人教版物理选修31第三章节第二节磁感应强度教学设计

1、 1 磁 感 应 强 度 【三维目标】 知识与能力：知道磁感应强度的定义、方向、大小和单位 过程与方法：通过亲身实验和类比分析直至找出磁感应强度定义的过程，让学生进一步体会物理学比值定义法等研究抽象问题的方法 情感态度与价值观：通过魔术增进学生对物理的兴趣；通过精确的演示实验培养学生对科学严谨的态度和科学的价值观 【教学重点】 磁感应强度的方向和大小 【教学难点】 寻找描述磁场强弱和方向的物理量的过程 【时间安排】 1课时 【教学准备】 多媒体课件 分组实验：铁架台（带横杆）、线圈 、电池组、滑动变阻器、导线、 U型磁铁 演示实验：磁铁、 小磁针、 线圈、 传感器、学生电源等 【新课教学】 （

2、新课引入） 在多媒体上播放魔术视频，展示磁悬浮列车运行、吊车吸起铁板等场景， 师：这个魔术有意思么？想学么？ 揭秘魔术，调动课堂气氛，引起学生兴趣。 生：这些图片是我们生活中的一些磁现象，除了这些同学们还能举出哪些磁现象在我们生活中的应用？ 生：学生举例 师：我们的手边有大小形状各异的磁铁，请同学们比较一下这些磁体磁性的大小。（学生通过比较，感知磁场有强弱）那么我们之前有没有学过描述这一强弱的物理量呢？ 生：没有 2 师：我们今天这节课就来寻找描述磁场磁性的强弱的物理量。 【研究课题】 找出描述磁场强弱的物理量 （新课教学） 【探究问题1】 如何描述磁场方向？ 师：上节课我们学过磁场，我们知道

3、磁场是一种无色、无味、看不见和摸不着的物质，我们怎么样研究一种无法感知的物质呢？ 生：（可能不知道怎么回答） （可能回答用小磁针等验证） 师：（视学生回答的问题引导学生）对于看不见摸不着的东西,我们可有研究的经历呢？ 生：电场 师：那么我们当时用什么来研究电场的强弱呢？ 生：我们用试探电荷 师：（老师播放ppt回顾电场强度）类比电场强度，我们该用什么来研究磁场的强弱呢？ 生：（可能回答小磁针，也可能回答通电导线，或者不知怎么回答） 师：（视学生回答的情况）我们先来用小磁针试试看 （教师演示小磁针在条形磁铁产生的磁场中指向） 师：物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场的方向。 【探

4、究问题2】 如何描述磁场的强弱？ 师： 我们能够测量小磁针N极受力的大小来表征磁场的强弱吗? （学生分组讨论不可行的原因） 师：既然磁场对磁体的作用力不能研究磁场的强弱，那么我们让谁来检验磁场的强弱呢？ 生：（思考后应该能想到）通电导线 师：侦察兵是越大越好还是越小越好呢？电流是越大越好还是越小越好？ 生：（应该回答小好，如果回答大好，教师则指出大的话不能测出某点的磁场强弱，电流太大则产生的磁场影响原有磁场。） 师：物理学中，把很短的一段通电导线中电流I与导线长度L的乘积叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。不过如果做实验的那部分磁场的强弱、方向都是一

5、样的，也就是说磁场是匀强磁场，我们也 3 可以用比较长的通电导线进行实验。 问：请大家猜想一下，一段通电导线在磁场中受力的大小与什么有关？ 生：（可能答案电流I，长度 L，磁场的强度，摆放角度等） 问：请大家设计一个实验来定性的验证猜想 （小组讨论） 师：肯定学生的方法后，确定实验方案，介绍实验器材。 （分组实验）三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度我们可以比较磁场力的大小，分别接通改变导线通电部分的长度，电流强度由外部电路控制。 （1）先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小。 （2）然后保

6、持电流不变，改变导线通电部分的长度。 （实验结束后，请学生说明探究的结论） 生：学生说明实验结论： 实验1 保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。 现象：电流越大，导线的偏角越大。 结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。 实验2 保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。 现象：导线越长，导线的偏角越大。 结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。 （演示实验定义磁感应强度） 师：（进一步提出设想）我们能否设计实验，研究磁场力与电流I和导线长度L之间的关系呢？ 生：介绍实验方案，实验原理和实验仪器。详述实验步骤。利用力学

7、传感器和电流传感器，分别记录导线长度一定时F随I变化的数据，电流一定时F随L变化的数据。定性研究通电导线受力和电流大小、导线长度之间的关系。 4 在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当通电导线长度一定时 电流I（A） 磁场力F(N) ,当电流一定时 在同一磁场中使导线与磁场方向垂直 通电导线的 长度（nL） 磁场力F(N) 生：数据分析得出结论：在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当通电导线长度一定时 FI，在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当电流一定时 FL 即 FIL 用公式表示为 F = BIL B为比例系数 B = FIL 师：通过对实验结论的引申和推广，使学生了解比值FIL 是磁场中各点

8、的位置 函数，比值FIL 与IL的大小无关。 物理学中将这个物理量称之为磁感应强度 师生共同完成： 物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。 即 ILFB? 说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。 单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T。1 T=1N/Am 方向：磁感应强度是矢量。在磁场中的任一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向，亦即磁感应强度的方向。 5 【小结】 电场强度（E） 磁感应强度（B） 意义 描述电场的力的性质的物理量 描述磁场的力的性质的物理量 概 念 的 建 立 电场对电荷q有作用力； 对电场中的不同点，E的值一般不同 E由电场本身决定 磁场对直线电流有作用力 对磁场中的不同点，B的值一般不同 B 由磁场本身决定 公式 E=Fq B=FIL(主板书) 第二节 磁感应强度 1、 物理意义: 2、 定义及定义式: 3、 单位: 4、方向: （副板书）