《磁现象 磁场》教案.docx
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《磁现象磁场》教案
《磁现象磁场》教案
一、教学目标
知识：
熟练运用磁感线描述磁场，灵活运用安培定则判断磁场的方向，
列举磁现象在生活生产中的应用。
准确理解磁场是存在磁体或电流周围的一种物质，能对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
识别几种常见磁场的分布特点，会画出其磁场的分布。
将电场和磁场的研究方法类比，培养学生结合旧知识创新的能力。
情感：
让学生更加关注生活，体验身边的物理现象并且能够基本运用所学来解释这些现象，培养学生逻辑思维能力。
二、教学内容
A、安培定则的主要内容：
右手握住导线，拇指方向与电流方向一致，四指环绕方向为磁场方向；右手弯曲方向与电流环绕方向一致，拇指指向是磁场方向。
B、磁场的方向：
物理学中规定，磁场中小磁针静止时N极所指的方向就是磁场的方向。
C、磁场的定义和基本性质：
磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
其基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用。
D、磁感线的主要特点：
从N极出发回到S极形成闭合曲线；不中断、不相交；疏密程度表示磁场强弱；磁感线某点的切线方向就是该点磁场的方向。
三、教学重、难点
重点：
A、安培定则的运用。
B、磁场的定义及其基本性质。
难点：
应用安培定则判定电流磁场。
四、教学材料
1.教学举例
导入材料：
古代四大发明之一的司南，运用了磁场。
揭示材料：
磁悬浮列车、磁盘、脑磁图检测
强化材料：
分析常见磁体周围的磁场分布
延伸材料：
放在磁体周围的小磁针发生偏转
检测材料：
画出磁体和电流周围的磁场
2.教学工具
磁铁、奥斯特演示实验装置、导线、粉笔、黑板、小磁针。
五、教学过程与方法
教学方法：
讲授法、实验法、讨论法。
1.回顾：
师：
在初中同学们就学习过磁场，学习了磁体的特点，同学们还记得我们学习了磁体的哪些特性呢，磁体有几个磁极，磁极相互作用规律是什么？
生：
两个，南极和北极。
同名磁极相斥，异名磁极相吸。
师：
磁体是不是每个部位磁性都一样的，如果不是磁体的磁性是怎样分布的呢？
生：
磁体各部分强弱不同，磁极磁性最强，而中间磁性最弱，几乎为零。
师：
：
在生活中同学们是不是都有这样的体验，如果把两个磁体相互靠拢但不接触，会感觉到有力的作用，这种磁体与磁体之间的相互作用是通过什么来产生的呢？
生：
通过磁场，磁体周围存在磁场。
师：
是否磁体就是磁场的唯一来源呢，磁场与我们前面学习的电场有没有相似之处呢？
对于这些问题通过我们今天的学习后就能够解决。
今天我们将学习第三章第一节《磁现象磁场》，大体掌握磁场。
2.探究：
师：
人类对磁现象的认识和应用已有悠久的历史，早在我国的春秋战国时期就发现了天然磁石（四氧化三铁）能够吸引铁和指示南北方向。
我们的祖先以此而发明了指南针。
在现代磁现象已经是我们生活中的常见现象。
请同学们举出一些生活中应用磁的实例。
生：
磁体吸引铁等物质，磁带、磁卡、磁盘，磁悬浮列车等
师：
磁在我们生活中应用十分广泛，在各个领域中随处可见，包括生物体中也有磁现象。
在实际生活中电现象与磁现象总是息息相关，丹麦物理学家奥斯特就抓住了这一特征，进行了大量实验验证二者的联系。
下面我们一起来感受一下奥斯特实验。
模拟实验直导线（无电流通过）下水平放一个小磁针，小磁针发生不偏转，闭合开关（有电流通过），小磁针发生偏转。
（实验演示）
师：
为什么小磁针会发生偏转？
生：
受到磁场力的作用
师：
这个力的作用是谁给小磁针的呢？
生：
通电导体
师：
通电导体和小磁针并没有直接接触，这个力是怎么作用到小磁针上的？
生：
通过磁场
师：
进一步能得到什么结论？
生：
电流周围存在磁场
师：
除了磁体与磁体间，电流与磁体间有磁相互作用，电流与电流之间同样有磁相互作用（实验演示），它们都是通过磁场发生的。
大家回想一下，从这三个实验中我们得出哪些结论，能不能对磁场下定义并归纳出磁场的性质？
生：
磁场定义：
磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
性质：
磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
师：
现在我们就可以回答前面提出的问题了。
磁铁是不是磁场的唯一来源？
生：
不是。
电流的周围也存在磁场。
师：
磁场与电场有没有相似之处？
从定义和性质两个方面来说。
生：
有。
电场是电荷周围存在的一种特殊物质。
电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3.迁移及巩固：
师：
在电场的学习中，为了形象描述电场的强弱和方向，我们引入了电场线。
现在我们又学习了磁场，它也是抽象存在的，我们该怎么让它显现出来呢？
生：
通过磁感线描述。
师：
磁体周围的磁场：
当我们在条形磁体和蹄形磁体的周围撒很多铁屑，磁体吸引铁屑，铁屑将沿磁场排列起来；同样，当我们在条形磁体周围放上小磁针，小磁针N极指向将沿着磁场方向。
将铁屑或小磁针的排列方向用几何曲线描绘出来。
（PPT放图片，然后画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线）
师：
提问：
同学们对比电场线和以上几个常见磁体的磁感线分布，能不能说出磁感线有哪些特点呢？
生：
假想的曲线，疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向即该点的磁场方向…
在同学们的回答中补充，如：
磁感线方向，磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极；磁感线是不相交、不中断的闭合曲线；通过磁场任意一点总能有且只能画出一条磁感线，即：
在磁场中如果没有画出磁感线的地方不代表那里没有磁场；磁感线分布是空间的，我们画出来是将其投影在一个平面上。
通常当磁感线垂直于纸面向里用“×”表示，垂直于纸面向外用“﹒”表示，类比箭头和箭尾。
）
师：
再观察以上几个磁体的磁感线，你们能够看出磁体哪部分磁场强，哪部分磁场弱吗？
生：
磁极磁场强，中间部分磁场弱，离磁体远的地方磁场弱。
师：
为什么呢？
生：
磁极周围的磁感线密集些，磁体越远磁感线越稀疏。
师：
所以磁体的磁极磁性最强，中间部分磁性弱。
我们从实验和理论分析都得到这样的结论。
用同样的方法就可以得到电流周围的磁场。
电流周围的磁场：
同上，我们在通电直导线、环形电流、通电螺线管周围撒上铁屑，可以观察到铁屑沿着磁感线方向排列，模拟出磁感线分布的情况。
（PPT放映图片或过程，再放各电流周围的磁感线的图片，包括立体图、横截面图、纵截面图）
师：
同学们能不能分别总结出通电直导线①、环形电流②、通电螺线管③周围的磁场的磁感线分布特点，同学们可以从磁场强弱和磁场的方向两个方面来思考。
生：
①周围磁感线特点：
以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱；②周围磁感线特点：
磁感线越向外越稀疏，内部磁感线比环外密集即：
内部磁场比环外强；③周围磁感线特点：
内部磁感线比外部密集，即：
磁场内部比外部强，外部磁感线类似条形磁铁。
所以可以将一端看做N极，另一端为S极。
内部是平行且等距的直线，内部是匀强磁场，外部是非匀强磁场。
（学生回答不全就做相应的补充）
师：
对于电流周围的磁场，我们还可以用一定的法则来判断，就是安培定则。
下面我们来看安培定则的主要内容。
安培定则：
判断通电直导线的磁场：
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感线的环绕方向；判断环形电流和通电螺线管的磁场：
让右手弯曲的四指与电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上的磁感线方向或是通电螺线管内部磁感线的方向。
（拇指指的方向可看成N极。
PPT放映安培定则）
二者可以整合在一起，因为环形电流可以看作是很多直线电流组合起来，其磁场可以看成是许多直线电流周围磁场的叠加。
在运用安培定则时记住要领：
当四指指电流方向，那么拇指即磁场方向；四指指磁场方向，拇指即电流方向。
大家动手画出直导线电流、环形电流、通电螺线管周围磁场的分布的三视图。
4.拓展：
判断小磁针偏转方向和地磁场：
师：
物理学中规定，在磁场中某一点小磁针N极受力方向（所指的方向）就是该点磁场的方向。
观察书上图3-1-7，可以得到小磁针N极指向与磁感线切线方向一致，也就是磁场的方向。
请同学们自己画出上面模拟奥斯特实验通电直导线周围的磁场。
运用刚得到的结论，你们能不能找出小磁针按顺时针（或逆时针）偏转的原因？
生：
小磁针N极受力方向即磁场方向，通电导线下方磁场垂直黑板平面向外，小磁针N极受力垂直向外，所以顺时针偏转。
（黑板上画出来）
师：
在环形电流②中心轴线上放一个小磁针（轴线上），试判断哪端是N极？
生：
环形电流中心轴线指向纸面外的一端
师：
如果放置的小磁针与轴线成一个角度，小磁针将怎么偏转？
生：
若向左成一个角度，逆时针偏转；若向右成一个角度，顺时针偏转。
师：
在通电螺线管内部放一个小磁针（与轴线平行），电流方向向上，判断哪端是N极？
（只能根据内部磁感线方向判断，用螺线管两端极性无法判断）外部竖直放一个小磁针将怎样偏转？
生：
........
对，判断方法始终是根据磁场中，小磁针N极受力方向与磁场方向是一致的。
师：
同学们再想一下，如果我就这样放一个小磁针在桌面上，它静止时N极指向哪里，为什么？
生：
北极
（若回答不出原因，就直接解释）因为我们的地球就是一个巨大的磁体，地球内部和外部都存在磁场。
地理北极是地磁南极，地理南极是地磁北极。
可以得到磁感线方向，根据磁场方向得出放在上面的小磁针静止时N极指向北极。
正因为地球存在磁场，指南针才可以使用。
磁现象的电本质
请同学们阅读发展空间，从微观角度来看磁现象。
安培提出了“分子电流”假说，我们知道物质是由分子和原子组成的，安培认为在原子、分子内部总存在一种环形电流——分子电流。
每个环形电流又对应了一个磁场，所以可以把它等价得看成小磁体。
因而组成物体内部就有无数个这样的小磁体。
当这些小磁体取向一致的时候，这个物体就显现出磁性；当它们的取向完全混乱的时候，各个方向磁场相互抵消，那么物体就不显磁性。
应用这个也可以很容易的解释磁化现象。
当将不显磁性的物体放在磁场中，由于外界磁场的作用使内部的小磁体取向一致（沿磁场方向），从而物体显现出磁性，被磁化了。
5.整合
现在我们来回顾总结一下这节课的磁场的基本知识。
师：
磁场的定义是什么？
生：
磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
师：
磁场的基本性质是什么？
生：
磁场对放入其中的磁体和电流有力的作用。
师：
磁场的强弱和方向怎么描述？
生：
磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
静止在磁场中小磁针N极指向是磁场的方向。
也就是小磁针的受力方向。
师：
电流周围的磁场可以用什么来判断呢？
生：
安培定则
6.运用：
完成课后习题，分析书上三个图的电流的磁场方向。
六、板书设计
§3.1磁现象磁场
一、磁现象
1.磁相互作用：
磁体↔磁场↔磁体
电流↔磁场↔磁体
电流↔磁场↔电流
二、磁场
1.定义
2.基本性质
3.地磁场
三、安培定则
1.内容
2.运用
《磁现象磁场》说课稿
尊敬的各位老师：
你们好！
今天我要说的是磁现象和磁场的教学设计，“磁现象和磁场”选自科学教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书高中物理选修3-1第三章第一节。
我将从教材分析、教法学法、教学程序设计三个方面进行说明。
1.教材分析
1.1地位和作用
本节是高中物理磁场教学中的重点内容之一。
主要介绍了生活中的磁现象、电流的磁效应、磁场的基本性质和地磁场的知识，既是对初中学习的磁场知识的一个延伸，也是我们今后学习磁感应强度的一个基础。
所以，无论是从知识本身，还是从知识外延来看，本节知识都具有承上启下的重要作用。
1.2学情分析
学生在初中的时候已经学习了磁感应线、电流磁场和电动机的转动相关知识，对磁的有关知识有了一定积累，而这些知识就为学习高中阶段的学习打下了较好的基础，但是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，理论联系实际还存在不足，所以继续学习磁场。
1.3教学目标
根据新课程标准的要求，注重提高全体学生的科学素养，结合教材，本着面向全体学生的原则，我从知识与技能目标、过程与方法目标和情感与态度目标三个方面培养学生，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。
1）我确定的知识目标是：
1、了解磁现象。
2、知道奥斯特的实验—通电导线周围存在磁场。
3、理解磁场基本特性：
对放入磁场里面的通电导线和磁体有力的作用。
4、全面理解安培定则并灵活运用安培定则。
2）我确定的技能目标是：
1.以实验为基础，观察演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力．
2．利用电和磁性质的类比教学，培养学生的比较推理能力．
3）我确定的情感目标是：
1.关注过程性评价，注意学生的个体差异，帮助学生认识自我、建立自信，促进学生在原有水平上发展。
2.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。
1.4教学重点、难点
1）我确定的教学重点是：
通电导线周围存在磁场和磁场的基本性质—对放入磁场里面的通电导线和磁体有力的作用。
2）我确定的教学难点是
让学生能掌握磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用。
2.教法学法：
2.1教法:
本节采用启发式教学为主，结合实验、讲解、讨论、探究等方法辅助教学。
2.2学法:
学生在我所创设的物理环境中，通过观察、实验、归纳等活动主动获取必要的感性知识。
充分发挥学生的主观能动性。
4.教学过程：
4.1组织教学
通过师生互动，引起学生注意。
4.2组织新课
首先，我将以提问的方式来引起学生的注意，开阔学生思路，启发学生思维，我的问题是这样的：
l、磁场对生物的生活有什么作用？
学生回答：
导航。
2、日常生活中有哪些是磁知识的运用？
学生回答：
信用卡、磁盘等。
3、在科学领域方面，磁场有什么作用？
学生回答：
寻矿、传递大陆漂移的信息等。
从而说明磁重要性，从而顺利成章地引入新课，并在黑板上写上标题：
磁现象和磁场。
4.3进行新课
在学生对磁现象有了一定的了解之后，我就开始探讨磁与电的关系。
回忆磁与电的相似现象，探讨他们之间的联系，引出电流的磁效应，用一个flash制作的奥斯特实验演示电流周围存在磁场，说明通电导线产生磁场作用在小磁针上，使小磁针偏转，说明通电导线对磁体有力的作用且是通过磁场发生的。
随后探讨通电导体在磁场中是否有力的作用？
通过一个flash演示实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，同样用一个flash演示实验观察通电导体之间通过磁场也有力的作用，通过观察同以同向电流和反向电流观察现象得出结论：
通电导体之间有力的作用，并结合奥斯特实验说明磁场的基本性质：
对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。
4.4小结练习
完成这一项之后，本节新课内容就结束了。
4.5布置作业
结合本节课所学的知识,完成课后作业。
我的说课到此结束！
《磁现象磁场》教学反思
本节是第三章第一节磁场，这节课对学生理解磁场有关内容很重要。
本节课主要讲了一个重要的概念磁场及其基本性质。
本节的特点是比较抽象。
本节的重点是建立磁场的模型，难点是让学生掌握磁场是用来传递磁体与磁体、电流与磁体、电流与电流之间的相互作用的。
本节磁场的教学相对抽象，磁场看不见也摸不着，引导学生展开空间想象就显得很重要，所以必须做好演示实验。
通过演示实验让学生学到寻找科学规律的途径。
再由观察到的实验想象，学生总结实验结论，得出磁场的概念和基本性质。
讲授的关键是：
第一、紧扣磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体和电流有力的作用；第二、做好演示实验，有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力；第三、回顾初中所学知识，磁场对磁体有力的作用，说明看不见、摸不着的东西是可以认识的，使学生认识磁场的存在，渗透科学的思维方法。
本节课有以下几点长处：
一、教学设计思路很清晰。
通过一个现象认识一个物理知识，并且实践证明了其正确性。
由电与磁现象认识电流与磁场有联系，通过演示奥斯特实验说明了电流的周围存在磁场。
再由后面的实验层层推进，最后总结得出磁场的定义与基本性质。
环环相扣，衔接过渡自然。
使整节课给人的总印象明了。
二、教学方法有效。
实验器材常规，实验现象也常规，就用每一个真实的常规实验引导学生认识抽象的磁场。
三、教学语言规范明确。
陈述的内容表达比较准确和简单明了。
语速适中。
与学生互动时问题引导也比较到位。
在授课过程中将物理思想的教育、物理方法的教学渗透在准确的教学语言中。
四、教学资源运用恰当。
通过多媒体教学、flash动画演示实验，实验现象明显，学生容易观察。
本节课存在几点明显不足：
一、由于没有做真实的演示实验，用的是动画，使得学生参与程度不高，留下的印象也不是很深刻。
对于生活中磁现象的介绍，学生活动太少，没有达到激发学生对磁场的兴趣的效果。
在整个课中对学生活动的评价缺乏激励性的表达。
二、演示实验的结论应该都让学生来总结，由于自己比较赶时间，在这一点上没有做好。
三、在复习初中知识时，说到磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场实现的，磁体的周围存在磁场。
学生应该对初中知识都忘得差不多了，所以讲这个知识点的时候应该强调举例，帮助学生回忆。
如：
磁铁隔着纸也能吸引铁针。
这实际就是磁场作用的表现。
四、黑板板书与PPT不同步，写板书时就忘了PPT翻页。
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