第一篇:九年級20.1磁現(xiàn)象磁場評課
磁現(xiàn)象、磁場是新人教版九年級物理第二十章第一節(jié)內(nèi)容,本節(jié)是此章的知識預(yù)備階段,也是本章后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)磁知識興趣的第一課,也是讓學(xué)生建立電磁相互聯(lián)系這一觀點(diǎn)很重要的一節(jié)課,為以后學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)等知識提供鋪墊。整節(jié)課主要側(cè)重要學(xué)生對生活中的一些磁現(xiàn)象的了解如我國古代在磁方面所取得的成就、磁體周圍的磁場、地磁場,故本節(jié)課立足實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的基點(diǎn)。學(xué)生在平時(shí)生活中接觸或觀察過磁體,而且小學(xué)科學(xué)課上也學(xué)過簡單的磁現(xiàn)象,因此對磁現(xiàn)象并不陌生,但這些東西在學(xué)生的頭腦中只是有印象,缺乏理論系統(tǒng)地歸納和整理。所以上課開始,學(xué)生用一個(gè)小魔術(shù)深深的吸引住學(xué)生,然后讓學(xué)生利用老師準(zhǔn)備好的材料自己動手探究各種各樣的磁現(xiàn)象。來理解本節(jié)中出現(xiàn)的基本概念和基礎(chǔ)知識,然后遵循物理走向生活的道理,理論聯(lián)系實(shí)際解決問題。磁場雖然存在但是看不到,也摸不著。要引導(dǎo)學(xué)生展開空間想象就顯得很重要,所以必須做好演示實(shí)驗(yàn),同時(shí)利用投影,巧設(shè)提問,使學(xué)生的觀察方向化,通過改變小磁針位置觀察其指向的變化,通過鐵屑磁化后在磁場的分布感受磁場的存在和磁場的分布。讓學(xué)生通過現(xiàn)象去認(rèn)識磁場。通過演示實(shí)驗(yàn)學(xué)到探找科學(xué)規(guī)律的途徑.通過小磁針的不同轉(zhuǎn)向,說明磁場的存在。同時(shí)指出全球小磁針都收指南北的性質(zhì)引出地磁場,在學(xué)生指出地球周圍也有磁場后,讓學(xué)生自學(xué),充分地利用教學(xué)內(nèi)容增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感。
我在教學(xué)設(shè)計(jì)中以四個(gè)探究實(shí)驗(yàn)為主線,把磁性、磁極、磁化、磁極間作用規(guī)律等基本概念交待清楚,希望以實(shí)驗(yàn)吸引學(xué)生眼球,激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
在講授“磁體有兩個(gè)磁極”時(shí)不惜段磁體,加深印象,易于讓學(xué)生掌握知識點(diǎn)。在講“磁極間相互作用規(guī)律”時(shí),對比“電荷間作用規(guī)律”,教給學(xué)生一種學(xué)習(xí)方法,讓他們意識到電和磁可能有聯(lián)系,為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)埋下伏筆。而磁場對磁體有力的作用,說明看不見、摸不著的東西也是可以認(rèn)識的,使學(xué)生認(rèn)識磁場的存在,學(xué)會轉(zhuǎn)換法,滲透科學(xué)的思維方法。
再者,在整個(gè)教學(xué)過程中,我注意對學(xué)生進(jìn)行思想教育。如課前用“磁浮列車”引課,讓學(xué)生感受科技對生產(chǎn)生活的影響;四大發(fā)明的簡介讓學(xué)生對我國古人的智慧由衷贊嘆,為做為一個(gè)中國人而感到自豪;自制小磁針環(huán)節(jié),教育學(xué)生要善于動腦思考問題,從一點(diǎn)一滴做起,將來立志做個(gè)發(fā)明家。
同時(shí)緊扣磁場的基本性質(zhì)——磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用,且具有方向性。另外,做好演示實(shí)驗(yàn),有層次地培養(yǎng)學(xué)生分析問題和抽象思維能力。本堂課我注重信息技術(shù)與學(xué)科的整合,其主體是課程,并不是所有學(xué)科、所有章節(jié)都適合用信息技術(shù)來整合,要選擇最有利于開展整合的章節(jié)內(nèi)容來發(fā)揮整合的優(yōu)勢,而本節(jié)課充分利用物理課件,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行整合,充分體現(xiàn)了學(xué)科本位的特征,又能有效地突破重點(diǎn)和難點(diǎn)。
但也有幾處明顯的不足:
一、教學(xué)過程中有些急躁、緊張,在教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接上不自然。
二、對學(xué)生活動的評價(jià)方面缺乏激勵性的表達(dá),只是就事論事。學(xué)生參與教學(xué)的實(shí)驗(yàn)和交流,老師應(yīng)給予熱情的鼓勵,這在平時(shí)教學(xué)中是經(jīng)常這樣做的,在教中腦子里滿是自己的課,把這個(gè)方面忽視了。
唱云芝老師的課上的很成功,現(xiàn)在我作一簡單評述:
1、教師素質(zhì)好,教學(xué)氛圍和諧、積極。
*教師的基本功扎實(shí),講授知識有深度、有廣度、有技巧。教師的形體語言親切、自然,口頭語言清晰、流暢、幽默。營造了積極、和諧的教學(xué)氛圍和平等、民主、自由的師生的關(guān)系,很好的實(shí)現(xiàn)了教師角色的轉(zhuǎn)變(說通俗點(diǎn)簡直不象是老師,而是學(xué)生的朋友和兄長)。為教師指導(dǎo)下學(xué)生自由地對科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和知識探究作了很好的教學(xué)鋪墊。課堂氣氛活潑有序、教師調(diào)控能力和應(yīng)變能力強(qiáng)、富有激情。使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中接受知識。
2、教學(xué)設(shè)計(jì)的評價(jià)
教學(xué)設(shè)計(jì)理念依據(jù)新一輪基礎(chǔ)課程改革《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中:讓生活走向物理,讓物理走向社會的基本理念,面向全體學(xué)生。這節(jié)課徹底改變了學(xué)生被動接受的傳統(tǒng)的教學(xué)模式,“在探究狀態(tài)下學(xué)習(xí)”貫穿整個(gè)課堂教學(xué)。整個(gè)課堂設(shè)計(jì)完整、結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯嚴(yán)密、前后呼應(yīng)。
3、教學(xué)過程的評價(jià)
(1)首先從生活走向物理,導(dǎo)入新課。(巧妙激趣)
教師創(chuàng)設(shè)了一個(gè)學(xué)生喜歡的魔術(shù)情景:巧取釘子導(dǎo)入新課,讓學(xué)生明白這么簡單的生活小事中也包含著許多我們不知道的物理知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。一開始就讓學(xué)生處在濃厚的學(xué)習(xí)興趣中。
(2)注重探究,教學(xué)方法多樣。(大膽嘗試,探究環(huán)環(huán)相扣,不斷推出學(xué)生活動高潮)
本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)際授課中營造了濃厚的探究氛圍,讓學(xué)生始終處于積極的思考和探究活動中。
比如:有學(xué)生的獨(dú)立思考、有分組交流合作學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短;有個(gè)小組間的評比等。設(shè)計(jì)的分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施的全過程,到最后學(xué)生自主地總結(jié)出每一部分的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和由學(xué)生自己對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的綜合總結(jié)。教給學(xué)生的不止是物理知識,更重要的是教會了科學(xué)探究的方法,這是這堂課學(xué)生最大的收獲,真正培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識。
(3)教師大膽創(chuàng)新,從生活中獲取教學(xué)資源。(展示教學(xué)能力)
比如,教師用來讓學(xué)生比較磁體去吸引生活中常見的幾種物質(zhì)來判斷磁性;教師自行構(gòu)思設(shè)計(jì)磁場概念的教學(xué)情景:舉生活中的交通工具磁懸浮列車滲透STS教育,開展小組合作學(xué)習(xí)探究磁體的磁性、磁極、指向性、磁極間作用規(guī)律和磁化等性質(zhì)。效果非常明顯!體現(xiàn)了教師的創(chuàng)新意識,也給了學(xué)生探究科學(xué)的啟迪:讓他們知道科學(xué)探究并不是神秘和不可及的,他們也可以做的
4、體現(xiàn)“教育自由”的人才培養(yǎng)觀,注重情感目標(biāo)的培養(yǎng)。(體現(xiàn)新育人理念)
教師在整個(gè)教學(xué)過程中讓出教學(xué)表演的“舞臺”,成為學(xué)生活動的“導(dǎo)演”,敢于讓學(xué)生探索、體驗(yàn),給了學(xué)生以最大的自由運(yùn)用和探索規(guī)律的開闊的地帶。體現(xiàn)學(xué)生主體和教育自由的人才培養(yǎng)新觀念。
在教學(xué)中,通過教師有序的導(dǎo)、學(xué)生積極的參與、體驗(yàn)、合作、討論與交流,培養(yǎng)學(xué)生具有主動、負(fù)責(zé)、開拓、創(chuàng)新的個(gè)性特征和科學(xué)的思維方式。將知識與技能,過程與方法,情感態(tài)度和價(jià)值觀完美結(jié)合。培養(yǎng)學(xué)生終身的探索興趣和科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度,樹立將科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù)服務(wù)于人類的意識。在整個(gè)教學(xué)活動中始終面對全體學(xué)生,讓每一個(gè)學(xué)生都有收獲,都得到成功的體驗(yàn),充分體現(xiàn)了全面育人的新課標(biāo)精神。
在整個(gè)教學(xué)活動中很好的實(shí)現(xiàn)了情感價(jià)值目標(biāo),并實(shí)施了德育教育,注重了德育教育的實(shí)效性。比如:指南針是我國古代的四大發(fā)明之一,尤其為當(dāng)時(shí)的航海做出貢獻(xiàn),能讓學(xué)生體現(xiàn)名族自豪感和物理學(xué)習(xí)的價(jià)值!還有磁卡的運(yùn)用與放置方法、磁懸浮列車的原理的教學(xué)等等。對教學(xué)模式的反思與傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式相比網(wǎng)絡(luò)化物理教學(xué)更突出了以 “學(xué)生為中心”、“以實(shí)踐為中心”的新的教學(xué)觀點(diǎn),物理教師和學(xué)生在教學(xué)中的角色發(fā)生了變化,學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)物理的主動權(quán)、處于主動、積極學(xué)習(xí)的地位,很好地符合了以學(xué)生為主體的自我認(rèn)知的學(xué)習(xí)方式。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)化物理教學(xué)可以在教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行雙向信息交流,加強(qiáng)了師生、生生之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的良性互動和學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的思考與創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)不能取代傳統(tǒng)的物理試驗(yàn):雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以利用動畫、圖片、聲音等模擬各種各樣的物理試驗(yàn),或者虛擬一些真實(shí)的情景,但是它往往不能準(zhǔn)確的表達(dá)某些知識,反而給學(xué)生造成認(rèn)知上的誤區(qū),同時(shí)學(xué)生的動手能力也得不到很好的訓(xùn)練。物理網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)效果取決于多媒體的應(yīng)用水平:不是每種多媒體都具有普遍的適用性,多媒體技術(shù)應(yīng)用與物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)活動、學(xué)生特點(diǎn)、課程特點(diǎn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來,只有采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段。才能確實(shí)達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。對教學(xué)方法的反思: 本節(jié)課在整個(gè)教學(xué)過程中有以下幾個(gè)做得比較好的地方:(1)然界中的磁現(xiàn)象豐富多彩,都有哪些磁現(xiàn)象呢?(2)充分發(fā)揮學(xué)生自主性,讓學(xué)生自己搜索網(wǎng)上信息,在完成教師布置任務(wù)的同時(shí),學(xué)習(xí)相關(guān)的知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。(3)采用自主探究、合作學(xué)習(xí)的方式,還原了物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,老師在整個(gè)問題探討過程中扮演著引導(dǎo)者的角色
4這是磁場章節(jié)的第一節(jié)課,教學(xué)過程應(yīng)重在顯示學(xué)生對磁這一知識的了解和對磁知識的生活的體驗(yàn)。為此,本節(jié)課采用以問題為主線、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)策略。問題情景的創(chuàng)設(shè),是思維的啟動點(diǎn)和切入口,而實(shí)驗(yàn)是物理研究的理論支持。
5本設(shè)計(jì)保留了傳統(tǒng)教案的優(yōu)點(diǎn),采用了問題討論式探究的模式,通過精心創(chuàng)設(shè)情景,一路與學(xué)生一起摸索,相互討論,得出結(jié)論,再引發(fā)新的問題,從而加深學(xué)生對磁場這一知識的理解和掌握。另外,這節(jié)課通過大量的圖片介紹古代和現(xiàn)代對磁的應(yīng)用,了解我國古代在磁方面所取得的成就。并通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉地磁場分布、讓學(xué)生能了解磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系,這不僅提高了學(xué)生知識面,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在整節(jié)課中,充分尊重學(xué)生的思維發(fā)現(xiàn),讓他們自主尋找問題的根源,注重情感教育和德育滲透。
第二篇:新人教版九年級物理20.1《磁現(xiàn)象 磁場》教案
一、磁現(xiàn)象 磁場
教學(xué)目標(biāo):
一、知識和技能
1、知道磁體周圍存在磁場。
2、知道磁感線可用來形象地描述磁場,知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的。3、知道地球周圍有磁場以及地磁場的南、北極。
二、過程和方法
觀察磁體之間的相互作用,感知磁場的存在。
三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀
通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)物理的興趣。
四、重、難點(diǎn):
1、磁場、磁感線的含義。2、知道磁場間的作用。教學(xué)器材:
鐵粉、磁體、小磁針 教學(xué)課時(shí):1時(shí) 教學(xué)過程:
一、導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo):
引入課題:利用航海史引入磁場 我國在磁方面上取得的成就
二、進(jìn)行新課:
試驗(yàn):120頁圖20.1-2所示
1、磁現(xiàn)象:磁體吸引鋼鐵一類物質(zhì)的現(xiàn)象。試驗(yàn):120頁圖20.1-3所示
磁極:磁體的兩端,吸引能力最強(qiáng)的地方 南極(S極)北極(N極)
2、磁場:
試驗(yàn):把小磁針放在磁體周圍 結(jié)果:小磁針都發(fā)生了偏轉(zhuǎn)(1)、結(jié)論:磁體周圍存在一種物質(zhì),看不見、摸不著,對放入其中的某些物質(zhì)有力的作用,我們把它叫做磁場。把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為磁場的方向。
試驗(yàn):120頁圖20.1-5所示
結(jié)果:小磁針的排列很有規(guī)律,一系列的曲線。
(2)、結(jié)論:把小磁針在磁場中的排列情況,用帶箭頭的曲線表示出來,就可以形象描述出磁場,這樣的曲線叫磁感線。(其方向有N極→S極)磁感線是一種物理模型。
幾種常見的磁場的磁感線:
練習(xí):畫幾種常見的磁場的磁感線 指南針為什么總指一個(gè)方向?(3)、地磁場:地球是一個(gè)大磁體,地球周圍存在磁場。地磁場的N(北)極在地球南極,S(南)極在地球北極(有些偏差)。
3、磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性。試驗(yàn)證明:
生活中的磁化現(xiàn)象: 探究:磁化鋼針
三、達(dá)標(biāo)練習(xí):
課本后123頁 “動手動腦學(xué)物理” 完成物理套餐中的本節(jié)內(nèi)容。
四、小結(jié):根據(jù)板書,總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,明確重、難點(diǎn)。課后活動:
完成物理套餐中課堂未完成的內(nèi)容。課本后練習(xí)。教學(xué)反思:
第三篇:磁現(xiàn)象和磁場教案
磁現(xiàn)象和磁場
一、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能
1.了解磁現(xiàn)象,知道磁性、磁極的概念。2.知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。
3.知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)過程與方法
利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過對磁場的客觀認(rèn)識去理解磁場的客觀實(shí)在性。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過類比的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,體現(xiàn)磁現(xiàn)象的廣泛性
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成 難點(diǎn):磁現(xiàn)象的應(yīng)用
三、教具:多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、小磁針若干、投影儀
四、教學(xué)過程:
(一)引入:介紹生活中的有關(guān)磁現(xiàn)象及本章所要研究的內(nèi)容。在本章,我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象、磁場的描述、磁場對電流的作用以及對運(yùn)動電荷的作用,知識主線十分清晰。
復(fù)習(xí)提問,引入新課
[問題]初中學(xué)過磁體有幾個(gè)磁極?[學(xué)生答]磁體有兩個(gè)磁極:南極、北極.[問題]磁極間相互作用的規(guī)律是什么?[學(xué)生答]同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.[問題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場.[過渡語]磁場我們在初中就有所了解,從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。
(二)新課講解-----磁現(xiàn)象和磁場 1.磁現(xiàn)象
(1)通過介紹人們對磁現(xiàn)象的認(rèn)識過程和我國古代對磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來認(rèn)識磁現(xiàn)象
(2)可以通過演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對鐵釘?shù)奈?和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤、磁帶、磁卡、門吸、電動機(jī)、電流表)來形象生動地認(rèn)識磁現(xiàn)象。
【板書1】磁性、磁體、磁極:能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體
叫磁體,磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。
2.電流的磁效應(yīng)
(1)介紹人類認(rèn)識電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過程。
(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生直觀認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象:水平電流在小磁針的正上方時(shí),讓電流分別由南向北流和由北向南流;水平電流在小磁針的正下方時(shí),讓電流分別由南向北和由北向南流。在認(rèn)識電流的磁效應(yīng)的同時(shí),也為地磁場和通電直導(dǎo)線的磁場的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問題讓學(xué)生思考。
了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程,體現(xiàn)物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實(shí)驗(yàn)),認(rèn)識到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開了電磁學(xué)的大門),為后來法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電)奠定了基礎(chǔ)。
【板書1】磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.(與電荷類比)【板書2】電流的磁效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。
3.磁場
演示:磁場對電流的作用,電流與電流的作用,類比于庫侖力和電場,形成磁場的概念,應(yīng)說明磁場雖然看不見、摸不著,但是和電場一樣都是客觀存在的一種物質(zhì),我們可以通過磁場對磁體或電流的作用而認(rèn)識磁場。
【板書1】磁場的概念:磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)(看不見摸不著,是物質(zhì)
存在的一種特殊形式)。
【板書2】.磁場的基本性質(zhì):對處于其中的磁極和電流有力的作用.【板書3】磁場是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過磁
場發(fā)生的。
4.磁性的地球
明白地理的南北極和地磁的南北極的區(qū)別,了解磁偏角,介紹沈括對磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來模擬地磁場,說明小磁針靜止時(shí)為什么會指向地理的南北極。
【板書】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍存在磁場---地磁場。地球的地理兩極與地磁兩極不重合(地磁的N極在地理的南極附近,地磁的S極在地理的北極附近),其間存在磁偏角。
地磁體周圍的磁場分布情況和條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似。
宇宙中的許多天體都有磁場。月球也有磁場。
(三)對本節(jié)知識做簡要的小結(jié)
(四)鞏固新課:1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。
2。完成問題與練習(xí)(作練習(xí))
第四篇:磁現(xiàn)象和磁場教案
第一節(jié)
磁現(xiàn)象和磁場(1課時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.了解磁現(xiàn)象,知道磁性、磁極的概念。2.知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。
3.知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)過程與方法
利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過對磁場的客觀認(rèn)識去理解磁場的客觀實(shí)在性。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過類比的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,體現(xiàn)砂現(xiàn)象的廣泛性 二.重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成 難點(diǎn):磁現(xiàn)象的應(yīng)用
三、教具:多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、小磁針若干、投影儀
四、教學(xué)過程:
(一)引入:介紹生活中的有關(guān)磁現(xiàn)象及本章所要研究的內(nèi)容。在本章,我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象、磁場的描述、磁場對電流的作用以及對運(yùn)動電荷的作用,知識主線十分清晰。本章共二個(gè)單元。第一、二、三節(jié)為第一單元;第四~第六節(jié)為第二單元。復(fù)習(xí)提問,引入新課
[問題]初中學(xué)過磁體有幾個(gè)磁極?[學(xué)生答]磁體有兩個(gè)磁極:南極、北極.[問題]磁極間相互作用的規(guī)律是什么?[學(xué)生答]同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.[問題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場.[過渡語]磁場我們在初中就有所了解,從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。
(二)新課講解-----第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場 1.磁現(xiàn)象
(1)通過介紹人們對磁現(xiàn)象的認(rèn)識過程和我國古代對磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來認(rèn)識磁現(xiàn)象
(2)可以通過演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對鐵釘?shù)奈?和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤、磁帶、磁卡、門吸、電動機(jī)、電流表)來形象生動地認(rèn)識磁現(xiàn)象。
【板書】磁性、磁體、磁極:能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體,磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。2.電流的磁效應(yīng)
(1)介紹人類電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過程。
(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生直觀認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象:水平電流在小磁針的正上方時(shí),讓電流分別由南向北流和由北向南流;水平電流在小磁針的正下方時(shí),讓電流分別由南向北和由北向南流。在認(rèn)識電流的磁效應(yīng)的同時(shí),也為地磁場和通電直導(dǎo)線的磁場的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問題讓學(xué)生思考。
了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程,體現(xiàn)物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實(shí) 驗(yàn)),認(rèn)識到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開了電磁學(xué)的大門),為后來法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電)奠定了基礎(chǔ)。
【板書1】磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.(與電荷類比)【板書2】電流的磁效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。3.磁場
演示:磁場對電流的作用,電流與電流的作用,類比于庫侖力和電場,形成磁場的概念,應(yīng)說明磁場雖然看不見、摸不著,但是和電場一樣都是客觀存在的一種物質(zhì),我們可以通過磁場對磁體或電流的作用而認(rèn)識磁場。
【板書1】磁場的概念:磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)(看不見摸不著,是物質(zhì)存在的一種特殊形式)。
【板書2】.磁場的基本性質(zhì):對處于其中的磁極和電流有力的作用.【板書3】磁場是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。
4.磁性的地球
明白地理的南北極和地磁的南北極的區(qū)別,了解磁偏角,介紹沈括對磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來模擬地磁場,說明小磁針靜止時(shí)為什么會指向地理的南北極。
【板書1】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍存在磁場---地磁場。地球的地理兩極與地磁兩極不重合(地磁的N極在地理的南極附近,地磁的S極在地理的北極附近),其間存在磁偏角。
地磁體周圍的磁場分布情況和條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似。
宇宙中的許多天體都有磁場。月球也有磁場。
(三)對本節(jié)知識做簡要的小結(jié)
(四)鞏固新課:1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。2。指導(dǎo)學(xué)生閱讀STS 3。完成問題與練習(xí)(作練習(xí))
第二節(jié)、磁感應(yīng)強(qiáng)度(1課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小、單位。2.能用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
(二)過程與方法
通過觀察、類比(與電場強(qiáng)度的定義的類比)使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,為學(xué)生形成物理概念奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高綜合學(xué)習(xí)能力。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)(仍至本章的重點(diǎn)),也是本節(jié)的難點(diǎn),通過與電場強(qiáng)度的定義的類比和演示實(shí)驗(yàn)來突破難點(diǎn)
三、教具:蹄形磁鐵,低壓電源,多媒體等。
四、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)知識后引入
要點(diǎn):磁場的概念。
提問、引入新課:
磁場不僅具有方向,而且也具有強(qiáng)弱,為表征磁場的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量.怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢?
(緊接著教師提問以下問題.)
1. 哪個(gè)物理量來描述電場的強(qiáng)弱和方向? [學(xué)生答]用電場強(qiáng)度來描述電場的強(qiáng)弱和方向.2.電場強(qiáng)度是如何定義的?其定義式是什么? [學(xué)生答]電場強(qiáng)度是通過將一檢驗(yàn)電荷放在電場中分析電荷所受的電場力與檢驗(yàn)電荷量的比值來定義的,其定義式為E=F/q 過渡語:今天我們用相類似的方法來學(xué)習(xí)描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度.(二)新課講解-----第二節(jié)、磁感應(yīng)強(qiáng)度 1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中的各個(gè)點(diǎn)時(shí),小磁針的N極所指的方向不同,來認(rèn)識磁場具有方向性,明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的規(guī)定。
【板書】小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 過渡語:能不能用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場的強(qiáng)弱呢? 2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
【演示1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)是不同的,說明磁場有強(qiáng)弱。
【演示2】探究影響通電導(dǎo)線受力的因素(如圖)
先介紹勻強(qiáng)磁場:如果磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。
后定性演示(控制變量法)①保持通電導(dǎo)線的長度不變,改變電流的大小②保持電流不變,改變通電導(dǎo)線的長度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況。
【板書1】精確實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線和磁場方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線受力(磁場力)大小F?IL
寫成等式為:F = BIL
① 式中B為比例系數(shù)。
注意:①B與導(dǎo)線的長度和電流的大小無關(guān)②在不同的磁場中B的值不同(即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣)
再用類比電場強(qiáng)度的定義方法,從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式 【板書2】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ū碚鞔艌鰪?qiáng)弱的物理量)
(1)定義: 在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受的力(安培力)F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號:B 說明:如果導(dǎo)線很短很短,B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中,I和導(dǎo)線長度L的乘積IL稱電流元。
B?(2)定義式:FIL
②
(3)單位:在國際單位制中是特斯特,簡稱特,符號T.1T=N/A·m(4)物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場強(qiáng)弱的物理量.對B的定義式的理解:
①要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說,在非勻強(qiáng)磁場中比值F/IL是因點(diǎn)而異的,也就是在磁場中某一確定位置處,無論怎樣改變I和L,F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化,比值F/IL跟IL的乘積大小無關(guān)。因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場的強(qiáng)弱程度,所以人們用它來定義磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。還應(yīng)說明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場方向垂直時(shí)的磁場力,此時(shí)通電導(dǎo)線受到的磁場力最大。
②有的學(xué)生往往單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā),曲公式B= F/IL得出磁場中某點(diǎn)的B與F成正比,與IL成反比的錯(cuò)誤結(jié)論。
③應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明對于確定的磁場中某一位置來說,B并不因探測電流和線段長短(電流元)的改變而改變,而是由磁場自身決定的;比值F/IL不變這一事實(shí)正反映了所量度位置的磁場強(qiáng)弱程度是一定的。
【例】磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線,它的電流強(qiáng)度是2.5 A,導(dǎo)線長1 cm,它受到的安培力為5×10-2 N,則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?
F5?10?2 NB???2 T?2IL2.5A?1?10 m解答:
介紹一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。(P89表3。2-1)
(三)小結(jié):可繼續(xù)類比磁場與靜電場,小結(jié)出以下兩個(gè)方面:
一是電場力與磁場力在方向上是有差異的。電場力的方向總是與電場強(qiáng)度E的方向相同或相反;而磁場力的方向恒與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直。
二是E和B在引入方法上也是有差異的。在電場強(qiáng)度E的引入中,考慮到的是電場中檢驗(yàn)電荷所受的力F與檢驗(yàn)電荷所帶電量q之比;而在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的引入中,考慮的是磁場中檢驗(yàn)電流元所受的力F與乘積IL之比。
(四)鞏固新課:(1)指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)漫步”。
(2)指導(dǎo)學(xué)生完成P90“問題與練習(xí)”1-3題
第三節(jié)、幾種常見的磁場(1.5課時(shí))
一、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(qiáng)磁場的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場 6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
(二)過程與方法
通過實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動手(運(yùn)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(jià)值觀
1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
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(jìn)行有關(guān)計(jì)算
三、教具:多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺、學(xué)生電源
四、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)引入
要點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
(二)新課講解 【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(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。(2)特點(diǎn):
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(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場方向。D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)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(shí)驗(yàn),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(gè)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(gè)大的條形磁鐵)(圖5)、※輻向磁場(圖6)、還有二同名磁極和二異名磁極的磁場。
(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
○直線電流周圍的磁感線:是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)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)
○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
○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]
○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.○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)
○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(diǎn):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(qiáng)弱可由電流的大小來控制。
【說明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān),幾種常見磁場的磁感線的分布是一個(gè)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(P92)
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(gè)磁極”,這句話;并應(yīng)強(qiáng)調(diào)“這兩個(gè)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(dú)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(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn),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(shí)踐證實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動電荷產(chǎn)生的.
4.勻強(qiáng)磁場
(1)勻強(qiáng)磁場:如果磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)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(qiáng)磁場:即距離很近的兩個(gè)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(gè)平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場P92圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義: 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積,叫穿過這個(gè)面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達(dá)式:φ=BS 【注意】①對于磁通量的計(jì)算要注意條件,即B是勻強(qiáng)磁場或可視為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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Wb
1Wb = 1T·m2(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即B =φ/S 上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度的另一種單位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m
(三)小結(jié):對本節(jié)各知識點(diǎn)做簡要的小結(jié)。并要求學(xué)生課外按P93【做一做】 鞏固練習(xí)
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(shí)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(cuò)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(shí),小磁針的北極指向讀者.試確定電流方向.電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向.(四)鞏固新課(1)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容
(2)閱讀“科學(xué)漫步”(3)指導(dǎo)學(xué)生完成“問題與練習(xí)”1—4 第四節(jié)、磁場對通電導(dǎo)線的作用力(1.5課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與電流、磁場方向都垂直時(shí),它的方向的判斷----左手定則。知道左手定則的內(nèi)容,會用左手定則熟練地判定安培力的方向,并會用它解答有關(guān)問題.2、會用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問題.知道電流方向與磁場方向平行時(shí),電流受的安培力最小,等于零;電流方向與磁場方向垂直時(shí),電流受的安培力最大,等于BIL.3、了解磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理。
(二)過程與方法
通過演示、分析、歸納、運(yùn)用使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生的間想像能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生學(xué)會由個(gè)別事物的個(gè)性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法.并通過對磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理了解,感受物理知識之間的聯(lián)系。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):安培力的方向確定和大小的計(jì)算。
難點(diǎn):左手定則的運(yùn)用(尤其是當(dāng)電流和磁場不垂直時(shí),左手定則如何變通使用)。
三、教具:磁鐵、電源、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺、滑動變阻器、多媒體。
四、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)引入
讓學(xué)生回憶在在第二節(jié)中通電導(dǎo)線在磁場中受力大小與什么因素有關(guān)。過渡:本節(jié)我們將對安培力做進(jìn)一步的討論。
(二)新課講解-----第四節(jié)、磁場對通電導(dǎo)線的作用力 安培力:磁場對電流的作用力.安培力是以安培的名字命名的,因?yàn)樗芯看艌鰧﹄娏鞯淖饔昧τ型怀龅呢暙I(xiàn).1.安培力的方向
【演示】按照P85圖3。1—3所示進(jìn)行演示。(1)、改變電流的方向,觀察發(fā)生的現(xiàn)象.[現(xiàn)象]導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動.(2)、調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向,觀察發(fā)生的現(xiàn)象.[現(xiàn)象]導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動 [教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論](1)、安培力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系.(2)、安培力的方向既跟磁場方向垂直,又跟電流方向垂直,也就是說,安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面.(P96圖3。4-1)如何判斷安培力的方向呢?
人們通過大量的實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則.
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),把手放人磁場中,讓磁感線垂直穿人手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向.(如圖)。
【說明】左手定則是一個(gè)難點(diǎn),涉及三個(gè)物理量的方向,涉及三維空間,而學(xué)生的空間想像力還不強(qiáng),所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生如何將三維圖形用二維圖形表達(dá)(側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖等等),還要引導(dǎo)學(xué)生如何將二維圖形想像成三維圖形。---可將右圖從側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖一一引導(dǎo)學(xué)生展示。
*一般情形的安培力方向法則介紹?
結(jié)論:電流和磁場可以不垂直,但安培力必然和電流方向垂直,也和磁場方向垂直,用左手定則時(shí),磁場不一定垂直穿過手心,只要不從手背傳過就行。
*至于大小法則,如果電流和磁場不垂直,則將磁場進(jìn)行分解,取垂直分量代入公式即可;從這個(gè)角度不難理解——如果電流和磁場平行,那么安培力是多少?[學(xué)生]為零。引導(dǎo)學(xué)生分析判斷P99第一題
補(bǔ)充練習(xí):判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場力的方向.答案:
(垂直于紙面向外)
【演示】平行通電直導(dǎo)線之間的的相互作用(P97圖3。4—3)。
引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別安培定則和左手定則,并且用這兩個(gè)定則去解釋“平行通電導(dǎo)線之間的相互作用”這一演示實(shí)驗(yàn),解釋時(shí)應(yīng)明白左邊的通電導(dǎo)線受到的安培力是右邊的通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場施加的,反之亦然。
2、安培力的大小
通電導(dǎo)線(電流為I、導(dǎo)線長為L)和磁場(B)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線所受的安培力的大小:F = BIL(最大)
兩種特例:即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。
一般情況:當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線成θ角時(shí),有F = ILBsinθ
【注意】在推導(dǎo)公式時(shí),要讓學(xué)生明確兩點(diǎn):一是矢量的正交分解體現(xiàn)兩個(gè)分量與原來的矢量是等效替代的關(guān)系,二是從特殊到一般的歸納的思維方法。(具體推導(dǎo)見P97)
還應(yīng)該注意的是:盡管公式F=ILB是從公式B=F/IL變形而得的,但兩者的物理意義卻 有不同。①公式B=F/IL是根據(jù)放置于給定磁場中的給定點(diǎn)上的檢驗(yàn)電流(電流元)受力情況,來確定這一位置的磁場的性質(zhì),它對任何磁場中的任何點(diǎn)都是適用的。②公式F=ILB則是在已知磁場性質(zhì)的基礎(chǔ)上,確定在給定位置上給定的一小段通電直導(dǎo)線的受力情況,在中學(xué)階段,它只適用于勻強(qiáng)磁場。教師應(yīng)該給學(xué)生指出:物理公式在作數(shù)學(xué)的等價(jià)變形時(shí),其物理意義和適用范圍將會發(fā)生變化。這是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題時(shí)所要引起注意的問題,但卻往往被人們所忽視。
應(yīng)該提醒學(xué)生注意安培力與庫侖力的區(qū)別。電荷在電場中某一點(diǎn)受到的庫侖力是一定的,方向與該點(diǎn)的電場方向要么相同,要么相反。而電流在磁場中某處受到的磁場力,與電流在磁場中放置的方向有關(guān),電流方向與磁場方向平行時(shí),電流受的安培力最小,等于零;電流方向與磁場方向垂直時(shí),電流受的安培力最大,等于BIL,一般情況下的安培力大于零,小于BIL,方向與磁場方向垂直。
3、磁電式電流表(1)電流表的組成及磁場分布
請同學(xué)們閱讀課文,讓學(xué)生先看清楚磁鐵、鋁框、線圈、螺旋彈簧、極靴、指針、鐵質(zhì)圓柱等構(gòu)件,了解它們之中哪些是固定的,哪些是可動的。然后回答.:電流表主要由哪幾部分組成的?
數(shù)分鐘后,教師出示實(shí)物投影并課件演示---圖1
[學(xué)生答]電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤等六部分組成.電流表的組成:永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.(最基本的是磁鐵和線圈)
教師提示注意:a、鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體;b、蹄形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了(和鐵芯一起)造就輻向磁場;c、觀察——鐵芯轉(zhuǎn)動時(shí)螺旋彈簧會形變。[實(shí)物投影課本圖2]
[問題]電流表中磁場分布有何特點(diǎn)呢? [教師講解]電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的.[問題]什么是均勻輻向分布呢? [教師進(jìn)一步講解]所謂均勻輻向分布,就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心,不管線圈處于什么位置,線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.該磁場并非勻強(qiáng)磁場,但在以鐵芯為中心的圓圈上,各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的.(2)電流表的工作原理-------引導(dǎo)學(xué)生弄清楚以下幾點(diǎn):(并請學(xué)生自己歸納P98)①線圈的轉(zhuǎn)動是怎樣產(chǎn)生的? ②線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去?
③為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強(qiáng)弱? ④如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來確定電路上電流的方向? ⑤使用時(shí)要特別注意什么?
(三)對本節(jié)要點(diǎn)做簡要小結(jié).(四)鞏固新課:
1、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容
2、做一做(P98)
3、完成“問題與練習(xí)”
2、4練習(xí),3作業(yè)。第五節(jié)、磁場對運(yùn)動電荷的作用(1課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向.2、知道洛倫茲力大小的推理過程.3、掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計(jì)算.4、了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對電荷不做功.5、了解電視顯像管的工作原理
(二)過程與方法
通過觀察,形成洛倫茲力的概念,同時(shí)明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀),洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷。通過思考與討論,推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)會觀察、分析、推理,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法。讓學(xué)生認(rèn)真體會科學(xué)研究最基本的思維方法:“推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向.2.掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計(jì)算.這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場中的運(yùn)動),是本章的重點(diǎn) 難點(diǎn):1.洛倫茲力對帶電粒子不做功.2.洛倫茲力方向的判斷.三、教具:電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體
四、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)引入
前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力,下面思考兩個(gè)問題: 1.如圖判定安培力的方向(讓學(xué)生上黑板做)
若已知上圖中:B=4.0×10-2 T,導(dǎo)線長L=10 cm,I=1 A.求:導(dǎo)線所受的安培力大?。?[學(xué)生解答]
解:F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 答:導(dǎo)線受的安培力大小為4×10-3 N.2.什么是電流?
[學(xué)生答]電荷的定向移動形成電流.[教師講述]磁場對電流有力的作用,電流是由電荷的定向移動形成的,我們會想到:這個(gè)力可能是作用在運(yùn)動電荷上的,而安培力是作用在運(yùn)動電荷上的力的宏觀表現(xiàn).[演示實(shí)驗(yàn)]觀察磁場陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)(100頁圖3。5--1)[教師]說明電子射線管的原理: 說明陰極射線是燈絲加熱放出電子,電子在加速電場的作用下高速運(yùn)動而形成的電子流,轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以顯示電子束的運(yùn)動軌跡,磁鐵是用來在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場的,還應(yīng)明確磁場的方向。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)果]在沒有外磁場時(shí),電子束沿直線運(yùn)動,蹄形磁鐵靠近電子射線管,發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動軌跡發(fā)生了彎曲。學(xué)生用左手定則判斷電子束彎曲方向。[學(xué)生分析得出結(jié)論]磁場對運(yùn)動電荷有作用.------引出新課
(二)新課講解
1、洛倫茲力的方向和大?。?)、洛倫茲力:運(yùn)動電荷在磁場中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).【說明】可以根據(jù)磁場對電流有作用力而對未通電的導(dǎo)線沒有作用力,引導(dǎo)學(xué)生提出猜想:磁場對電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場對運(yùn)動電荷的作用力。
[過渡語]運(yùn)動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用,那么洛倫茲力的方向如何判斷呢? [問題]如圖
(2)判定安培力方向.(上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏?,乙圖安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?/p>
②.電流方向和電荷運(yùn)動方向的關(guān)系.(電流方向和正電荷運(yùn)動方向相同,和負(fù)電荷運(yùn)動方向相反)③.F安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.(F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同,和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.)
④.電荷運(yùn)動方向、磁場方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.(學(xué)生分析總結(jié))
(2)、洛倫茲力方向的判斷——左手定則
伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,若四指指向正電荷運(yùn)動的方向,那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向;若四指指向是電荷運(yùn)動的反方向,那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.【要使學(xué)生明確】:正電荷運(yùn)動方向應(yīng)與左手四指指向一致,負(fù)電荷運(yùn)動方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向,再用左手定則判定)。[投影出示練習(xí)題]----“問題與練習(xí)”1(2)試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)所受的洛倫茲力的方向.[學(xué)生解答]
甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上.乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下.丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者.丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里
(3)、洛倫茲力的大小
現(xiàn)在我們來研究一下洛倫茲力的大小.通過“思考與討論”,來推導(dǎo)公式F=qvBsinθ時(shí),應(yīng)先建立物理模型(教材圖3.5—3),再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo),這一個(gè)過程可放手讓學(xué)生完成,體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。
也可以通過下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。
設(shè)有一段長度為L的通電導(dǎo)線,橫截面積為S,導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電量為q,定向移動的平均速率為v,將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中.[問題]這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達(dá)式是多少?讓學(xué)生推導(dǎo)后回答。[學(xué)生答]I的微觀表達(dá)式為I=nqSv
[問題]這段導(dǎo)體所受的安培力為多大?[學(xué)生答]F安=BIL [問題]這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)? [學(xué)生答]這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS.[問題]每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大? [學(xué)生答]安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)動上的洛倫茲力F的合力,這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以
F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB 洛倫茲力的計(jì)算公式
(1)當(dāng)粒子運(yùn)動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)(v┴B)
F = qvB
(2)當(dāng)粒子運(yùn)動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)(v∥B)
F = qvBsinθ 上兩式各量的單位: F為牛(N),q為庫倫(C),v為米/秒(m/s), B為特斯拉(T)
最后,通過“思考與討論”,說明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的,所以它對運(yùn)動的帶電粒子總是不做功的。
2. 像管的工作原理
(1)原理 :應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理(2)構(gòu)造 :由電子槍(陰極)、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成(介紹各部分的作用102頁)
在條件允許的情況下,可以讓學(xué)生觀察顯像管的實(shí)物,認(rèn)清偏轉(zhuǎn)線圈的位置、形狀,然后運(yùn)用安培定則和左手定則說明從電子槍射出的電子束是怎樣在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。再通過“思考與討論”(103頁),讓學(xué)生弄清相關(guān)問題。進(jìn)而介紹電視技術(shù)中的掃描現(xiàn)象。最后讓學(xué)生回憶 “示波管的原理”,通過對比看看二者的差異。
(三)對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié)
(四)鞏固新課
(1)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容
(2)完成“問題與練習(xí)” 4、5練習(xí),3作業(yè)
第五篇:磁現(xiàn)象 磁場教學(xué)設(shè)計(jì)
磁現(xiàn)象 磁場教學(xué)設(shè)計(jì)
4.1.1教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課 評論
秦始皇在建造阿房宮時(shí),為了防止刺客的進(jìn)入就在門上安裝了一個(gè)原始的“安保系統(tǒng)” ,如果有人身懷鐵器就會被發(fā)現(xiàn)。這個(gè)“安保系統(tǒng)”其實(shí)是什么?大家有什么辦法破解這個(gè)系統(tǒng)? 活動2【導(dǎo)入】 評論
一、教師演示:磁體靠近不同金屬,發(fā)現(xiàn)磁體只吸引鐵類物質(zhì),并不是所有金屬都能吸引。
二、現(xiàn)場小調(diào)查:
1、磁體各部分的磁性一樣強(qiáng)嗎?
2、輕輕拔動磁針,磁針靜止后其所指的方向有什么特點(diǎn)?
3、磁極間有什么作用?然后通過分組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)果。
三、介紹“磁現(xiàn)象”在生活中的應(yīng)用。
活動3【活動】學(xué)生實(shí)驗(yàn)-小磁針在磁場中受力的作用 評論
一、把小磁針放在條形磁體的周圍,學(xué)生從現(xiàn)象得知:磁體周圍存在一種看不見摸不著的物質(zhì)-磁場。
二、再把幾個(gè)小磁針放在條形磁體周圍,學(xué)生從發(fā)現(xiàn):
1、磁場是有方向的;
2、磁場中不同位置磁場方向不同。
活動4【活動】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)-研究磁場的分布 評論
一、提出問題:磁場看不見,如何形象地描述磁場? 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):條形磁體上放一塊平板玻璃,再往玻璃撒鐵屑(必要時(shí)輕敲玻璃板),觀察鐵屑的分布規(guī)律,并用平板拍下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的照片以備向全班分享。
用帶方向的曲線來表示磁場的分布,這樣的曲線就是磁感線。
二、小組討論磁體周圍磁感線的特點(diǎn):
①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。②磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
活動5【活動】通過課本、教師分發(fā)的視頻資料自學(xué)地磁場的內(nèi)容 評論
一、提出問題:磁針受力轉(zhuǎn)動是磁場作用的結(jié)果,那么指南針在世界各地都能夠指南北又是誰的磁場在施加作用呢?
二、學(xué)生通過閱讀課本或教師的分發(fā)視頻自學(xué)總結(jié)地磁場相關(guān)的內(nèi)容。
1.地球周圍存在的磁場叫做地磁場。
2.研究表明地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。3.地磁場特點(diǎn):
(1)地磁N極在地理的南極附近;(2)地磁S極在地理的北極附近。
(3)地理兩極與地磁兩極相反,且并不完全重合。
(磁偏角——這一現(xiàn)象最早由我國宋代學(xué)者沈括記述。)