第一篇:《磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)》教案要點(diǎn)
《磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)》教案
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí):熟練運(yùn)用磁感線描述磁場(chǎng),靈活運(yùn)用安培定則判斷磁場(chǎng)的方向,列舉磁現(xiàn)象在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。
準(zhǔn)確理解磁場(chǎng)是存在磁體或電流周圍的一種物質(zhì),能對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。
識(shí)別幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的分布特點(diǎn),會(huì)畫(huà)出其磁場(chǎng)的分布。
將電場(chǎng)和磁場(chǎng)的研究方法類比,培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合舊知識(shí)創(chuàng)新的能力。情感:讓學(xué)生更加關(guān)注生活,體驗(yàn)身邊的物理現(xiàn)象并且能夠基本運(yùn)用所學(xué)來(lái)解釋這些現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。
二、教學(xué)內(nèi)容
A、安培定則的主要內(nèi)容:右手握住導(dǎo)線,拇指方向與電流方向一致,四指環(huán)繞方向?yàn)榇艌?chǎng)方向;右手彎曲方向與電流環(huán)繞方向一致,拇指指向是磁場(chǎng)方向。B、磁場(chǎng)的方向:物理學(xué)中規(guī)定,磁場(chǎng)中小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是磁場(chǎng)的方向。
C、磁場(chǎng)的定義和基本性質(zhì):磁體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)。其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體和電流有力的作用。
D、磁感線的主要特點(diǎn):從N極出發(fā)回到S極形成閉合曲線;不中斷、不相交;疏密程度表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱;磁感線某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
三、教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):A、安培定則的運(yùn)用。
B、磁場(chǎng)的定義及其基本性質(zhì)。難點(diǎn):應(yīng)用安培定則判定電流磁場(chǎng)。
四、教學(xué)材料
1.教學(xué)舉例
導(dǎo)入材料:古代四大發(fā)明之一的司南,運(yùn)用了磁場(chǎng)。揭示材料:磁懸浮列車、磁盤、腦磁圖檢測(cè) 強(qiáng)化材料:分析常見(jiàn)磁體周圍的磁場(chǎng)分布 延伸材料:放在磁體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 檢測(cè)材料:畫(huà)出磁體和電流周圍的磁場(chǎng) 2.教學(xué)工具
磁鐵、奧斯特演示實(shí)驗(yàn)裝置、導(dǎo)線、粉筆、黑板、小磁針。
五、教學(xué)過(guò)程與方法
教學(xué)方法:講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法。1.回顧:
師:在初中同學(xué)們就學(xué)習(xí)過(guò)磁場(chǎng),學(xué)習(xí)了磁體的特點(diǎn),同學(xué)們還記得我們學(xué)習(xí)了磁體的哪些特性呢,磁體有幾個(gè)磁極,磁極相互作用規(guī)律是什么? 生:兩個(gè),南極和北極。同名磁極相斥,異名磁極相吸。
師:磁體是不是每個(gè)部位磁性都一樣的,如果不是磁體的磁性是怎樣分布的呢? 生:磁體各部分強(qiáng)弱不同,磁極磁性最強(qiáng),而中間磁性最弱,幾乎為零。師::在生活中同學(xué)們是不是都有這樣的體驗(yàn),如果把兩個(gè)磁體相互靠攏但不接觸,會(huì)感覺(jué)到有力的作用,這種磁體與磁體之間的相互作用是通過(guò)什么來(lái)產(chǎn)生的呢?
生:通過(guò)磁場(chǎng),磁體周圍存在磁場(chǎng)。
師:是否磁體就是磁場(chǎng)的唯一來(lái)源呢,磁場(chǎng)與我們前面學(xué)習(xí)的電場(chǎng)有沒(méi)有相似之處呢?對(duì)于這些問(wèn)題通過(guò)我們今天的學(xué)習(xí)后就能夠解決。今天我們將學(xué)習(xí)第三章第一節(jié)《磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)》,大體掌握磁場(chǎng)。2.探究:
師:人類對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用已有悠久的歷史,早在我國(guó)的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了天然磁石(四氧化三鐵)能夠吸引鐵和指示南北方向。我們的祖先以此而發(fā)明了指南針。在現(xiàn)代磁現(xiàn)象已經(jīng)是我們生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象。請(qǐng)同學(xué)們舉出一些生活中應(yīng)用磁的實(shí)例。
生:磁體吸引鐵等物質(zhì),磁帶、磁卡、磁盤,磁懸浮列車等
師:磁在我們生活中應(yīng)用十分廣泛,在各個(gè)領(lǐng)域中隨處可見(jiàn),包括生物體中也有磁現(xiàn)象。在實(shí)際生活中電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象總是息息相關(guān),丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特就抓住了這一特征,進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證二者的聯(lián)系。下面我們一起來(lái)感受一下奧斯特實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)直導(dǎo)線(無(wú)電流通過(guò))下水平放一個(gè)小磁針,小磁針發(fā)生不偏轉(zhuǎn),閉合開(kāi)關(guān)(有電流通過(guò)),小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(實(shí)驗(yàn)演示)師:為什么小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)? 生:受到磁場(chǎng)力的作用
師:這個(gè)力的作用是誰(shuí)給小磁針的呢? 生:通電導(dǎo)體
師:通電導(dǎo)體和小磁針并沒(méi)有直接接觸,這個(gè)力是怎么作用到小磁針上的? 生:通過(guò)磁場(chǎng)
師:進(jìn)一步能得到什么結(jié)論? 生:電流周圍存在磁場(chǎng)
師:除了磁體與磁體間,電流與磁體間有磁相互作用,電流與電流之間同樣有磁相互作用(實(shí)驗(yàn)演示),它們都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。大家回想一下,從這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們得出哪些結(jié)論,能不能對(duì)磁場(chǎng)下定義并歸納出磁場(chǎng)的性質(zhì)?
生:磁場(chǎng)定義:磁場(chǎng)是磁體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)。性質(zhì):磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。
師:現(xiàn)在我們就可以回答前面提出的問(wèn)題了。磁鐵是不是磁場(chǎng)的唯一來(lái)源? 生:不是。電流的周圍也存在磁場(chǎng)。
師:磁場(chǎng)與電場(chǎng)有沒(méi)有相似之處?從定義和性質(zhì)兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)。
生:有。電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)。電場(chǎng)的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用。3.遷移及鞏固:
師:在電場(chǎng)的學(xué)習(xí)中,為了形象描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,我們引入了電場(chǎng)線。現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了磁場(chǎng),它也是抽象存在的,我們?cè)撛趺醋屗@現(xiàn)出來(lái)呢? 生:通過(guò)磁感線描述。
師:磁體周圍的磁場(chǎng):當(dāng)我們?cè)跅l形磁體和蹄形磁體的周圍撒很多鐵屑,磁體吸引鐵屑,鐵屑將沿磁場(chǎng)排列起來(lái);同樣,當(dāng)我們?cè)跅l形磁體周圍放上小磁針,小磁針N極指向?qū)⒀刂艌?chǎng)方向。將鐵屑或小磁針的排列方向用幾何曲線描繪出來(lái)。(PPT放圖片,然后畫(huà)出條形磁體和蹄形磁體周圍的磁感線)
師:提問(wèn):同學(xué)們對(duì)比電場(chǎng)線和以上幾個(gè)常見(jiàn)磁體的磁感線分布,能不能說(shuō)出磁感線有哪些特點(diǎn)呢?
生:假想的曲線,疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱,磁感線某點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向… 在同學(xué)們的回答中補(bǔ)充,如:磁感線方向,磁體外部從N極指向S極,磁體內(nèi)部從S極指向N極;磁感線是不相交、不中斷的閉合曲線;通過(guò)磁場(chǎng)任意一點(diǎn)總能有且只能畫(huà)出一條磁感線,即:在磁場(chǎng)中如果沒(méi)有畫(huà)出磁感線的地方不代表那里沒(méi)有磁場(chǎng);磁感線分布是空間的,我們畫(huà)出來(lái)是將其投影在一個(gè)平面上。通常當(dāng)磁感線垂直于紙面向里用“×”表示,垂直于紙面向外用“﹒”表示,類比箭頭和箭尾。)
師:再觀察以上幾個(gè)磁體的磁感線,你們能夠看出磁體哪部分磁場(chǎng)強(qiáng),哪部分磁場(chǎng)弱嗎?
生:磁極磁場(chǎng)強(qiáng),中間部分磁場(chǎng)弱,離磁體遠(yuǎn)的地方磁場(chǎng)弱。師:為什么呢?
生:磁極周圍的磁感線密集些,磁體越遠(yuǎn)磁感線越稀疏。
師:所以磁體的磁極磁性最強(qiáng),中間部分磁性弱。我們從實(shí)驗(yàn)和理論分析都得到這樣的結(jié)論。用同樣的方法就可以得到電流周圍的磁場(chǎng)。
電流周圍的磁場(chǎng):同上,我們?cè)谕娭睂?dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管周圍撒上鐵屑,可以觀察到鐵屑沿著磁感線方向排列,模擬出磁感線分布的情況。(PPT放映圖片或過(guò)程,再放各電流周圍的磁感線的圖片,包括立體圖、橫截面圖、縱截面圖)
師:同學(xué)們能不能分別總結(jié)出通電直導(dǎo)線①、環(huán)形電流②、通電螺線管③周圍的磁場(chǎng)的磁感線分布特點(diǎn),同學(xué)們可以從磁場(chǎng)強(qiáng)弱和磁場(chǎng)的方向兩個(gè)方面來(lái)思考。生:①周圍磁感線特點(diǎn):以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓,越向外越稀疏,磁場(chǎng)越弱;②周圍磁感線特點(diǎn):磁感線越向外越稀疏,內(nèi)部磁感線比環(huán)外密集即:內(nèi)部磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng);③周圍磁感線特點(diǎn):內(nèi)部磁感線比外部密集,即:磁場(chǎng)內(nèi)部比外部強(qiáng),外部磁感線類似條形磁鐵。所以可以將一端看做N極,另一端為S極。內(nèi)部是平行且等距的直線,內(nèi)部是勻強(qiáng)磁場(chǎng),外部是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(學(xué)生回答不全就做相應(yīng)的補(bǔ)充)
師:對(duì)于電流周圍的磁場(chǎng),我們還可以用一定的法則來(lái)判斷,就是安培定則。下面我們來(lái)看安培定則的主要內(nèi)容。安培定則:
判斷通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng):右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向;判斷環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng):讓右手彎曲的四指與電流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形電流軸線上的磁感線方向或是通電螺線管內(nèi)部磁感線的方向。(拇指指的方向可看成N極。PPT放映安培定則)
二者可以整合在一起,因?yàn)榄h(huán)形電流可以看作是很多直線電流組合起來(lái),其磁場(chǎng)可以看成是許多直線電流周圍磁場(chǎng)的疊加。在運(yùn)用安培定則時(shí)記住要領(lǐng):當(dāng)四指指電流方向,那么拇指即磁場(chǎng)方向;四指指磁場(chǎng)方向,拇指即電流方向。大家動(dòng)手畫(huà)出直導(dǎo)線電流、環(huán)形電流、通電螺線管周圍磁場(chǎng)的分布的三視圖。4.拓展:
判斷小磁針偏轉(zhuǎn)方向和地磁場(chǎng):
師:物理學(xué)中規(guī)定,在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)小磁針N極受力方向(所指的方向)就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。觀察書(shū)上圖3-1-7,可以得到小磁針N極指向與磁感線切線方向一致,也就是磁場(chǎng)的方向。請(qǐng)同學(xué)們自己畫(huà)出上面模擬奧斯特實(shí)驗(yàn)通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)。運(yùn)用剛得到的結(jié)論,你們能不能找出小磁針按順時(shí)針(或逆時(shí)針)偏轉(zhuǎn)的原因?
生:小磁針N極受力方向即磁場(chǎng)方向,通電導(dǎo)線下方磁場(chǎng)垂直黑板平面向外,小磁針N極受力垂直向外,所以順時(shí)針偏轉(zhuǎn)。(黑板上畫(huà)出來(lái))
師:在環(huán)形電流②中心軸線上放一個(gè)小磁針(軸線上),試判斷哪端是N極? 生:環(huán)形電流中心軸線指向紙面外的一端
師:如果放置的小磁針與軸線成一個(gè)角度,小磁針將怎么偏轉(zhuǎn)?
生:若向左成一個(gè)角度,逆時(shí)針偏轉(zhuǎn);若向右成一個(gè)角度,順時(shí)針偏轉(zhuǎn)。師:在通電螺線管內(nèi)部放一個(gè)小磁針(與軸線平行),電流方向向上,判斷哪端是N極?(只能根據(jù)內(nèi)部磁感線方向判斷,用螺線管兩端極性無(wú)法判斷)外部豎直放一個(gè)小磁針將怎樣偏轉(zhuǎn)? 生:........對(duì),判斷方法始終是根據(jù)磁場(chǎng)中,小磁針N極受力方向與磁場(chǎng)方向是一致的。師:同學(xué)們?cè)傧胍幌?,如果我就這樣放一個(gè)小磁針在桌面上,它靜止時(shí)N極指向哪里,為什么? 生:北極
(若回答不出原因,就直接解釋)因?yàn)槲覀兊牡厍蚓褪且粋€(gè)巨大的磁體,地球內(nèi)部和外部都存在磁場(chǎng)。地理北極是地磁南極,地理南極是地磁北極。可以得到磁感線方向,根據(jù)磁場(chǎng)方向得出放在上面的小磁針靜止時(shí)N極指向北極。正因?yàn)榈厍虼嬖诖艌?chǎng),指南針才可以使用。磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
請(qǐng)同學(xué)們閱讀發(fā)展空間,從微觀角度來(lái)看磁現(xiàn)象。安培提出了“分子電流”假說(shuō),我們知道物質(zhì)是由分子和原子組成的,安培認(rèn)為在原子、分子內(nèi)部總存在一種環(huán)形電流——分子電流。每個(gè)環(huán)形電流又對(duì)應(yīng)了一個(gè)磁場(chǎng),所以可以把它等價(jià)得看成小磁體。因而組成物體內(nèi)部就有無(wú)數(shù)個(gè)這樣的小磁體。當(dāng)這些小磁體取向一致的時(shí)候,這個(gè)物體就顯現(xiàn)出磁性;當(dāng)它們的取向完全混亂的時(shí)候,各個(gè)方向磁場(chǎng)相互抵消,那么物體就不顯磁性。應(yīng)用這個(gè)也可以很容易的解釋磁化現(xiàn)象。當(dāng)將不顯磁性的物體放在磁場(chǎng)中,由于外界磁場(chǎng)的作用使內(nèi)部的小磁體取向一致(沿磁場(chǎng)方向),從而物體顯現(xiàn)出磁性,被磁化了。5.整合
現(xiàn)在我們來(lái)回顧總結(jié)一下這節(jié)課的磁場(chǎng)的基本知識(shí)。師:磁場(chǎng)的定義是什么?
生:磁體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)。師:磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么?
生:磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體和電流有力的作用。師:磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向怎么描述?
生:磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。靜止在磁場(chǎng)中小磁針N極指向是磁場(chǎng)的方向。也就是小磁針的受力方向。師:電流周圍的磁場(chǎng)可以用什么來(lái)判斷呢? 生:安培定則
6.運(yùn)用:完成課后習(xí)題,分析書(shū)上三個(gè)圖的電流的磁場(chǎng)方向。
六、板書(shū)設(shè)計(jì)
§3.1 磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)
一、磁現(xiàn)象
1.磁相互作用:磁體?磁場(chǎng)?磁體
電流?磁場(chǎng)?磁體
二、磁場(chǎng) 1.定義 2.基本性質(zhì) 3.地磁場(chǎng)
三、安培定則 1.內(nèi)容 2.運(yùn)用
電流?磁場(chǎng)?電流
《磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)》說(shuō)課稿
尊敬的各位老師:
你們好!今天我要說(shuō)的是磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì),“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”選自科學(xué)教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)高中物理選修3-1第三章第一節(jié)。我將從教材分析、教法學(xué)法、教學(xué)程序設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明。
1.教材分析
1.1地位和作用
本節(jié)是高中物理磁場(chǎng)教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一。主要介紹了生活中的磁現(xiàn)象、電流的磁效應(yīng)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)和地磁場(chǎng)的知識(shí),既是對(duì)初中學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)知識(shí)的一個(gè)延伸,也是我們今后學(xué)習(xí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個(gè)基礎(chǔ)。所以,無(wú)論是從知識(shí)本身,還是從知識(shí)外延來(lái)看,本節(jié)知識(shí)都具有承上啟下的重要作用。1.2學(xué)情分析
學(xué)生在初中的時(shí)候已經(jīng)學(xué)習(xí)了磁感應(yīng)線、電流磁場(chǎng)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)知識(shí),對(duì)磁的有關(guān)知識(shí)有了一定積累,而這些知識(shí)就為學(xué)習(xí)高中階段的學(xué)習(xí)打下了較好的基礎(chǔ),但是對(duì)于磁場(chǎng)具有什么性質(zhì)和作用、常見(jiàn)的磁現(xiàn)象和地磁場(chǎng)還了解不多,理論聯(lián)系實(shí)際還存在不足,所以繼續(xù)學(xué)習(xí)磁場(chǎng)。1.3教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),結(jié)合教材,本著面向全體學(xué)生的原則,我從知識(shí)與技能目標(biāo)、過(guò)程與方法目標(biāo)和情感與態(tài)度目標(biāo)三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生,為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。1)我確定的知識(shí)目標(biāo)是:
1、了解磁現(xiàn)象。
2、知道奧斯特的實(shí)驗(yàn)—通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。
3、理解磁場(chǎng)基本特性:對(duì)放入磁場(chǎng)里面的通電導(dǎo)線和磁體有力的作用。
4、全面理解安培定則并靈活運(yùn)用安培定則。2)我確定的技能目標(biāo)是: 1.以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電和磁性質(zhì)的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力. 3)我確定的情感目標(biāo)是:
1.關(guān)注過(guò)程性評(píng)價(jià),注意學(xué)生的個(gè)體差異,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、建立自信,促進(jìn)學(xué)生在原有水平上發(fā)展。
2.促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。1.4教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1)我確定的教學(xué)重點(diǎn)是:
通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)—對(duì)放入磁場(chǎng)里面的通電導(dǎo)線和磁體有力的作用。
2)我確定的教學(xué)難點(diǎn)是
讓學(xué)生能掌握磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用。2.教法學(xué)法: 2.1教法: 本節(jié)采用啟發(fā)式教學(xué)為主,結(jié)合實(shí)驗(yàn)、講解、討論、探究等方法輔助教學(xué)。2.2學(xué)法: 學(xué)生在我所創(chuàng)設(shè)的物理環(huán)境中,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納等活動(dòng)主動(dòng)獲取必要的感性知識(shí)。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性4.教學(xué)過(guò)程: 4.1組織教學(xué)
通過(guò)師生互動(dòng),引起學(xué)生注意。
4.2組織新課
。首先,我將以提問(wèn)的方式來(lái)引起學(xué)生的注意,開(kāi)闊學(xué)生思路,啟發(fā)學(xué)生思維,我的問(wèn)題是這樣的:l、磁場(chǎng)對(duì)生物的生活有什么作用?學(xué)生回答:導(dǎo)航。
2、日常生活中有哪些是磁知識(shí)的運(yùn)用?學(xué)生回答:信用卡、磁盤等。
3、在科學(xué)領(lǐng)域方面,磁場(chǎng)有什么作用?學(xué)生回答:尋礦、傳遞大陸漂移的信息等。從而說(shuō)明磁重要性,從而順利成章地引入新課,并在黑板上寫上標(biāo)題:磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)。4.3進(jìn)行新課
在學(xué)生對(duì)磁現(xiàn)象有了一定的了解之后,我就開(kāi)始探討磁與電的關(guān)系。回憶磁與電的相似現(xiàn)象,探討他們之間的聯(lián)系,引出電流的磁效應(yīng),用一個(gè)flash制作的奧斯特實(shí)驗(yàn)演示電流周圍存在磁場(chǎng),說(shuō)明通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)作用在小磁針上,使小磁針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明通電導(dǎo)線對(duì)磁體有力的作用且是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。
隨后探討通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是否有力的作用?通過(guò)一個(gè)flash演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,同樣用一個(gè)flash演示實(shí)驗(yàn)觀察通電導(dǎo)體之間通過(guò)磁場(chǎng)也有力的作用,通過(guò)觀察同以同向電流和反向電流觀察現(xiàn)象得出結(jié)論:通電導(dǎo)體之間有力的作用,并結(jié)合奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用。4.4 小結(jié)練習(xí)
完成這一項(xiàng)之后,本節(jié)新課內(nèi)容就結(jié)束了。4.5 布置作業(yè)
結(jié)合本節(jié)課所學(xué)的知識(shí),完成課后作業(yè)。我的說(shuō)課到此結(jié)束!
《磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)》教學(xué)反思
本節(jié)是第三章第一節(jié)磁場(chǎng),這節(jié)課對(duì)學(xué)生理解磁場(chǎng)有關(guān)內(nèi)容很重要。本節(jié)課主要講了一個(gè)重要的概念磁場(chǎng)及其基本性質(zhì)。本節(jié)的特點(diǎn)是比較抽象。本節(jié)的重點(diǎn)是建立磁場(chǎng)的模型,難點(diǎn)是讓學(xué)生掌握磁場(chǎng)是用來(lái)傳遞磁體與磁體、電流與磁體、電流與電流之間的相互作用的。
本節(jié)磁場(chǎng)的教學(xué)相對(duì)抽象,磁場(chǎng)看不見(jiàn)也摸不著,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)空間想象就顯得很重要,所以必須做好演示實(shí)驗(yàn)。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)到尋找科學(xué)規(guī)律的途徑。再由觀察到的實(shí)驗(yàn)想象,學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,得出磁場(chǎng)的概念和基本性質(zhì)。講授的關(guān)鍵是:第一、緊扣磁場(chǎng)的基本性質(zhì)——磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體和電流有力的作用;第二、做好演示實(shí)驗(yàn),有層次地培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和抽象思維能力;第三、回顧初中所學(xué)知識(shí),磁場(chǎng)對(duì)磁體有力的作用,說(shuō)明看不見(jiàn)、摸不著的東西是可以認(rèn)識(shí)的,使學(xué)生認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的存在,滲透科學(xué)的思維方法。本節(jié)課有以下幾點(diǎn)長(zhǎng)處:
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路很清晰。通過(guò)一個(gè)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)一個(gè)物理知識(shí),并且實(shí)踐證明了其正確性。由電與磁現(xiàn)象認(rèn)識(shí)電流與磁場(chǎng)有聯(lián)系,通過(guò)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電流的周圍存在磁場(chǎng)。再由后面的實(shí)驗(yàn)層層推進(jìn),最后總結(jié)得出磁場(chǎng)的定義與基本性質(zhì)。環(huán)環(huán)相扣,銜接過(guò)渡自然。使整節(jié)課給人的總印象明了。
二、教學(xué)方法有效。實(shí)驗(yàn)器材常規(guī),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也常規(guī),就用每一個(gè)真實(shí)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)抽象的磁場(chǎng)。
三、教學(xué)語(yǔ)言規(guī)范明確。陳述的內(nèi)容表達(dá)比較準(zhǔn)確和簡(jiǎn)單明了。語(yǔ)速適中。與學(xué)生互動(dòng)時(shí)問(wèn)題引導(dǎo)也比較到位。在授課過(guò)程中將物理思想的教育、物理方法的教學(xué)滲透在準(zhǔn)確的教學(xué)語(yǔ)言中。
四、教學(xué)資源運(yùn)用恰當(dāng)。通過(guò)多媒體教學(xué)、flash動(dòng)畫(huà)演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,學(xué)生容易觀察。本節(jié)課存在幾點(diǎn)明顯不足:
一、由于沒(méi)有做真實(shí)的演示實(shí)驗(yàn),用的是動(dòng)畫(huà),使得學(xué)生參與程度不高,留下的印象也不是很深刻。對(duì)于生活中磁現(xiàn)象的介紹,學(xué)生活動(dòng)太少,沒(méi)有達(dá)到激發(fā)學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)的興趣的效果。在整個(gè)課中對(duì)學(xué)生活動(dòng)的評(píng)價(jià)缺乏激勵(lì)性的表達(dá)。
二、演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論應(yīng)該都讓學(xué)生來(lái)總結(jié),由于自己比較趕時(shí)間,在這一點(diǎn)上沒(méi)有做好。
三、在復(fù)習(xí)初中知識(shí)時(shí),說(shuō)到磁體與磁體之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的,磁體的周圍存在磁場(chǎng)。學(xué)生應(yīng)該對(duì)初中知識(shí)都忘得差不多了,所以講這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候應(yīng)該強(qiáng)調(diào)舉例,幫助學(xué)生回憶。如:磁鐵隔著紙也能吸引鐵針。這實(shí)際就是磁場(chǎng)作用的表現(xiàn)。
四、黑板板書(shū)與PPT不同步,寫板書(shū)時(shí)就忘了PPT翻頁(yè)。
第二篇:磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)教案
磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
一、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)過(guò)程與方法
利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)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(chǎng)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(guò)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(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,知識(shí)主線十分清晰。
復(fù)習(xí)提問(wèn),引入新課
[問(wèn)題]初中學(xué)過(guò)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(wèn)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(wèn)題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場(chǎng).[過(guò)渡語(yǔ)]磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私猓瑥慕裉煳覀円由钊氲貙W(xué)習(xí)它。
(二)新課講解-----磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) 1.磁現(xiàn)象
(1)通過(guò)介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象
(2)可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)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(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。
【板書(shū)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(shí)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過(guò)程。
(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)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(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí),也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。
了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)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(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開(kāi)了電磁學(xué)的大門),為后來(lái)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(shū)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(shū)2】電流的磁效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。
3.磁場(chǎng)
演示:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,電流與電流的作用,類比于庫(kù)侖力和電場(chǎng),形成磁場(chǎng)的概念,應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著,但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì),我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。
【板書(shū)1】磁場(chǎng)的概念:磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)(看不見(jiàn)摸不著,是物質(zhì)
存在的一種特殊形式)。
【板書(shū)2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用.【板書(shū)3】磁場(chǎng)是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過(guò)磁
場(chǎng)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(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng),說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極。
【板書(shū)】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍存在磁場(chǎng)---地磁場(chǎng)。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(chǎng)分布情況和條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布情況相似。
宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。
(三)對(duì)本節(jié)知識(shí)做簡(jiǎn)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(wèn)題與練習(xí)(作練習(xí))
第三篇:磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)教案
第一節(jié)
磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)(1課時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)過(guò)程與方法
利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)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(chǎng)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(guò)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(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,知識(shí)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(wèn),引入新課
[問(wèn)題]初中學(xué)過(guò)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(wèn)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(wèn)題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場(chǎng).[過(guò)渡語(yǔ)]磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私猓瑥慕裉煳覀円由钊氲貙W(xué)習(xí)它。
(二)新課講解-----第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) 1.磁現(xiàn)象
(1)通過(guò)介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象
(2)可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)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(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。
【板書(shū)】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(guò)程。
(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)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(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí),也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。
了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)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(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開(kāi)了電磁學(xué)的大門),為后來(lái)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(shū)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(shū)2】電流的磁效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。3.磁場(chǎng)
演示:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,電流與電流的作用,類比于庫(kù)侖力和電場(chǎng),形成磁場(chǎng)的概念,應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著,但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì),我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。
【板書(shū)1】磁場(chǎng)的概念:磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)(看不見(jiàn)摸不著,是物質(zhì)存在的一種特殊形式)。
【板書(shū)2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用.【板書(shū)3】磁場(chǎng)是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)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(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng),說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極。
【板書(shū)1】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍存在磁場(chǎng)---地磁場(chǎng)。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(chǎng)分布情況和條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布情況相似。
宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。
(三)對(duì)本節(jié)知識(shí)做簡(jiǎn)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(wèn)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(shí)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(guò)程與方法
通過(guò)觀察、類比(與電場(chǎng)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(guò)與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義的類比和演示實(shí)驗(yàn)來(lái)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(guò)程:
(一)復(fù)習(xí)上課時(shí)知識(shí)后引入
要點(diǎn):磁場(chǎng)的概念。
提問(wèn)、引入新課:
磁場(chǎng)不僅具有方向,而且也具有強(qiáng)弱,為表征磁場(chǎng)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(wèn)以下問(wèn)題.)
1. 哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向? [學(xué)生答]用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.2.電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的?其定義式是什么? [學(xué)生答]電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷量的比值來(lái)定義的,其定義式為E=F/q 過(guò)渡語(yǔ):今天我們用相類似的方法來(lái)學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)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(chǎng)和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的各個(gè)點(diǎn)時(shí),小磁針的N極所指的方向不同,來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)具有方向性,明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的規(guī)定。
【板書(shū)】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(guò)渡語(yǔ):能不能用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)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(shuō)明磁場(chǎng)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(chǎng):如果磁場(chǎng)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(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
后定性演示(控制變量法)①保持通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變,改變電流的大?、诒3蛛娏鞑蛔儯淖兺妼?dǎo)線的長(zhǎng)度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況。
【板書(shū)1】精確實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線受力(磁場(chǎng)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(zhǎng)度和電流的大小無(wú)關(guān)②在不同的磁場(chǎng)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(chǎng)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(shū)2】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ū碚鞔艌?chǎng)強(qiáng)弱的物理量)
(1)定義: 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)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(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào):B 說(shuō)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(zhǎng)度L的乘積IL稱電流元。
B?(2)定義式:FIL
②
(3)單位:在國(guó)際單位制中是特斯特,簡(jiǎn)稱特,符號(hào)T.1T=N/A·m(4)物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.對(duì)B的定義式的理解:
①要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場(chǎng)中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說(shuō),在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中比值F/IL是因點(diǎn)而異的,也就是在磁場(chǎng)中某一確定位置處,無(wú)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(wú)關(guān)。因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度,所以人們用它來(lái)定義磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。還應(yīng)說(shuō)明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的磁場(chǎng)力,此時(shí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)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(chǎng)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(shuō)明對(duì)于確定的磁場(chǎng)中某一位置來(lái)說(shuō),B并不因探測(cè)電流和線段長(zhǎng)短(電流元)的改變而改變,而是由磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)弱程度是一定的。
【例】磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)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(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)與靜電場(chǎng),小結(jié)出以下兩個(gè)方面:
一是電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力在方向上是有差異的。電場(chǎng)力的方向總是與電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向相同或相反;而磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度E的引入中,考慮到的是電場(chǎng)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(chǎng)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(wèn)題與練習(xí)”1-3題
第三節(jié)、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(1.5課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么叫磁感線。
2.知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(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(chǎng)方向。4.知道安培分子電流假說(shuō),并能解釋有關(guān)現(xiàn)象 5.理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)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(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。
(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(chǎng)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(tái)、學(xué)生電源
四、教學(xué)過(guò)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(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描述,磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描述呢? [學(xué)生答]磁場(chǎng)可以用磁感線形象地描述.-----引入新課
(老師)類比電場(chǎng)線可以很好地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來(lái)描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
(二)新課講解 【板書(shū)】1.磁感線(1)磁感線的定義
在磁場(chǎng)中畫(huà)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(lái),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(chǎng)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(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線加以類比?!咀⒁狻竣俅艌?chǎng)中并沒(méi)有磁感線客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。②區(qū)別電場(chǎng)線和磁感線的不同之處:電場(chǎng)線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。2.幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng) 【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(chǎng)(簡(jiǎn)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(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)(圖5)、※輻向磁場(chǎng)(圖6)、還有二同名磁極和二異名磁極的磁場(chǎng)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場(chǎng)周圍磁感線的分布情況(圖
1、圖2)(2)電流的磁場(chǎng)與安培定則 ①直線電流周圍的磁場(chǎng)
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(lái)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(chǎng)
○環(huán)形電流磁場(chǎng)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(lái)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(chǎng).○通電螺線管磁場(chǎng)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(lái)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(chǎng)(和天然磁鐵相比)的特點(diǎn):磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制;磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換;磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。
【說(shuō)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(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線的分布是一個(gè)非常基本的內(nèi)容,不掌握好,對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。3.安培分子電流假說(shuō)
(1)安培分子電流假說(shuō)(P92)
對(duì)分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)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(shuō)能夠解釋的一些問(wèn)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(shuō)明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
【說(shuō)明】“假說(shuō)”,是用來(lái)說(shuō)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(guò)程中,“假說(shuō)”,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(lái)的。安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的。(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的.
4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)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(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng):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(chǎng);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(chǎng)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(guò)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(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件,即B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是線圈面積在與磁場(chǎng)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(shuō)明。(3)單位:韋伯,簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)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(guò)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(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)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(chǎng)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?lè)较?(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(wèn)題與練習(xí)”1—4 第四節(jié)、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力(1.5課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與電流、磁場(chǎng)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(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向,并會(huì)用它解答有關(guān)問(wèn)題.2、會(huì)用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題.知道電流方向與磁場(chǎng)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(chǎng)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(guò)程與方法
通過(guò)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(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重要的科學(xué)方法.并通過(guò)對(duì)磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理了解,感受物理知識(shí)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(chǎng)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(tái)、滑動(dòng)變阻器、多媒體。
四、教學(xué)過(guò)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(chǎng)中受力大小與什么因素有關(guān)。過(guò)渡:本節(jié)我們將對(duì)安培力做進(jìn)一步的討論。
(二)新課講解-----第四節(jié)、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 安培力:磁場(chǎng)對(duì)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?chǎng)對(duì)電流的作用力有突出的貢獻(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(dòng).(2)、調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)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(dòng) [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(chǎng)方向、電流方向有關(guān)系.(2)、安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直,又跟電流方向垂直,也就是說(shuō),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(guò)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(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則.
左手定則:伸開(kāi)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(chǎng)中,讓磁感線垂直穿人手心,并使伸開(kāi)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(chǎng)中的受力方向.(如圖)。
【說(shuō)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(chǎng)可以不垂直,但安培力必然和電流方向垂直,也和磁場(chǎng)方向垂直,用左手定則時(shí),磁場(chǎng)不一定垂直穿過(guò)手心,只要不從手背傳過(guò)就行。
*至于大小法則,如果電流和磁場(chǎng)不垂直,則將磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng))和磁場(chǎng)(B)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎 = 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(lái)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(jiàn)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(chǎng)中的給定點(diǎn)上的檢驗(yàn)電流(電流元)受力情況,來(lái)確定這一位置的磁場(chǎng)的性質(zhì),它對(duì)任何磁場(chǎng)中的任何點(diǎn)都是適用的。②公式F=ILB則是在已知磁場(chǎng)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(chǎng)。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(huì)發(fā)生變化。這是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題時(shí)所要引起注意的問(wèn)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(kù)侖力的區(qū)別。電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的庫(kù)侖力是一定的,方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向要么相同,要么相反。而電流在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力,與電流在磁場(chǎng)中放置的方向有關(guān),電流方向與磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)方向垂直。
3、磁電式電流表(1)電流表的組成及磁場(chǎng)分布
請(qǐng)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(dòng)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(chǎng);c、觀察——鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋彈簧會(huì)形變。[實(shí)物投影課本圖2]
[問(wèn)題]電流表中磁場(chǎng)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(wèn)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(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)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(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(qǐng)學(xué)生自己歸納P98)①線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shuō)明被測(cè)電流的強(qiáng)弱? ④如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來(lái)確定電路上電流的方向? ⑤使用時(shí)要特別注意什么?
(三)對(duì)本節(jié)要點(diǎn)做簡(jiǎn)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(wèn)題與練習(xí)”
2、4練習(xí),3作業(yè)。第五節(jié)、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(1課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)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(guò)程.3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)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(duì)電荷不做功.5、了解電視顯像管的工作原理
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)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(guò)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(huì)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(huì)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(huì)判斷洛倫茲力的方向.2.掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)),是本章的重點(diǎn) 難點(diǎn):1.洛倫茲力對(duì)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(guò)程:
(一)復(fù)習(xí)引入
前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,下面思考兩個(gè)問(wèn)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(zhǎng)L=10 cm,I=1 A.求:導(dǎo)線所受的安培力大小? [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(dòng)形成電流.[教師講述]磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的,我們會(huì)想到:這個(gè)力可能是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的,而安培力是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn).[演示實(shí)驗(yàn)]觀察磁場(chǎng)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(100頁(yè)圖3。5--1)[教師]說(shuō)明電子射線管的原理: 說(shuō)明陰極射線是燈絲加熱放出電子,電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)而形成的電子流,轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡,磁鐵是用來(lái)在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的,還應(yīng)明確磁場(chǎng)的方向。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)果]在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí),電子束沿直線運(yùn)動(dòng),蹄形磁鐵靠近電子射線管,發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)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(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用.------引出新課
(二)新課講解
1、洛倫茲力的方向和大小(1)、洛倫茲力:運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).【說(shuō)明】可以根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力而對(duì)未通電的導(dǎo)線沒(méi)有作用力,引導(dǎo)學(xué)生提出猜想:磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。
[過(guò)渡語(yǔ)]運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)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(wèn)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(dòng)方向的關(guān)系.(電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同,和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)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(dòng)方向、磁場(chǎng)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(kāi)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(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心,若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)方向應(yīng)與左手四指指向一致,負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)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(wèn)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(chǎng)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(lái)研究一下洛倫茲力的大小.通過(guò)“思考與討論”,來(lái)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(guò)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(guò)下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。
設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(dòng)的平均速率為v,將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中.[問(wèn)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(wèn)題]這段導(dǎo)體所受的安培力為多大?[學(xué)生答]F安=BIL [問(wèn)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(wèn)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(kù)倫(C),v為米/秒(m/s), B為特斯拉(T)
最后,通過(guò)“思考與討論”,說(shuō)明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的,所以它對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yè))
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(shuō)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(guò)“思考與討論”(103頁(yè)),讓學(xué)生弄清相關(guān)問(wèn)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(guò)對(duì)比看看二者的差異。
(三)對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)
(四)鞏固新課
(1)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容
(2)完成“問(wèn)題與練習(xí)” 4、5練習(xí),3作業(yè)
第四篇:第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)情感教案
第一節(jié)
磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)(1課時(shí))
一.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)過(guò)程與方法
利用類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物真理的不懈的追求態(tài)度,通過(guò)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(chǎng)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(guò)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(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,知識(shí)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(wèn),引入新課
[問(wèn)題]初中學(xué)過(guò)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(wèn)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(wèn)題]兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的?[學(xué)生答]磁場(chǎng).[過(guò)渡語(yǔ)]磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私?,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(chǎng)
1.磁現(xiàn)象
(1)通過(guò)介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象
(2)可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)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(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象?!景鍟?shū)】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。
情感教育:以各個(gè)物理學(xué)家對(duì)磁現(xiàn)象的研究過(guò)程教育為依托,培養(yǎng)、強(qiáng)化學(xué)生良好的學(xué)習(xí)情感;重視學(xué)生的個(gè)性差異,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性情感;培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物真理的不懈的追求態(tài)度。
2.電流的磁效應(yīng)
(1)介紹人類認(rèn)識(shí)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過(guò)程。
(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)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(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí),也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆,也可以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)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(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開(kāi)了電磁學(xué)的大門),為后來(lái)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(shū)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(shū)2】電流的磁效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。
情感教育:通過(guò)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微小現(xiàn)象細(xì)致觀察,并對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)的良好習(xí)慣和精神。
3.磁場(chǎng)
演示:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,電流與電流的作用,類比于庫(kù)侖力和電場(chǎng),形成磁場(chǎng)的概念,應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著,但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì),我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。
【板書(shū)1】磁場(chǎng)的概念:磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)(看不見(jiàn)摸不著,是物質(zhì)存在的一種
特殊形式)。
【板書(shū)2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用.【板書(shū)3】磁場(chǎng)是媒介物:磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。
情感教育:通過(guò)類比的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和向外拓展的能力。
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(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng),說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極。
【板書(shū)1】地球是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍存在磁場(chǎng)---地磁場(chǎng)。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(chǎng)分布情況和條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布情況相似。
宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。
(三)對(duì)本節(jié)知識(shí)做簡(jiǎn)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(wèn)題與練習(xí)(作練習(xí))
學(xué)習(xí)本課后對(duì)學(xué)生進(jìn)行三種情感教育:
1、學(xué)習(xí)情感的培養(yǎng),即學(xué)生積極學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好學(xué)習(xí)品質(zhì)的培養(yǎng)。
2、個(gè)性情感的培養(yǎng),即學(xué)生積極的人生態(tài)度和良好的個(gè)性品質(zhì)的培養(yǎng)。它包括人生態(tài)度、人生信念、人生觀、世界觀及其相應(yīng)的良好的品質(zhì)。
3、社會(huì)情感的培養(yǎng),即學(xué)生積極的社會(huì)高級(jí)情感及其情感品質(zhì)的培養(yǎng),包括道德感、理智感、美感。
第五篇:磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)-講稿
磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)
不知道大家注意沒(méi)有,自然界的候鳥(niǎo)和海龜在長(zhǎng)途遷徙的過(guò)程中卻不會(huì)迷路;社會(huì)生產(chǎn)中我們能夠利用三峽大壩的蓄水來(lái)發(fā)電;生活中我們也能夠利用磁卡來(lái)辨別身份!為什么呢?
前面一段時(shí)間的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)對(duì)恒定電流的知識(shí)有了一定程度掌握;接下來(lái)我們將深入學(xué)習(xí)和我們生活密切相關(guān)的磁場(chǎng)知識(shí)。
現(xiàn)在我們就帶著白板上這三個(gè)問(wèn)題一起來(lái)回顧一下初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的部分關(guān)于磁場(chǎng)的知識(shí)。
1、自然界中的磁體共有幾個(gè)磁極?
2、磁極間的相互作用有什么規(guī)律?
3、兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的?
大家都掌握的非常好!
其實(shí)我國(guó)古人對(duì)很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁石可以吸引鐵器。東漢學(xué)者王充在他的書(shū)中描述過(guò)“司南”,人類最早的磁性定向工具。12世紀(jì)初,我國(guó)就將指南針用于航海了。最具代表性的是明朝的“鄭和下西洋”,當(dāng)時(shí)的船隊(duì)在大海上沒(méi)有像現(xiàn)在這樣的定位導(dǎo)航設(shè)備,只能依靠指南針來(lái)確定方向。
物質(zhì)具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)就叫做磁性。【板書(shū)
1、磁性:物質(zhì)具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)】 那么具有磁性的物體就叫磁體?!?/p>
2、磁體:具有磁性的物體】 磁體的各個(gè)部分磁性強(qiáng)弱不同,磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極?!?/p>
3、磁極:磁體磁性最強(qiáng)的區(qū)域】 每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極,一個(gè)叫南極(S極),一個(gè)叫北極(N極)?!景鍟?shū) 兩個(gè)磁極 S極、N極】
自然界中的磁體總存在著兩個(gè)磁極,而且磁極之間的作用是同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。對(duì)于這個(gè)性質(zhì)我們有沒(méi)有感覺(jué)似曾相識(shí)?【教師提問(wèn),學(xué)生回答】 對(duì),跟正負(fù)電荷的性質(zhì)很相似,自然界中存在著正負(fù)兩種電荷,電荷之間的作用是同號(hào)電荷相互排斥,異號(hào)電荷相互吸引。那電和磁之間是否存在著某種聯(lián)系呢?其實(shí)很多年前,物理學(xué)家們就有過(guò)同樣的猜想。而且有部分事實(shí)是可以證明這種猜想的,如1731年,一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn):雷電過(guò)后,他的一箱刀叉竟具有了磁性;1751年,富蘭克林發(fā)現(xiàn),萊頓瓶(相當(dāng)于電容器)放電可以使縫衣針磁化。但是又有人提出磁極不可能像電荷那樣單獨(dú)存在;磁體不會(huì)對(duì)帶電體產(chǎn)生直接的影響等等。持反對(duì)意見(jiàn)的有當(dāng)時(shí)著名的物理學(xué)家?guī)靵觥⑼旭R斯·楊、安培等等。
然而奧斯特卻一直堅(jiān)信電和磁之間應(yīng)該存在著某種聯(lián)系,一直嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這一點(diǎn),終于在一次偶然的機(jī)會(huì)他看到期望以久的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(補(bǔ)充說(shuō)明安培后來(lái)改變立場(chǎng))奧斯特做的實(shí)驗(yàn)裝置是這樣的,將導(dǎo)線沿南北方向平行放置在靜止的小磁針上方。通電后,發(fā)現(xiàn)小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。現(xiàn)在我們就來(lái)現(xiàn)場(chǎng)觀看一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們注意觀看通電后小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。首先我們讓導(dǎo)線內(nèi)電流方向由南向北,發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn);再來(lái)反一下電流的方向,改為由北向南,大家注意小磁針的偏轉(zhuǎn)方向,小磁針的N極向南偏轉(zhuǎn)了。
小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn),由我們學(xué)過(guò)的知識(shí)可以知道肯定是因?yàn)槭艿街車艌?chǎng)的作用。在導(dǎo)線通電前,小磁針是靜止的;而導(dǎo)線通電之后,小磁針才發(fā)生偏轉(zhuǎn)。所以在導(dǎo)線通電后,導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng),小磁針就是在這個(gè)磁場(chǎng)中受到力的作用而偏轉(zhuǎn)的。因此,奧斯特的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng),也叫電流的磁效應(yīng)。【板書(shū):
二、電流的磁效應(yīng) 電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)】 在奧斯特實(shí)驗(yàn)中,為什么通電導(dǎo)線一定要沿著南北方向,而不是東西方向?大家有沒(méi)有思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題。其實(shí)大家可以帶著這個(gè)問(wèn)題繼續(xù)后面的學(xué)習(xí)。
剛才奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電流有磁效應(yīng),通電導(dǎo)線對(duì)磁體有作用力;那磁體對(duì)通電導(dǎo)線又有沒(méi)有力的作用呢?于是又有人做了這樣的實(shí)驗(yàn)。將一段直導(dǎo)線或者線圈懸掛在蹄形磁鐵的兩極之間,通以電流,同學(xué)們覺(jué)得會(huì)有什么現(xiàn)象?不妨我們也來(lái)試一下,線圈懸掛在蹄形磁鐵兩極間,通電流,請(qǐng)大家注意觀察。大家看到了什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?對(duì),通電線圈運(yùn)動(dòng)了。那通電線圈為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)呢?XX同學(xué),你覺(jué)得呢? 通電線圈在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中受到力的作用。
電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)電流又有作用力。那兩根通電導(dǎo)線之間會(huì)不會(huì)也有相互作用呢?我們也還是用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下。這是兩根金屬棒,可以看為兩根導(dǎo)線。我先讓倆金屬棒通反向的電流,請(qǐng)大家注意金屬棒的運(yùn)動(dòng)。我們可以看到,兩根金屬棒相互排斥。接下來(lái)我們?cè)僮寖筛饘侔敉ㄍㄏ虻碾娏鳎?qǐng)大家再次觀察金屬棒的運(yùn)動(dòng)。這次我們可以看到,兩根金屬棒相互吸引。在剛才的實(shí)驗(yàn)中,兩根導(dǎo)線沒(méi)有相互接觸,但是它們之間卻又相互作用。到底是怎么回事呢?其實(shí)這和之前的磁體對(duì)磁體的作用、電流對(duì)磁體的作用以及磁體對(duì)電流的作用一樣,它們之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。磁場(chǎng)是存在于磁體或電流周圍的一種特殊物質(zhì),能夠傳遞磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間的相互作用,是一種媒介物,這就是磁場(chǎng)的定義。【板書(shū) 1.定義:磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì),能夠傳遞磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間的相互作用,這種特殊物質(zhì)叫磁場(chǎng)】
磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,雖然看不見(jiàn)、摸不著,但是卻是客觀存在的?!景鍟?shū)畫(huà)圖解釋】假設(shè)這里有一個(gè)帶電量為Q1的正電荷A,不遠(yuǎn)處有一個(gè)帶電量為Q2的正電荷B,那么它們之間會(huì)有相互作用。B處在A產(chǎn)生的電場(chǎng)中,受到A給的排斥里;同樣A處在B產(chǎn)生的電場(chǎng)中,受到B給的排斥力?!景鍟?shū)畫(huà)圖解釋】同樣的,磁場(chǎng)的作用也是類似的。以剛才的兩根導(dǎo)線的實(shí)驗(yàn)為例,左邊的為導(dǎo)線
1、右邊的為導(dǎo)線2。通電后,由電流的磁效應(yīng)我們知道,導(dǎo)線1的周圍會(huì)存在磁場(chǎng),導(dǎo)線2正好在導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁場(chǎng)之中,受到導(dǎo)線1對(duì)它的作用;所以導(dǎo)線2才會(huì)運(yùn)動(dòng);導(dǎo)線1的運(yùn)動(dòng)則是因?yàn)樵趯?dǎo)線2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受到力的作用。遇到磁場(chǎng)的問(wèn)題和電場(chǎng)一樣,一定要弄清楚是誰(shuí)產(chǎn)生的場(chǎng),又是誰(shuí)處在這個(gè)場(chǎng)中收到了力的作用。磁場(chǎng)會(huì)對(duì)放入其中的磁體、電流或運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生力的作用,這是磁場(chǎng)的基本性質(zhì)。
所以磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以做作用于磁體和電流,同樣電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也可以作用于磁體和電流。
不僅我們實(shí)驗(yàn)用的條形磁鐵、蹄形磁鐵是磁體,我們居住著的地球也是一個(gè)大磁體。因此地球周圍存在著磁場(chǎng),我們稱為地磁場(chǎng)。地磁場(chǎng)的南極在地球北極附近,地磁場(chǎng)的北極在地球南極附近。就是因?yàn)榈卮艌?chǎng)的存在,所以地球附近的指南針靜止時(shí)能夠指南北。但是地球的地理兩級(jí)與地磁兩級(jí)是不完全重合的,所以指南針并不能準(zhǔn)確地指南或指北。地理兩級(jí)和地磁兩級(jí)的連線之間有一個(gè)夾角,我們叫它地磁偏角,簡(jiǎn)稱磁偏角。磁偏角沒(méi)有固定的數(shù)值,在地球上不同的位置磁偏角大小不同。而且由于地球磁極在緩慢移動(dòng),所以磁偏角也在變化。關(guān)于這方面的知識(shí),有興趣的同學(xué)可以自己下去找資料看看。
磁現(xiàn)象在我們的日常生活中十分常見(jiàn),當(dāng)然磁的應(yīng)用在我們生活中也遠(yuǎn)不止指南針。比如我們家里用的電磁爐、銀行卡、磁帶以及磁懸浮列車等等都是“磁”在我們生活中的應(yīng)用。
磁的應(yīng)用:喇叭是通過(guò)給磁體附近的線圈通電,磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)線圈產(chǎn)生力的作用,從而是線圈振動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)喇叭的紙盆振動(dòng),發(fā)出聲音。耳機(jī)和電話的聽(tīng)筒也是這個(gè)道理。
磁的應(yīng)用分類:(1)利用磁體對(duì)鐵、鈷、鎳的吸引力,如帶磁性的螺絲刀、皮帶扣、手機(jī)皮套扣等(2)利用磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力,如喇叭,手機(jī),電話,電動(dòng)機(jī)等。(3)利用磁化現(xiàn)象記錄信息,如磁帶,磁卡,磁盤等。