第一篇：高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-1優(yōu)秀教案：3.3 幾種常見的磁場

教學(xué)設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能

(1)知道什么是磁感線；

(2)知道條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線分布情況；(3)利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)利用安培假說解釋有關(guān)的現(xiàn)象；

(6)理解勻強(qiáng)磁場的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場；

(7)知道磁通量的定義，知道Φ＝BS的適用條件，利用公式進(jìn)行簡單計(jì)算。2．過程與方法

(1)通過模擬實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手(運(yùn)用安培定則)、類比的方法體會(huì)磁感線的形狀，培養(yǎng)空間想象能力；

(2)由電流和磁鐵都能產(chǎn)生磁場，提出安培分子電流假說，最后都?xì)w結(jié)為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；

(3)通過引入磁通量概念，使學(xué)生體會(huì)描述磁場規(guī)律的另一重要方法。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)通過討論與交流，培養(yǎng)對物理探索的情感；(2)領(lǐng)悟物理探索的基本思路，培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)

利用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場分布，理解安培分子電流假說。

教學(xué)難點(diǎn)

安培定則的靈活應(yīng)用及磁通量的計(jì)算。教學(xué)方法

類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法。教學(xué)用具

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。

教學(xué)過程 導(dǎo)入新課

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？ 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。

教師：那么什么是磁感線？又有哪些特點(diǎn)呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)磁感線的知識。推進(jìn)新課

1．磁感線

問題：什么是磁感線呢？ 答：所謂磁感線是在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場方向。

演示：在磁場中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑，細(xì)鐵屑在磁場里被磁化成“小磁針”，輕敲玻璃板，使鐵屑能在磁場作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。

現(xiàn)象：鐵屑靜止時(shí)有規(guī)則地排列起來，顯示出磁感線的形狀。(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線分布情況，如圖所示：

條形磁鐵

蹄形磁鐵

問題：磁鐵周圍的磁感線方向如何？

答：磁鐵外部的磁感線是從磁鐵的北極出來，進(jìn)入磁鐵的南極，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)電流的磁場與安培定則

引導(dǎo)學(xué)生在分析歸納的基礎(chǔ)上得出通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布情況，如圖所示：

直線電流的磁場

問題1：通電直導(dǎo)線周圍的磁感線如何分布？

問題2：直線電流周圍的磁感線分布和什么因素有關(guān)系？

問題3：直線電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢？ ●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。(上圖甲)●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。(上圖乙)(3)環(huán)形電流的磁場，如圖所示：

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。(上圖甲)[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。(上圖乙)(4)通電螺線管的磁場，如圖所示：

問題1：通電螺線管外部的磁場和什么相似？ 問題2：通電螺線管內(nèi)部的磁場如何？

問題3：通電螺線管的磁感線方向和什么因素有關(guān)系？ 問題4：如何判斷通電螺線管的極性？

●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。(如下圖)

通電螺線管的磁場

●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)。

【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)非常基本的內(nèi)容，不掌握好，對后面的學(xué)習(xí)有很大影響。

2．磁感線和電場線有何區(qū)別

(1)電場線是電場的形象描述，而磁感線是磁場的形象描述。(2)電場線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線。

(3)電場線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。

(4)電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小。磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。3．電流磁場和天然磁鐵相比有何特點(diǎn)(1)電流磁場的有無可由通斷電來控制。(2)電流磁場的極性可以由電流方向變換。(3)電流磁場的強(qiáng)弱可由電流的大小來控制。問題：電流的磁場有何用途？

答：電流的磁場用途很廣泛，如電磁起重機(jī)、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及在自動(dòng)控制中得到普遍應(yīng)用的電磁繼電器。

4．安培分子電流假說

磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場。它們的磁場有什么關(guān)系呢？我們已經(jīng)知道，通電螺線管和條形磁鐵的磁場分布十分相似，安培由此受到啟發(fā)，提出了著名的分子電流假說。

分子電流假說的內(nèi)容：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，這就是分子電流假說。課本圖3.3－6，理解安培分子電流假說，用安培假說可以解釋磁現(xiàn)象。

分子電流的取向是否有規(guī)律，決定了物體對外是否顯磁性

閱讀課文，回答以下問題。

問題1：一根鐵棒在未被磁化時(shí)為什么對外界不顯磁性？

答：鐵棒未被磁化時(shí)，內(nèi)部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。

問題2：什么是磁化？如何去理解磁化和磁極？

答：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。在有外界磁場的作用時(shí)，某些物質(zhì)內(nèi)部各分子電流的取向會(huì)變得大致相同，這個(gè)過程就是磁化，這些物質(zhì)被磁化后，各分子電流的磁場互相疊加，對外界顯示出較強(qiáng)的磁作用，在兩端形成磁極。

問題3：永磁體為什么具有磁性？

答：永磁體之所以具有磁性，是因?yàn)樗鼉?nèi)部的環(huán)形分子電流本來就排列整齊。問題4：永磁體如何失去磁性？ 答：永磁體受到高溫或猛烈的敲擊會(huì)失去磁性，這是因?yàn)樵诩ち业臒徇\(yùn)動(dòng)或機(jī)械振動(dòng)的影響下，分子電流的取向又變得雜亂無章了。

問題5：為什么無論把磁棒折成多小的一段，它總有兩個(gè)磁極？

答：每個(gè)環(huán)形分子電流的兩個(gè)側(cè)面必定同時(shí)出現(xiàn)，一面相當(dāng)于N極，另一面相當(dāng)于S極。

總結(jié)：安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。問題6：分子電流是如何形成的？

答：分子電流是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)形成的。

結(jié)論：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。5．勻強(qiáng)磁場 問題1：什么是勻強(qiáng)電場？勻強(qiáng)電場的產(chǎn)生條件是什么？勻強(qiáng)電場的電場線有何特點(diǎn)？ 答：在電場的某一區(qū)域，如果場強(qiáng)的大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域的電場叫做勻強(qiáng)電場；兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對，分別帶有等量的正負(fù)電荷，它們之間的電場除邊緣附近外就是勻強(qiáng)電場；勻強(qiáng)電場的電場線是距離相等的平行直線。

問題2：什么是勻強(qiáng)磁場？它的產(chǎn)生條件是什么？勻強(qiáng)磁場的磁感線又有什么特點(diǎn)？觀察課本圖3.3－

7、圖3.3－8。

甲 永磁鐵兩個(gè)平行的乙 螺線管兩部分中

異名磁極間的勻強(qiáng)磁場

間的磁場是勻強(qiáng)磁場

(1)勻強(qiáng)磁場的定義：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。(2)產(chǎn)生方法：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場、通電螺線管內(nèi)部的磁場(除邊緣部分外)可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場。

(3)磁感線的特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場的磁感線是間距相等的平行直線。6．磁通量

研究電磁現(xiàn)象時(shí)，有時(shí)需要研究穿過某一面積的磁場和它的變化。為此，物理學(xué)引入了一個(gè)新的物理量——磁通量。閱讀教材，說出磁通量的定義、公式、單位以及物理意義。

(1)定義：一個(gè)面積為S的平面垂直于一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量。

(2)定義式：Ф＝B·S(3)單位：韋伯(Wb)，1 Wb＝1 T·1 m2

(4)物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)。對于同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí)，磁場越強(qiáng)，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就越大。當(dāng)它跟磁場方向平行時(shí)，沒有磁感線穿過它，則磁通量為零。注意：當(dāng)平面跟磁場方向不垂直時(shí)，穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積，即Ф＝B·Ssinθ(θ為平面與磁場方向之間的夾角，如圖所示)。

Φ教師：將磁通量的定義式Ф＝B·S變形得：B＝，這個(gè)比值反映了什么意義？單位是

S⊥什么？

學(xué)生：B為垂直磁場方向單位面積上的磁通量，反映磁場的強(qiáng)弱。又叫磁通密度。單位Wb/m2。

7．課堂小結(jié) 8．實(shí)例探究 安培定則的應(yīng)用

例1一細(xì)長的小磁針，放在一螺線管的軸線上，N極在管內(nèi)，S極在管外。若此小磁針可左右自由移動(dòng)，則當(dāng)螺線管通以圖所示電流時(shí)，小磁針將怎樣移動(dòng)？

解析：正確解題思路是：當(dāng)螺線管通電后，根據(jù)右手螺旋定則判定出管內(nèi)、外磁感線方向如圖所示，管內(nèi)外a、b兩處磁場方向向右，管內(nèi)b處磁感線分布較密，管外a處磁感線分布較稀。根據(jù)磁場力的性質(zhì)知：小磁針N極在b處受力方向向右，且作用力較大；小磁針S極在a處受力向左，且作用力較小，因而小磁針?biāo)艿拇艌隽Φ暮狭Ψ较蛳蛴??！巴艠O相斥、異名磁極相吸”只適合于磁體間外部相互作用的情形，適用情形存在局限性；而磁場力的性質(zhì)：“磁體N極受力方向與所在處磁場方向相同”對于磁極間內(nèi)部或外部作用總是普遍適用的。

答案：見解析

例2如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是 ?()

A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束 C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束

解析：小磁針的N極指向讀者，說明小磁針?biāo)谔幍拇艌龇较蚴侵赶蜃x者，由安培定則可確定出帶電粒子形成的電流方向向左，這向左的電流可能是向左飛行的正離子形成，也可能是向右飛行的負(fù)離子形成，故答案為B、C。

答案：BC 對安培分子電流假說的理解

例3關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是（）A．磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁

B．不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運(yùn)動(dòng) C．永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的

D．根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會(huì)失去磁性 解析：磁與電是緊密聯(lián)系的，但“磁生電”“電生磁”都有一定的條件，運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生磁場，但一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的周圍就沒有磁場，分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，磁鐵的磁場和電流的磁場一樣都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，磁體內(nèi)部只有當(dāng)分子電流取向大體一致時(shí)，就顯示出磁性，當(dāng)分子電流取向不一致時(shí)，就沒有磁性，所以本題的正確答案為B。

答案：B 9．作業(yè)

(1)閱讀課本第90頁科學(xué)漫步《有趣的右螺旋》。(2)完成P90練習(xí)3、4。備課資料

磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

1．美國科學(xué)家羅蘭的實(shí)驗(yàn)

羅蘭把大量的電荷加在一個(gè)橡膠圓盤上，然后使圓盤繞中心高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在盤的附近用小磁針來檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小磁針果然發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而且改變盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向或改變電荷的正負(fù)時(shí)，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變，磁針偏轉(zhuǎn)方向跟運(yùn)動(dòng)電荷所形成的電流方向間的關(guān)系同樣符合安培定則。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)產(chǎn)生磁場。2．安培分子電流假說

磁鐵的磁場是否也是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的呢？法國科學(xué)家安培根據(jù)環(huán)形電流的磁場和磁鐵相似提出了著名的分子電流假說。

用安培分子電流假說解釋以下幾種現(xiàn)象：(1)軟鐵棒被磁化。演示：夾在鐵架臺上的軟鐵棒被條形磁鐵磁化后可以吸起大頭針。(2)磁鐵受到高溫或猛烈的敲擊為什么會(huì)失去磁性？ 讓學(xué)生自己歸納出磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。3．磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場，磁場對運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場力的作用，所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。

物質(zhì)磁性的分類

1．抗磁性

當(dāng)磁化強(qiáng)度M為負(fù)時(shí)，固體表現(xiàn)為抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金屬具有這種性質(zhì)。在外磁場中，這類磁化了的介質(zhì)內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于真空中的磁感應(yīng)強(qiáng)度M?？勾判晕镔|(zhì)的原子(離子)的磁矩應(yīng)為零，即不存在永久磁矩。當(dāng)抗磁性物質(zhì)放入外磁場中，外磁場使電子軌道改變，感生一個(gè)與外磁場方向相反的磁矩，表現(xiàn)為抗磁性。所以抗磁性來源于原子中電子軌道狀態(tài)的變化?？勾判晕镔|(zhì)的抗磁性一般很微弱。

2．順磁性

順磁性物質(zhì)的主要特征是，不論外加磁場是否存在，原子內(nèi)部存在永久磁矩。但在無外加磁場時(shí)，由于順磁物質(zhì)的原子做無規(guī)則的熱振動(dòng)，宏觀看來，沒有磁性；在外加磁場作用下，每個(gè)原子磁矩比較規(guī)則地取向，物質(zhì)顯示極弱的磁性。磁化強(qiáng)度與外磁場方向一致，而且嚴(yán)格地與外磁場H成正比。

順磁性物質(zhì)的磁性除了與H有關(guān)外，還依賴于溫度。其磁化率H與絕對溫度T成反比。順磁性物質(zhì)的磁化率一般也很小。一般含有奇數(shù)個(gè)電子的原子或分子，電子未填滿殼層的原子或離子，如過渡元素、稀土元素、鋼系元素，還有鋁鉑等金屬，都屬于順磁物質(zhì)。

3．鐵磁性

－對諸如Fe、Co、Ni等物質(zhì)，在室溫下磁化率可達(dá)103數(shù)量級，稱這類物質(zhì)的磁性為鐵磁性。

鐵磁性物質(zhì)即使在較弱的磁場內(nèi)，也可得到極高的磁化強(qiáng)度，而且當(dāng)外磁場移去后，仍可保留極強(qiáng)的磁性。其磁化率為正值，但當(dāng)外場增大時(shí)，由于磁化強(qiáng)度迅速達(dá)到飽和，其H變小。

鐵磁性物質(zhì)具有很強(qiáng)的磁性，主要起因于它們具有很強(qiáng)的內(nèi)部交換場。鐵磁物質(zhì)的交換能為正值，而且較大，使得相鄰原子的磁矩平行取向(相應(yīng)于穩(wěn)定狀態(tài))，在物質(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域——磁疇。每個(gè)磁疇大約有1015個(gè)原子。這些原子的磁矩沿同一方向排列，假設(shè)晶體內(nèi)部存在很強(qiáng)的稱為“分子場”的內(nèi)場，“分子場”足以使每個(gè)磁疇自動(dòng)磁化達(dá)飽和狀態(tài)。這種自生的磁化強(qiáng)度叫自發(fā)磁化強(qiáng)度。由于它的存在，鐵磁物質(zhì)能在弱磁場下強(qiáng)烈地磁化。因此自發(fā)磁化是鐵磁物質(zhì)的基本特征，也是鐵磁物質(zhì)和順磁物質(zhì)的區(qū)別所在。

鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現(xiàn)出來，超過這一溫度，由于物質(zhì)內(nèi)部熱騷動(dòng)破壞電子自旋磁矩的平行取向，因而自發(fā)磁化強(qiáng)度變?yōu)?，鐵磁性消失。這一溫度稱為居里點(diǎn)。在居里點(diǎn)以上，材料表現(xiàn)為強(qiáng)順磁性，其磁化率與溫度的關(guān)系服從居里—外斯定律。

4．反鐵磁性

反鐵磁性是指由于電子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自發(fā)磁化強(qiáng)度，電子磁矩是同向排列的；在不同子晶格中，電子磁矩反向排列。兩個(gè)相鄰子晶格中自發(fā)磁化強(qiáng)度大小相同，方向相反，整個(gè)晶體磁化強(qiáng)度幾乎為0。反鐵磁性物質(zhì)大都是非金屬化合物，如MnO。

不論在什么溫度下，都不能觀察到反鐵磁性物質(zhì)的任何自發(fā)磁化現(xiàn)象，因此其宏觀特性是順磁性的，M與H處于同一方向，磁化率為正值。溫度很高時(shí)，極?。粶囟冉档?，逐漸增大，在一定溫度時(shí)，達(dá)最大值，稱為反鐵磁性物質(zhì)的居里點(diǎn)或尼爾點(diǎn)。對尼爾點(diǎn)存在的解釋是：在極低溫度下，由于相鄰原子的自旋完全反向，其磁矩幾乎完全抵消，故磁化率幾乎接近于0。當(dāng)溫度上升時(shí)，使自旋反向的作用減弱。當(dāng)溫度升至尼爾點(diǎn)以上時(shí)，熱騷動(dòng)的影響較大，此時(shí)反鐵磁體與順磁體有相同的磁化行為。

第二篇：3.3幾種常見的磁場教案

3.3、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(huì)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(dòng)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(huì)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(dòng)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·m（4）磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義（磁通密度）:即B =φ/S

2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/m做單位（磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位）。所以：1T = 1 Wb/m= 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

第三篇：§3.3 幾種常見的磁場(教案)

第三節(jié) 幾種常見的磁場

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能

1、知道什么是磁感線。知道5種典型磁場的磁感線分布情況。

2、會(huì)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。

3、知道安培分子電流假說是如何提出的，會(huì)利用安培假說解釋有關(guān)的現(xiàn)象。

4、理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。

5、知道磁通量定義，知道Φ =BS的適用條件，會(huì)用這一公式進(jìn)行計(jì)算。過程與方法

1、通過模擬實(shí)驗(yàn)體會(huì)磁感線的形狀，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

2、由電流和磁鐵都能產(chǎn)生磁場，提出安培分子電流假說，最后都?xì)w結(jié)為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。

3、通過引入磁通量概念，使學(xué)生體會(huì)描述磁場規(guī)律的另一重要方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1、通過討論與交流，培養(yǎng)對物理探索的情感。

教學(xué)重點(diǎn)

會(huì)用安培定則判斷磁感線方向，理解安培分子電流假說。

教學(xué)難點(diǎn)

安培定則的靈活應(yīng)用即磁通量的計(jì)算。

教學(xué)方法

類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法

教具

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

教學(xué)過程

（一）引入新課

電場可以用電場線形象地描述，磁場可以用什么來描述呢？

那么什么是磁感線？又有哪些特點(diǎn)呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)磁感線的知識。

（二）進(jìn)行新課

1、磁感線

磁感線是在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。

［演示］在磁場中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑，細(xì)鐵屑在磁場里被磁化成“小磁針”，輕敲玻

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璃板使鐵屑能在磁場作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。

［現(xiàn)象］鐵屑靜止時(shí)有規(guī)則地排列起來，顯示出磁感線的形狀。如圖3.3-1所示： ［用投影片出示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線分布情況］

如圖所示：

（1）磁鐵周圍的磁感線

磁鐵外部的磁感線是從磁鐵的北極出來，進(jìn)入磁鐵的南極。

磁感線是閉合曲線：磁鐵外部從北極到南極，內(nèi)部是從南極到北極。［用投影片出示通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布情況］如圖3.3-2所示：

（2）通電直導(dǎo)線周圍的磁感線

直線電流磁場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。

問題：直線電流的方向跟電的磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢？

［出示投影片］直線電流的方向和電的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。

［出示投影片］環(huán)形電流的磁場。如圖3.3-3所示：

（3）環(huán)形電流的磁感線

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

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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。

（4）通電螺線管的磁場

如圖3.3-4所示：［出示投影片］

外部的磁場：與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)部的磁場：通電螺線管內(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。

如何判斷通電螺線管的極性？

［學(xué)生回憶得］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，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。

問題：磁感線和電場線有何區(qū)別？

［教師引導(dǎo)學(xué)生分析得］（1）電場線是電場的形象描述，而磁感線是磁場的形象描述（2）電場線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線（3）切線方向均表示方向（4）疏密程度均表示大小

電流的磁場用途很廣泛，如電磁起重機(jī)、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及在自動(dòng)控制中得到普遍應(yīng)用的電磁繼電器。

2、安培分子電流假說

磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場。通電螺線管和條形磁鐵的磁場分布十分相似，安培由此受到啟發(fā)，提出了著名的分子電流假說。

分子電流假說的內(nèi)容：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，這就是分子電流假說。

［投影片出示課本圖3.3-6］以進(jìn)一步理解安培分子電流假說。

用安培假說可以解釋磁現(xiàn)象

讓學(xué)生閱讀課文，回答以下問題。（1）一根鐵棒在未被磁化時(shí)為什么對外界不顯磁性？（2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁極？

（3）永磁體為什么具有磁性？為什么有時(shí)會(huì)失去磁性？（4）為什么無論把磁棒折成多小的一段，它總有兩個(gè)磁極？（5）分子電流是如何形成的？

3、勻強(qiáng)磁場

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實(shí)物投影課本圖3.3-

7、圖3.3-8 ①定義：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。

②產(chǎn)生方法：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場，通電螺線管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外）都可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場。

③磁感線的特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場的磁感線是間距相等的平行直線。

4、磁通量

研究電磁現(xiàn)象時(shí)，有時(shí)需要研究穿過某一面積的磁場和它的變化，為此，物理學(xué)上引入了一個(gè)新的物理量——磁通量。（1）定義：一個(gè)面積為S的平面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場放置，則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量。（2）公式：Ф=B·S

（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1T·1m2=1V·s（4）物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)。

注意：當(dāng)平面跟磁場方向不垂直時(shí)，穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積．即Ф=B·Ssinθ，（θ為平面與磁場方向之間的夾角）（如圖所示）

將磁通量的定義式Ф=B·S變形得：B=

?，B為垂直磁場方向單位面積上的磁通量，S?反映磁場的強(qiáng)弱。又叫磁通密度。單位Wb/m2 課堂訓(xùn)練

1、一細(xì)長的小磁針，放在一螺線管的軸線上，N極在管內(nèi)，S極在管外。若此小磁針可左右自由移動(dòng)，則當(dāng)螺線管通以圖所示電流時(shí)，小磁針將怎樣移動(dòng)？

SNSNIababII2、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是_______ A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束 C.向右飛行的負(fù)離子束

D.向左飛行的負(fù)離子束

3、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是_______ A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁

B.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運(yùn)動(dòng) C.永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的

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D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會(huì)失去磁性

作業(yè)

1、課下閱讀課本第94頁科學(xué)漫步《有趣的右螺旋》

2、完成P95“問題與練習(xí)”第1、2、3題。書面完成第4題。

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第四篇：高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-1優(yōu)秀教案：磁現(xiàn)象和磁場

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教學(xué)設(shè)計(jì)(二)整體設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能

(1)了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用；

(2)知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。知道磁場的基本特性是對處在它里面的磁體或電流有磁場力的作用；

(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。

2．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。培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。

3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀：了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展；在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。

教學(xué)重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成。教學(xué)難點(diǎn)：磁場的物質(zhì)性和基本性質(zhì)、地磁場。教學(xué)方法：類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法。

教學(xué)用具：條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。

教學(xué)過程 導(dǎo)入新課

介紹生活中有關(guān)的磁現(xiàn)象及本章所要研究的內(nèi)容。我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家。早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載。我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代生活中，利用磁場的儀器或工具隨處可見，如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等。進(jìn)入21世紀(jì)后，科技的發(fā)展突飛猛進(jìn)、一日千里，作為新世紀(jì)的主人，肩負(fù)著民族振興的重任，希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí)，為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。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(dòng)電荷的作用，知識主線十分清晰。本章共兩個(gè)單元。第1、2、3節(jié)為第一單元；第4～第6節(jié)為第二單元。今天，我們首先認(rèn)識磁場。

復(fù)習(xí)提問，引入新課

[問題組]初中學(xué)過磁體有幾個(gè)磁極？ 磁極間相互作用的規(guī)律是什么？

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？

[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。推進(jìn)新課

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(dòng)機(jī)、電流表)來形象生動(dòng)地認(rèn)識磁現(xiàn)象。

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“磁現(xiàn)象”兩段，明確以下幾個(gè)問題：

問題1：天然磁石的主要成分是什么？永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。

問題2：什么是永磁體、磁性和磁極？磁體有幾個(gè)磁極，如何規(guī)定的？磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。

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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)。

教師：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似，請你舉例說明。

學(xué)生：討論、交流、發(fā)表見解。電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極；電荷間有力的作用，且同號電荷相斥，異號電荷相吸；磁體間同樣有力的作用，且同名磁極相斥，異名磁極相吸。

教師：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎？如果你是一位物理學(xué)家，你會(huì)怎樣認(rèn)為呢？

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材80頁思考問題：

問題1：人們是通過哪些自然現(xiàn)象，開始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想？ 問題2：開始，奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終，為什么？你從中有何啟發(fā)？ 問題3：奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的？以前的實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)失?。空?wù)勀愕南敕?。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義，竟使安培、法拉第對奧斯特有如此高的評價(jià)？

學(xué)生：閱讀教材，討論、交流、發(fā)表見解。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。

提問：磁體對磁體有力的作用，奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明電流對磁體也有力的作用。這些作用力都不需要直接接觸，就能產(chǎn)生。那么，這些作用力是怎樣產(chǎn)生的呢？是不是不需要任何媒介物就能產(chǎn)生？

答：是通過磁場產(chǎn)生的。

教師：你為什么會(huì)想到是通過磁場產(chǎn)生的？類比前面的學(xué)習(xí)談一下自己的看法。

學(xué)生：奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明電和磁是相互聯(lián)系的。電荷的周圍存在電場，電荷間通過電場產(chǎn)生相互作用，那么，磁體和電流的周圍必然會(huì)存在磁場，磁體間、電流和磁體間則通過磁場產(chǎn)生相互作用。

教師：既然電流的周圍存在磁場，對磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用，那么磁體對電流會(huì)產(chǎn)生力的作用嗎？電流與電流之間有沒有力的作用？

學(xué)生：有。因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ摹?/p>

演示：如圖所示，通電導(dǎo)線與磁體間發(fā)生相互作用。

通電導(dǎo)線與磁體通過磁場發(fā)生相互作用

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學(xué)生：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，體會(huì)磁體對通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。

結(jié)論：磁場是存在于磁體或電流周圍空間的一種特殊物質(zhì)。磁體和電流的周圍存在磁場，磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用，都是通過磁場產(chǎn)生的。

問題：大家猜想一下，磁場的基本性質(zhì)是什么呢？與電場的基本性質(zhì)是否相似？ 學(xué)生：磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。與電場的基本性質(zhì)是相似的。(電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用)結(jié)論：電荷之間存在相互作用的力，它不是電荷之間直接發(fā)生的，而是通過電場發(fā)生的(這一結(jié)論是從電荷間相互作用的現(xiàn)象結(jié)合“力是物體間的相互作用”推理得出的)。通過類比，可以推斷出“磁極間的相互作用也是通過磁場而發(fā)生的”，磁場也具有物質(zhì)性。

問題：請大家思考，懸吊著的磁針為什么會(huì)指示南北呢？ 答：說明地球的周圍有磁場，地磁場對磁針產(chǎn)生了磁場力。4．磁性的地球

明白地理的南北極和地磁南北極的區(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(huì)指向地理的南北極。

教師：地球的周圍存在磁場，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，地磁南極和地磁北極。地磁場的南北極與地理的南北極并不重合。觀察下圖，地磁場的南北極連線與地理的南北極之間有一個(gè)偏角，叫做磁偏角。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且，地球的磁極在緩慢地移動(dòng)，磁偏角也在緩慢地變化。

地理兩極與地磁兩極不重合

指出：許多天體和地球一樣，也存在著磁場。如太陽、月亮、火星等都存在磁場。但它們的磁場有不同的特點(diǎn)。如火星的磁場不像地球的磁場那樣是全球性的，而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。對天體磁場的研究具有十分重要的科學(xué)意義。

5．課堂小結(jié)

6．作業(yè)：

1、完成P81練習(xí)2、3。

教后記：思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

備課資料 中國古代關(guān)于磁的本性的認(rèn)識

磁石為什么能吸鐵，而不能吸引其他金屬(銅、金等)和非金屬？東漢王充曾認(rèn)為是“氣性”相同，互相感應(yīng)的結(jié)果。到了宋代陳顯微和俞琰對這個(gè)問題做過研究。陳顯微指出：“磁石吸鐵，皆陰陽相感，阻礙相通之理，豈能測其端倪哉！”(《古文參同契箋注集解》卷上引陳顯微語)。俞琰指出：“神與氣和，隔閡相通，猶如磁石之吸鐵也?！?同上，引俞琰語)。他們都是試圖用中國古代的“元?dú)庹f”去解釋，認(rèn)為磁石吸鐵是因?yàn)殍F和磁石之間存在著內(nèi)在的“氣”的聯(lián)系，是“陰陽相感”“神與氣和”，這種解釋雖然模糊，但能夠從鐵和磁之間內(nèi)在的“氣”的聯(lián)系去尋找原因，卻是可貴的。

明末清初的劉獻(xiàn)廷在《廣陽雜記》中還講到磁的屏蔽現(xiàn)象。他指出：“磁石吸鐵，隔礙潛通。或問余曰：‘磁石吸鐵，何物可以隔之？’猶子阿孺曰：‘惟鐵可以隔之耳’，其人

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去而復(fù)來，曰：‘試之果然’?！辫F是強(qiáng)磁性物質(zhì)，導(dǎo)磁系數(shù)遠(yuǎn)大于1，故可以產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)。

第五篇：新課標(biāo)人教A高中物理選修3-3教案10.5 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋

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