人教版高中物理-选修3-1-优秀教案《磁场》全章

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第三章磁场eq o(sup7(),sdo5(全章教学设计)全章教学内容分析我们生活在磁的世界里，但是磁对我们来说，依然相当神秘。本章从磁现象和电流磁效应导入磁场，首先介绍了磁场的性质及描述，进而研究磁场对通电导线和运动电荷的作用力。最后介绍带电粒子在磁场中的运动。全章的知识结构始终遵循“从充满问题的现象入手，从实验中发现本质，从本质中体会应用”这一思路。磁场对电流的作用安培力在本章中起着承上启下的作用，它不仅是磁场性质的重要体现，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公

2、式的基础，还是电磁感应动态分析的重要组成部分。在洛伦兹力公式的处理上，教材从“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两个事实出发，提出磁场对运动电荷有作用力的设想，然后用实验来验证，在此基础上引入洛伦兹力概念，并借助电流的微观模型推导洛伦兹力。一般情况下，带电粒子在磁场中的运动比较复杂，它被广泛运用于探索物质的微观结构图相互作用并且在现代科技中有着广泛的应用。教材结合显像管、质谱仪、回旋加速器应用实例主要介绍了带电粒子垂直进入匀强磁场中的匀速圆周运动，旨在让学生掌握粒子运动与控制的研究方法。课标要求1内容标准(1)列举磁现象在生活和生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研

3、究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。例1：观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原理。(2)了解磁场，知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。例2：了解地磁场的分布、变化，及其对人类生活的影响。(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。(4)通过实验认识安培力，会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。例3：利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。例4：了解磁电式电表的结构和工作原理。(5)通过实验认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。例5：观察阴极射线在磁场中的偏转。例6：了解质

4、谱仪和回旋加速器的工作原理。(6)认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。2活动建议(1)用电磁继电器安装一个自动控制电路。(2)观察电视显像管偏转线圈的结构，讨论控制电子束偏转的原理。知识版块及知识结构磁场的概念磁场的描述磁场对通电导线的作用力磁场对运动电荷的作用力带电粒子在匀强磁场中的运动知识结构图教学目标1知识与技能(1)了解磁场，知道磁场的基本特性，知道磁感应强度和磁通量。(2)知道磁感应强度、磁感线，会用磁感线描述磁场，会判断条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流及通电螺线管周围的磁场分布。(3)了解磁现象在生活、生产中的应用，能运用有关磁场的知识解释日常生活中的磁现象。(4)通过实

5、验认识安培力，会判断安培力的方向，会计算匀强磁场中的安培力大小。(5)通过实验认识洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力大小。(6)了解电子束的偏转原理及其在科学技术中的应用。知道回旋加速器、质谱仪的工作原理和基本用途。2过程与方法(1)通过对磁感线和磁场的学习，了解物理模型在物理学发展中的作用。(2)通过“用细铁屑模拟磁体的磁场”“感受磁场的强弱”等实验，提高收集信息和处理信息，得出物理结论，分析和解决问题的能力。(3)能在探究“磁场对电流的作用力”的过程中，掌握通过控制变量法进行实验探究的一般程序。(4)运用“推理假设实验验证”的科学方法，归纳出带电粒子受磁场作用的规律和运动规律，

6、认识科学的思维方法。(5)通过做一些磁现象的探究小实验，培养自主探究的能力，通过了解磁场对粒子控制的实际应用了解现代粒子物理领域的发展现状。3情感态度与价值观(1)领略磁现象的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲乐于探究磁现象的奥秘。(2)了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，增强爱国主义情结。(3)关注与磁相关的现代技术的发展与趋势，认识电磁现象的研究在社会发展中的作用，有将科学服务于人类的意识。学情分析学生在初中学习和日常生活中对于磁现象已经有了粗浅的认识，在静电场的学习中也建立了“场”的基本观念，对于场的性质的研究方法及描述方法也积累了一定的经验。这些因素都为利用类比

7、展开教学提供了条件。洛伦兹力及其公式的处理方法，有利于培养学生的逻辑推理能力。本章知识对学生的空间智能要求较高，学生对磁场、电流和作用力的空间方向关系可能产生困惑，对有关地磁场分布的问题也可能区分不清，教学中可以借助电脑三维动画突破难点。教学要求与建议1通过实验丰富学生的感性认识，形成基本的物理概念。本章以演示实验为主，可以增加学生的参与成分，课内实验与课外实验研究相结合。2注意逻辑推理与类比方法相结合，在建构知识体系的同时渗透科学方法教育。磁场的性质和描述、磁感线等内容注意与电场知识类比处理，从安培力到洛伦兹力的推导注重逻辑推理。3注重粒子运动与控制的实际应用。本章教材中涉及速度选择器、磁流

8、体发电机、电磁流量计、质谱仪、回旋加速器以及电视机显像管、云室、气泡室、霍尔元件等粒子运动控制仪器，加上前面接触过的示波器、直线加速器、静电复印机、密立根实验等，构成粒子运动与控制的应用体系，根据不同要求知道或理解这些仪器的基本原理，一方面巩固了电磁场的基本知识，同时也增加了对现代科学技术的了解。4注重教材内容的开放性，充分利用多媒体手段及教材内外的课程资源，为学生的自主学习和教学方式多样化创造条件。5注意化抽象为具体，帮助学生提高空间想象力，突破教学难点。课时分配建议1磁现象和磁场1课时2磁感应强度1课时3几种常见的磁场1课时4磁场对通电导线的作用力2课时5磁场对运动电荷的作用力1课时6带电

9、粒子在匀强磁场中的运动3课时1磁现象和磁场教学设计(一)eq o(sup7(),sdo5(整体设计)教学分析本节内容多为初中学过的知识，重点是电流的磁效应和磁场概念的形成，可以结合演示实验，对初中知识复习概括并从科学与人文两个角度提升认识，为后续学习打下基础。教材利用文本材料例如“指南针与郑和下西洋”说明我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响；通过“地球磁场与古地质学”，使学生了解“地磁异常”的现象。应该注意的是，本节内容蕴含了丰富的人文内涵。教学目标1了解磁现象。了解电流磁效应的发现过程，体会奥斯特发现的重要意义。2知道磁场的基本特性。了解地球的磁场。3了解我国古代在磁现象方面的

10、研究成果及其对人类文明的影响。关注磁现象在生活和生产中的应用。4知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。教学重点难点重点：电流的磁效应和磁场概念的形成。难点：磁场的物质性和基本性质。突破：在复习初中知识的基础上，首先形成磁场的概念，以与电场类比的形式使学生形成磁场的概念并理解磁场的基本性质是对放入其中的磁极和电流有力的作用，以及它们之间的作用靠磁场传递的性质。教学方法与手段利用演示实验，使学生首先在感官上感知磁场的存在，磁场对磁极作用的存在，以及磁场对电流作用的存在。在复习初中知识的基础上，形成磁场的概念，引导学生理解磁场的物质性。引导学生阅读教材，掌握知

11、识。合作学习为主，利用类比法、实验法、比较法引导学生进行分类阅读、讨论。并引导学生观察了解磁现象在日常生活中的应用。eq o(sup7(),sdo5(课前准备)教学媒体条形磁铁、蹄形磁铁、铁架台、线圈、干电池、直导线、大磁针、小磁针若干、PPT多媒体课件、实物投影仪、视频片断等。知识准备磁极、磁极之间的相互作用等知识。课时安排1课时eq o(sup7(),sdo5(教学过程)导入新课事件1教学任务：创设情景，导入新课师生活动：引导学生讨论和介绍生活中的有关磁现象利用郑和下西洋的故事提问：同学们都知道郑和下西洋的故事，但是茫茫大海中郑和的船队是如何确定方向的呢？(学生回答：指南针)继续提问：指南

12、针是根据什么制成的呢？利用PPT文件展示问题。问题1初中学过自然界的磁体共有几个磁极？学生答磁体有两个磁极：南极、北极。(S极、N极)问题2磁极间相互作用的规律是什么？学生答同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。问题3两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？学生答磁场。教师演示：推进新课事件2教学任务：磁现象师生活动：介绍人类对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象：郑和下西洋是靠的指南针来确定方向，其实关于磁性的问题，我国在很早的时候就有了记载，早在春秋战国时代就有了关于磁石的记载和描述；到了东汉时代我国就有了“司南”的记载，这是公认的最早的磁性指南

13、的工具。指南针是我国古代的四大发明之一。问题1：天然磁石的主要成分是什么？永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。问题2：什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？磁性最强的区域就是磁极。阅读教材得到：磁性、磁体、磁极等概念：(板书)能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体，包括天然磁石和人造磁铁。(永磁体)磁体中磁性最强的区域叫磁极，且同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。交流讨论：教师引导：在很久远的时候，我们的祖先就知道利用磁性了，而现在磁现象也是广泛应用于我的生活中，同学们想一想，在你的周围有哪些是关于磁的应用？日常生活中，磁的应用会给我们带来方便。例如，在柜门上安装“门吸”

14、能方便地把柜门关紧；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的铁螺钉取出来。请你关注自己的生活，看看哪些地方应用磁性可以带来方便。请说出你的创意。如果有铁质的物体(如小刀等)落入了深水中无法取回，则可以用一根足够长的细绳拴一磁体，放入水中将物体吸住，然后拉上来；如果有许多大头针(小铁屑等)撒落地上，可以用一块磁铁将它们迅速拾起来。通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。教师要注意引导学生，并对学生的主张给予激励性的评价。事件3教学任务：电流的磁效应师生活动：

15、学生自主参与：重现电流磁效应的发现过程【当初的问题的提出】自然界中的磁体总存在着两个磁极，而且磁极之间的作用是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。这个性质跟我们学过的哪种情况相似？【对比电现象】 自然界中存在着两种电荷，电荷之间的作用是同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。【人们感觉】 是不是电和磁之间存在着某种联系？【搜寻证据】 1731年，一名英国商人发现：雷电过后，他的一箱刀叉竟具有了磁性；1751年，富兰克林发现，莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化。【反对的理由】 磁极不可能像电荷那样单独存在；磁体不会对带电体产生直接的影响；等等。【反对的代表】 库仑、托马斯杨、安培等【赞同的代表】 奥斯特结论

16、：电流的磁效应：电流可能产生磁场。事件4教学任务：奥斯特实验师生活动：【演示】 演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。为清楚，用视频演示。观察与描述：做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，留下问题让学生思考。总结与归纳：电流能产生磁场！奥斯特发现电生磁！讨论与交流：介绍奥斯特实验的过程，提示学生在学习和生活中要做有心人在刚才的实验操作中有一处不是恰当的做法，你能找出来吗？(短路，对电池有害，因此时间

17、应该短一点)重现电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。法拉第说：“他猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明。”教师提出问题：问题1：人们是通过哪些自然现象，开始形成了相互联系和相互转化的思想？问题2：开始，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？你从中有何启发？问题3：奥斯特是如何发现电流磁效应的？以前的实验为什么会失败？谈谈你的想法。奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义，竟使安培、法拉第对奥斯特有如此高的评价？

18、同学们阅读教材，讨论、交流、发表见解。结论：电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。事件5教学任务：磁场及其物质性师生活动：磁体对磁体有力的作用，奥斯特实验说明了电流有磁效应，说明了电流对磁体有力的作用；那么磁体对电流有作用吗？电流与电流之间有相互作用吗？这些作用力都不需要直接接触，就能产生。那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？(请同学们说明磁体对电流也有作用，学生可以根据牛顿第三定律从理论上得到，教师演示磁体对电流的作用、电流对电流的作用)我们以前也知道了磁体之间也有相互作用；我们发现这些相互作用，都是可以不相互接触的，那么是通过什么使这

19、些没有相互作用的磁极、电流之间发生相互作用的呢？【演示】 磁场对电流的作用，电流与电流的作用类比于库仑力和电场，形成磁场的概念。磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质。我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的。那么，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接

20、发生的，而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的)。通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”，磁场也具有物质性。结论1：磁场的概念：磁体或电流周围存在的一种传递它们之间相互作用的特殊物质(看不见、摸不着，是物质存在的一种特殊形式)。结论2：磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用。结论3：磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。事件6教学任务：磁的应用的分类：讨论与交流：(1)利用磁体对铁、钴、镍的吸引力，如门吸、带磁性的螺丝刀、皮带扣、女式的手提包扣、手机皮套扣等等。(2)利用磁体对通

21、电导线的作用力。如喇叭、耳机、电话、电动机等等。(3)利用磁化现象记录信息，如磁带、磁卡、磁盘等等。事件7教学任务：地球的磁场师生活动：引导学生介绍磁性的地球地理的南北极和地磁的南北极的区别，磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。结论：地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场地磁场指南针的发现就说明了地球周围有磁场讨论与交流：地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近)，其间存在磁偏角。这一现象最早由我国宋代学者沈括发现。西方最早发现这个现象的是哥伦布，比沈括要晚400多年！结论：地球周围

22、的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。课堂巩固与反馈事件8教学任务：形成性测试：1关于磁场的正确说法是(A)A磁体之间的相互作用是通过磁场发生的B磁场是人们设想的，实际上并不存在C磁场是奥斯特发现的D只有磁铁周围才存在磁场2磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同方法。请你对磁的应用分类，每类举一个例子。eq blc rc (avs4alco1(课堂小结)事件9教学任务：引导学生从知识、方法、情感三个侧面小结本节课的学习活动。通过对本节内容的学习，使学生认识到科学发现历程的艰辛，同时提醒学生在学习和生活中要做有心人。eq blc rc

23、 (avs4alco1(布置作业)1复习本节教材。2指导学生阅读STS。3完成课本课后问题与练习。eq o(sup7(),sdo5(板书设计)1磁现象和磁场一磁现象磁性、磁体、磁极二电流的磁效应1发现电流磁效应的进程2奥斯特实验3电流的磁效应三磁场1磁场的概念2磁场的基本性质3磁场是媒介物四磁性的地球教学设计(二)eq o(sup7(),sdo5(整体设计)教学目标1知识与技能(1)了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。列举磁现象在生活、生产中的应用；(2)知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用；(3)知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流

24、和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。知道地球具有磁性。2过程与方法：利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。培养学生的比较推理能力。3情感、态度与价值观：了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展；在教学中渗透物质的客观性原理。教学重点：电流的磁效应和磁场概念的形成。教学难点：磁场的物质性和基本性质、地磁场。教学方法：类比法、实验法、比较法。教学用具：条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片、多媒体辅助教学设备。eq o(sup7(),sdo5(教学过程)导入新课介绍生活中有关的磁现象及本章所要研

25、究的内容。我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等。进入21世纪后，科技的发展突飞猛进、一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础。在本章，我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。本章共两个单元。第1、2、3节为第一单元；第4第6节为第二单元。今天，我们首先认识磁场。复习提问，引入新课问题组初中学过

26、磁体有几个磁极？磁极间相互作用的规律是什么？两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？过渡语磁场我们在初中就有所了解，从今天我们要更加深入地学习它。推进新课1磁现象(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象。(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。教师：引导学生阅读教材“磁现象”两段，明确以下几个问题：问题1：天然磁石的主要成分是什么？永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。问题2：什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规

27、定的？磁性最强的区域就是磁极。2电流的磁效应(1)介绍人类认识电现象和磁现象的过程。(2)演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，也可以留下问题让学生思考。了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。教师：

28、电现象和磁现象之间存在着许多相似，请你举例说明。学生：讨论、交流、发表见解。电荷存在正负、磁体存在两极；电荷间有力的作用，且同号电荷相斥，异号电荷相吸；磁体间同样有力的作用，且同名磁极相斥，异名磁极相吸。教师：电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？如果你是一位物理学家，你会怎样认为呢？教师：引导学生阅读教材80页思考问题：问题1：人们是通过哪些自然现象，开始形成了相互联系和相互转化的思想？问题2：开始，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？你从中有何启发？问题3：奥斯特是如何发现电流磁效应的？以前的实验为什么会失败？谈谈你的想法。奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义，竟使安培、法拉第对奥斯特有如

29、此高的评价？学生：阅读教材，讨论、交流、发表见解。3磁场演示：磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。提问：磁体对磁体有力的作用，奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。这些作用力都不需要直接接触，就能产生。那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？答：是通过磁场产生的。教师：你为什么会想到是通过磁场产生的？类比前面的学习谈一下自己的看法。学生：奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。电荷的周围存在电场，电荷间通

30、过电场产生相互作用，那么，磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。教师：既然电流的周围存在磁场，对磁体会产生力的作用，那么磁体对电流会产生力的作用吗？电流与电流之间有没有力的作用？学生：有。因为力的作用是相互的。演示：如图所示，通电导线与磁体间发生相互作用。通电导线与磁体通过磁场发生相互作用学生：认真观察实验，体会磁体对通电导线产生力的作用。结论：磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的。问题：大家猜想一下，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？学生：

31、磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)结论：电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接发生的，而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的)。通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”，磁场也具有物质性。问题：请大家思考，悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？答：说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力。4磁性的地球明白地理的南北极和地磁南北极的区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向

32、地理的南北极。教师：地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。观察下图，地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角，叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且，地球的磁极在缓慢地移动，磁偏角也在缓慢地变化。地理两极与地磁两极不重合指出：许多天体和地球一样，也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的，而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。5课堂小结6作业：1、完成P81练习2、3。教后记

33、：思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。eq o(sup7(),sdo5(备课资料)中国古代关于磁的本性的认识磁石为什么能吸铁，而不能吸引其他金属(铜、金等)和非金属？东汉王充曾认为是“气性”相同，互相感应的结果。到了宋代陈显微和俞琰对这个问题做过研究。陈显微指出：“磁石吸铁，皆阴阳相感，阻碍相通之理，岂能测其端倪哉！”(古文参同契笺注集解卷上引陈显微语)。俞琰指出：“神与气和，隔阂相通，犹如磁石之吸铁也。”(同上，引俞琰语)。他们都是试图用中国

34、古代的“元气说”去解释，认为磁石吸铁是因为铁和磁石之间存在着内在的“气”的联系，是“阴阳相感”“神与气和”，这种解释虽然模糊，但能够从铁和磁之间内在的“气”的联系去寻找原因，却是可贵的。明末清初的刘献廷在广阳杂记中还讲到磁的屏蔽现象。他指出：“磁石吸铁，隔碍潜通。或问余曰：磁石吸铁，何物可以隔之？犹子阿孺曰：惟铁可以隔之耳，其人去而复来，曰：试之果然。”铁是强磁性物质，导磁系数远大于1，故可以产生屏蔽效应。2磁感应强度教学设计(一)eq o(sup7(),sdo5(整体设计)教学分析磁感应强度是磁场一章的重要概念，在本节课的学习中，学生再次体会用比值定义物理量的方法，而且由于定义磁感应强度涉及

35、的物理量有三个：磁场对导线的作用力、电流、导线长度，还要注意定义的条件：导线和磁场垂直，所以难度更大，教学要求更高。教学目标1理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。2能用磁感应强度的定义式进行有关计算。3通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)，使学生理解和掌握磁感应强度的概念。4培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点)，同时也是本节的难点。通过与电场强度的定义的类比，以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感应强度的定义，从而突破难点。教学方法与手段首先通过实验让学生观察了解磁场对

36、电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系，然后利用理论推导得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流成正比，跟导线长度成正比。在此基础上引入磁感应强度的定义。教学中在教师的启发和引导下，学生通过实验探究、理论探究，在他们相互合作、共同探讨的过程中，观察现象，得出结论，给出定义，完成这节课的学习。eq o(sup7(),sdo5(课前准备)教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线等多媒体课件、实物投影仪。知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。eq o(sup7(),sdo5(教学过程)导入新课事件1教学任务：演示实验，导入新课师生活动：PPT展示巨大

37、的电磁铁起重机吊起重物的图片，利用磁场的一些有趣图片等，激发学生的兴趣、求知欲。【演示】 学生观察实验现象：把一段通电导体棒放在电磁铁产生的磁场中，改变电磁铁中的电流，可以看到，同一通电导体棒受力不同，引导学生在观察现象的基础上思考：这一现象说明了什么问题？结论：实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。问题：怎样表示磁场强弱？引入新课：为了表征磁场的强弱和方向，我们引入一个新的物理量：磁感应强度。推进新课事件2教学任务：磁感应强度的方向。师生活动：【演示】 实物投影仪演示小磁针在磁铁周围的不同位置指向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同。放在磁场中的小磁针在电场中，我们用电场强度表示电场的强

38、弱和方向，在磁场中我们用磁感应强度表示磁场的强弱和方向。所以，磁感应强度是一个矢量，磁场中某点磁感应强度的方向，就是该处磁场的方向，也就是小磁针的N极在此处受磁场力的方向。磁感应强度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即为该处磁场方向。事件3教学任务：明确研究对象，建立电流元概念师生活动：在电场中，我们通过电场对电荷的作用力来了解电场的性质，我们可以用类比的方法研究磁场的性质。研究对象的选取问题。学生讨论：能否选取小磁针为研究对象，通过磁场对小磁针的作用力来研究磁场的性质？参考结论：因为磁场对小磁针的两个磁极均有力的作用，且总是等大反向，不易于测量和分析。磁场还对哪些对象有力的作用？学生发散

39、思维寻找答案：电流。现在我们需要通过磁场对电流的作用力，来了解磁场的性质。选取电流作为研究对象存在哪些不足？学生讨论：电流形状、磁场分布、各部分在磁场中位置不同导致受力情况不同，等等类比点电荷概念抽象电流元：为了研究问题的方便，常常选取较短的一段电流进行研究，在这段电流上电流不弯曲、磁场强弱相同，电流各部分所受磁场力也相同。这个用来选作研究对象的一小段电流称为电流元。事件4教学任务：实验探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。师生活动：问题：磁场对电流的作用力大小跟哪些因素有关呢？学生提出猜想后，教师通过实验检验。【演示】 磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向间的关系。结论：导线跟磁场垂直

40、时，磁场对电流的作用力最大；导线跟磁场平行时，磁场对电流没有作用力。下面我们就研究导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流大小和导线长度的关系。【演示】磁场对电流的作用力跟电流大小的关系。实验装置如图所示：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对电流的作用力的大小。分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流大小由外部电路控制。先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，观察电流大小不同的情况下，磁场对电流的作用力的大小。结论：电流越大，磁场对电流的作用力越大；

41、电流越小，磁场对电流的作用力越小。【演示】磁场对电流的作用力跟导线长度的关系。在上述实验装置中，保持电流不变，改变在磁场中导线通电部分的长度，观察导线长度不同的情况下，磁场对电流的作用力的大小。结论：磁场中的导线越长，磁场对电流的作用力越大；磁场中的导线越短，磁场对电流的作用力越小。事件4教学任务：理论探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。师生活动：引导学生通过推导，从理论上说明上述实验结论，并进一步得出磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的定量关系。结论：磁场对电流的作用力跟电流大小成正比，跟导线长度成正比，即FIL，引入比例系数B，写成等式为：FBIL。事件5教学任务：定义磁感应强度

42、。师生活动：通过和电场强度的定义类比，引入磁感应强度的定义。提问：电场强度是如何定义的？其定义式是什么？学生答电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷电荷量的比值来定义的，其定义式为Eeq f(F,q)。讨论与交流：根据描述电场强弱和方向的方法，讨论表示磁场强弱的物理量磁感应强度的定义方法。学生会考虑根据小磁针受力定义磁感应强度，引导学生考虑到小磁针静止时所受合力为零，磁极来定义磁场强弱不好定量。总结与归纳：通过上述实验和理论探究，我们已经得出结论：当通电直导线在磁场中与磁场方向垂直时，受到磁场对它的作用力跟通过它的电流成正比，跟导线长成正比。对于磁场中某处来说，通电

43、导线在该处受的磁场力F与通电电流I与导线长度L乘积的比值是一个恒量，比值eq f(F,IL)与电流I和导线长度L的大小均无关。在磁场中不同位置，这个比值可能各不相同，因此，这个比值反映了磁场的强弱。磁感应强度定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫该处的磁感应强度，磁感应强度用B表示，则：Beq f(F,IL)。磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。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 T1 eq f(N,Am)顺便说明，一般的永磁体磁极附近的磁感应强度是0.5 T左右，地球表面的地磁场的磁感应强度大约为5.

44、0105 T。eq blc rc (avs4alco1(课堂练习)1匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4103 N，问：该处的磁感应强度B是多大？(让学生回答)应答：根据磁感应强度的定义Beq f(F,IL)eq f(4103,22102) T0.1 T在这里应提醒学生在计算中要统一单位，计算中必须运用国际单位。再问：若上题中电流不变，导线长度减小到1 cm，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？若导线长不变，电流增大为5 A，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？引导学生讨论，得出正确的答案：2103 N,0.1 T；11

45、02 N,0.1 T，并指出，某处的磁感应强度由建立该磁场的场电流情况和该点的空间位置来决定，与检验通电直导线的电流大小、导线长短无关。讨论与交流：检验某处有无电场存在，可以用什么方法？检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？回答：检验有无电场存在，可用检验电荷，把检验电荷放在被检验处，若该检验电荷受到电场力作用，则该处有电场存在，场强不为零；若该检验电荷没有受到电场力作用，该处没有电场存在或该处场强为零。检验某处有无磁场存在，可用“检验电流”，把通电导线放在被检验处，若该通电导线受磁场力作用，则该处有磁场存在，磁感应强度不为零；若该通电导线不受磁场力作用，则该处无磁场存在，该处磁感应强度为零。

46、追问：如果通电导线不受磁场力，该处是一定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？引导学生讨论，得出“不一定”的正确结果。因为当通电导线平行磁场方向放在磁场中，它是不受磁场力作用的(这是实验证明的结论)。再次强调磁感应强度定义的条件：通电直导线必须垂直磁场方向放置。再问：如何利用通电导线检验某处磁场的存在与否呢？应答：可以改变通电导线的方向，若在各个方向均不受磁场力作用，则该处没有磁场。再问：用通电导线在不同方向检测，至少检测几次就可确定该处没有磁场存在？应答：至少在相互垂直的两个方向上检测两次。先将其放在任意方向检测，若此时其不受磁场力作用，则再将通电导线沿垂直刚才的方向放置，若此时其仍不受磁场力作

47、用，则说明该处无磁场存在。结论：用通电直导线检验磁场的存在或磁感应强度的大小，若不管怎样变化导线方向，某处通电直导线都不受磁场力作用，严格地讲这只能说明该处的磁感应强度为零，而不能断定该处无磁场。就像检验电荷在某点不受电场力作用，只能说明该点电场强度为零或是合场强为零，而不能断定该点没有电场一样。eq blc rc (avs4alco1(课堂训练)1有关磁感应强度B的方向说法正确的是()AB的方向就是小磁针N极所指的方向BB的方向与小磁针N极的受力方向一致CB的方向就是该处磁场的方向DB的方向垂直于该处磁场的方向答案：BC2关于磁感应强度，下面说法正确的是()A一小段通电导线放在磁场A处时，受

48、磁场力比放在B处大，说明A处磁感应强度比B处大B由Beq f(F,IL)知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线IL乘积成反比C放在匀强磁场中各处的通电导线，受力的大小和方向均相同D小磁针N极所受磁场力方向就是该处磁感应强度的方向答案：D课堂巩固与反馈事件6教学任务：形成性测试：学生独立完成。时间：4分钟1下列说法中错误的是()A磁场中某处的磁感应强度大小，等于垂直磁场方向通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场C一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大D

49、因为Beq f(F,IL)，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比2一根导线长0.2 m，通过3 A的电流，在磁场中某处受到的最大磁场力是6102 N，则该处的磁感应强度B的大小是_ T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_ T。3磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受的磁场力为5102 N，则这个位置的磁感应强度为多大？答案：1.BCD2.0.10.13.2 T事件7教学任务：磁场的叠加遵守矢量的平行四边形定则学生讨论：若在某一空间中某一点同时存在几个磁场，磁感应强度分别为B1、B2、B3、B4，则此

50、空间中该点的磁感应强度应为多少？如何计算？eq blc rc (avs4alco1(课堂小结)事件8教学任务：引导学生从知识、方法、情感三个侧面小结本节课的学习活动。eq blc rc (avs4alco1(布置作业)1复习本节教材。2完成课本课后问题与练习。eq o(sup7(),sdo5(板书设计)2磁感应强度一、磁感应强度的方向：小磁针静止时N极所指的方向为该处磁感应强度的方向二、定义式Beq f(F,IL)(条件：电流I和磁场方向垂直)三、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量四、单位：特斯拉，简称特，国际符号是T。1 T1 eq f(N,Am)五、磁感应强度是矢量教学设计(

51、二)eq o(sup7(),sdo5(整体设计)教学分析磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点。同时，磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，符合学生的认知水平。可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点，形成磁感应强度的概念。教学目标1通过实验、类比分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量磁感应强度。2进一步体会通过比值法定义物理量的方法。3知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。4培

52、养学生探究物理现象的兴趣，提高学习能力。教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点)，同时也是本节的难点。通过与电场强度定义的类比，以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感应强度的定义，从而突破难点。教学方法与手段首先通过观看视频，让学生对不同磁场强弱不同有一个感性认识，然后通过分组实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系，再利用DIS演示实验得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流成正比，跟导线长度成正比。在此基础上引入磁感应强度的定义。教学中在教师的启发和引导下，学生通过实

53、验探究、理论探究，在他们相互合作、共同探讨的过程中，观察现象，得出结论，给出定义，完成这节课的学习。eq o(sup7(),sdo5(课前准备)教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验材料等多媒体课件、实物投影仪。知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。eq o(sup7(),sdo5(教学过程)导入新课事件1教学任务：观察视频，导入新课学情分析：学生初中已学习过电磁铁的有关知识，了解电磁铁的简单应用，利用他们熟悉的知识，生活中电磁铁的应用的有关例子，激发他们的好奇心，引入本节学习的重点内容。师生活动：播放两个视频：磁悬浮列车简单原理，巨大的电磁铁起重机吊起重物PPT

54、展示磁悬浮列车和巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片，利用磁场的一些有趣图片等，激发学生的兴趣、求知欲。【分组实验】 学生自己动手操作并观察实验现象：如图，通电电磁铁吸引别针，改变电磁铁中电流的大小，可以看到，吸引别针的多少不同，引导学生在观察现象的基础上思考：这一现象说明什么问题？结论：实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。问题：怎样表示磁场强弱？引入新课磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢？提问1：用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？用电场强度来描述电场的强弱和方向。提问2：电场强度是如何定义的，其定义式是什么？电场强度是通

55、过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷电荷量的比值来定义的，其定义式为Eeq f(F,q)。我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量磁感应强度。推进新课事件2教学任务：磁感应强度的方向。学情分析：通过初中的学习，学生已了解电流周围存在磁场、磁铁周围存在磁场，为了形象地描述磁场，在物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向定为那点的磁场方向。师生活动：【演示】 实物投影仪演示小磁针在磁铁周围的不同位置指向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同。电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向，磁场也有强弱和方向。思考，电场强度的方向是如何规定的？对研究磁感应强度的方向有何启发

56、？规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。场强的方向是从电荷受力的角度规定的。小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用，因此，磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向，即磁感应强度的方向。事件3教学任务：实验探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。学情分析：学生已深信磁场有强弱和方向，前面的学习了解了磁感应强度的方向即为磁场的方向，且用小磁针N极受力方向可确定磁场方向，但如何确定磁感应强度的大小是一个难点问题。师生活动：教师通过设问启发学生思考，降低问题解决的难度。问题1：在电场中，我们通过电场对电

57、荷的作用力来了解电场的性质，磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极，小磁针静止时，两个磁极所受合力为零，因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱，即无法定义磁感应强度的大小。问题2：那如何研究磁感应强度的大小呢？磁场对磁极有力的作用，磁场对通电电流也有力的作用。无法从小磁针受力的情况研究磁感应强度的大小，转换一下思维，是否可从电流在磁场中受力的角度去研究？现在我们需要通过磁场对电流的作用力，来了解磁场的性质。问题3：磁场对电流的作用力大小跟哪些因素有关呢？学生提出猜想：磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向有关磁场对电流的作用力跟电流的大小有关磁场对电流

58、的作用力跟导线的长度有关磁场对电流的作用力跟磁场强度有关等等。通过分组实验学生亲自动手检验。实验前让学生明白：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中，研究较长的一段通电导线的受力情况，从而推知一小段电流元的受力情况。实验装置如图所示：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“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电

59、流由外部电路控制。在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素【分组实验】 启发学生学会应用控制变量法。(1)保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小。结论：通电导线长度一定时，电流越大，导线所受磁场力就越大。(2)保持电流不变，改变导线通电部分的长度。结论：电流一定时，通电导线越长，磁场力越大。(3)部分学生实验器材有电磁铁，可通过改变电流改变磁场强弱，探究磁场对电流的作用力跟磁场强弱的关系。通电导线长度一定，电流不变时，磁场越强，磁场对电流的作用力越大。上面的结论都是学生在上述实验装置，也就是导线跟磁场垂直时，实验操作得出的结论。师生可共同演示导线跟磁场平行时，导线受力情况。【演示】 磁场对电

60、流的作用力跟导线与磁场方向间的关系。结论：导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力最大，导线跟磁场平行时，磁场对电流没有作用力。事件4教学任务：用DIS演示实验理论探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。师生活动：通电导线在磁场中受力大小与电流定量关系的研究用DIS演示实验研究通电导线与磁场方向垂直时受力大小与电流大小的定量关系。如图所示的装置保持通电导线框的位置不变，用力传感器测量所需拉力F(等于电流所受磁场作用力大小)的大小，拉力与电流所受磁场力为平衡力。用电流传感器测量线框中的电流。 (1)保持L不变，改变I四次，测定相应的四个力F，利用图象得到FI。(2)保持I不变，用三个相同的蹄形