入地磁场

我现在把小磁针放在桌子上，发现它总是指向南北，那么它一定是受到磁场的作用。

请问：

是哪来的磁场使小磁针指向南北的？

（第17张PPT）

————地球。

（第18张PPT）

3.地磁场的特点

地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，但地磁的南极在地球北极附近，地磁北极在地球南极附近，即地磁的南北与地理的南北相反。

地磁体周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布情况相似。

（第18张PPT）

放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。

由于地球的地理两极与地磁两极相反后重合吗？

磁针并非准确地指南北，它与准确的其间有一个交角，称为地磁偏角。

我们知道地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，它的水平分量总是从地球南极指向地球北极而垂直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，并且在赤道附近，磁场方向水平向北。

五、安培定则

1.引入安培定则

在前面既然我们已经知道通电导线是具有磁效应，我们一起来思考（第19张PPT）通电导线周围的磁场分布又是怎么样的呢？

前人通过大量的实验总结了一个定则，我们一起来学习一下这个定则

2.首先通电直导线的安培定则（第20张PPT）

安培定则：

右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁场环绕方向。

特点：

是一组以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，离电流越近，磁感线越密，磁场越强；离电流越远，磁感线越疏，磁场越弱。

提问：

俯视图和主视图的磁感线是什么样的？

Ppt放出

3.通电螺线管（环线电流）：

（第19张PPT）

安培定则：

右手握住螺线管，四指方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场方向。

特点：

通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，在管的内部，磁感线是互相平行的直线，磁场强弱处处相同，管的外部，两端磁性最强，中间最弱。

提问：

俯视图和主视图的磁感线是什么样子？

Ppt放出

五、小结

本节课我们学习了：

1.磁现象——复习了以前一些基础概念：

磁性，磁体，磁极，磁化，退磁。

2.奥斯特实验说明了什么？

怎么做的呢？

导线可以随意放吗？

导线放置的方向如何，南北方向，因为如果东西放，根据安培定则，磁场怎么样，那么因为地磁场水平分量是？

由南到北也可以使磁针转动，就不能证明是通电导体使小磁针转动了。

3.磁场的概念，它是一种特殊的物质。

用磁感线来形象描述磁场，那么磁感线有什么特点？

提问两位同学，互相补充（1、磁感线的疏密反映磁场强弱，密的地方强；疏的地方磁场弱。

2、某点磁感线的切线方向为该点的磁场方向。

3、磁感线不能相交4、磁感线是闭合的曲线，在磁场外部由N极指向S极，在磁场内部有S极指向N极5.磁感线是假象的曲线）

4.安培定则：

首先学习了通电直导线周围的磁场，它的判断方法是：

提问：

内容？

特点？

伸出右手来握住导线，大拇指与电流的方向一致，四指弯曲的方向即为通电直导线的磁场方向，它的特点是：

是一组以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，离电流越近，磁感线越密，磁场越强；离电流越远，磁感线越疏，磁场越弱。

最后学习了通电螺线管或活性电流周围的磁场，它的判断方法是：

提问：

内容？

特点？

伸出右手，四指弯曲的方向与电流方向一致，大拇指所指的方向就它内部的磁场方向。

它的特点是：

通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，在管的内部，磁感线是互相平行的直线，磁场强弱处处相同，管的外部，两端磁性最强，中间最弱。

磁现象磁场

1、磁现象

磁性：

磁体：

磁极：

磁化：

退磁（去磁）：

二、电流的磁效应

通电导体对周围小磁针具有力的作用

三、磁场

4、地磁场

（1）地磁两极与地理南北两极相反

（2）具有磁偏角

（3）南半球垂直分量向下，北半球垂直分量向上，赤道附近只有水平向北。

五、安培定则：

（1）通电指导线

安培定则：

右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁场环绕方向。

特点：

（2）通电螺线管（环形电流）

安培定则：

右手握住螺线管，四指方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场方向。

特点：