2024-2025学年新教材高中物理 第13章 电磁感应与电磁波初步 1 磁场 磁感线教案 新人教版必修第三册

2024-2025学年新教材高中物理第13章电磁感应与电磁波初步1磁场磁感线教案新人教版必修第三册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中物理第13章《电磁感应与电磁波初步》的第1节《磁场磁感线》。本节课的主要内容有：

1.磁场的基本概念：磁体、磁性、磁极等。

2.磁场的表示方法：磁感线。

3.磁场的性质：磁力、磁通量、磁感应强度等。

4.磁场对电流的作用：洛伦兹力、安培力等。

5.磁场的应用：电动机、发电机、变压器等。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，主要体现在以下几个方面：

1.科学思维：通过学习磁场的概念和性质，培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力。

2.科学探究：引导学生通过观察、实验和数据分析，探究磁场对电流的作用，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

3.科学态度与价值观：通过学习磁场的应用，使学生认识到物理知识在生活中的重要性，培养学生的科学态度和社会责任感。

4.科学交流：鼓励学生在课堂上积极发言，与同学交流想法，提高学生的表达能力和团队协作能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了以下相关知识：物理学的基本概念、基本原理；磁体的性质和磁极的定义；电流的基本概念；简单电路的连接和电路图的识别等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，他们对探索自然现象和解决实际问题充满好奇，对于实验操作和动手能力较为感兴趣。在学习能力方面，他们能够理解和掌握基本的物理概念和原理，但在解决复杂问题时可能会遇到困难。在学习风格上，有的学生喜欢通过观察和实验来学习，而有的学生则更倾向于通过理论学习来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习磁场和磁感线的概念时，学生可能会对磁场的性质和磁感线的表示方法感到困惑；在理解磁场对电流的作用时，学生可能会对洛伦兹力和安培力的计算和应用遇到困难；此外，学生在将所学知识应用到实际问题中时，可能会遇到如何将理论知识与实际现象相结合的挑战。教学资源1.软硬件资源：多媒体教室、物理实验室、实验仪器（磁铁、电流表、电压表等）、黑板、粉笔。

2.课程平台：学校提供的教学平台，用于发布教学资料、布置作业和交流讨论。

3.信息化资源：教学PPT、动画演示、视频资料、在线测验等。

4.教学手段：讲授法、实验法、讨论法、问题驱动法等。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：教师通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：教师围绕“磁场”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：教师利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，自主阅读预习资料，理解磁场的基本概念和性质。

-思考预习问题：学生针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：教师引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：教师利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“磁场”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：教师通过故事、案例或视频等方式，引出“磁场”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：教师详细讲解磁场的基本概念、磁感线的表示方法以及磁场的性质，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：教师设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握磁场的基本概念和性质。

-解答疑问：教师针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验磁场的应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解磁场的基本概念和性质。

-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握磁场的基本概念和性质。

-合作学习法：教师通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解磁场的基本概念和性质，掌握磁场的基本技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：教师根据“磁场”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：教师提供与“磁场”课题相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：教师及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：教师引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：教师引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的磁场的基本概念和性质。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理1.磁场的基本概念

-磁体：具有磁性的物体。

-磁性：物体吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质。

-磁极：磁体上磁性最强的部分，分为北极和南极。

-磁性方向：用小磁针自由静止时N极的指向表示，规定磁场中某点的磁场方向与小磁针N极的指向相同。

2.磁场的表示方法

-磁感线：用来表示磁场分布的线，从磁体的北极出发，回到南极。

-磁感线的特点：磁感线是闭合的，不相交，磁感线的疏密表示磁场的强弱。

3.磁场的性质

-磁力：磁体对磁性材料的吸引力。

-磁通量：磁场穿过某个面积的总量，用Φ表示，单位是韦伯（Wb）。

-磁感应强度：单位面积上磁通量的大小，用B表示，单位是特斯拉（T）。

-磁场对电流的作用：安培力、洛伦兹力。

4.磁场对电流的作用

-安培力：电流在磁场中受到的力，方向由右手定则确定。

-洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力，方向由左手定则确定。

5.磁场的应用

-电动机：利用磁场对电流的作用，实现电能转化为机械能。

-发电机：利用磁场对导体切割磁感线产生的感应电动势，实现机械能转化为电能。

-变压器：利用电磁感应原理，实现电压的升降转换。

6.磁场与磁感线的计算

-磁场的计算：根据电流元在磁场中受到的安培力或洛伦兹力，计算磁场的强度。

-磁感线的计算：根据磁场的分布和磁感线的性质，绘制磁感线分布图。

7.磁场与电流的相互作用

-电流在磁场中的受力分析：利用安培力公式F=BILsinθ，计算电流在磁场中的受力大小和方向。

-磁场对导体运动的影响：利用洛伦兹力公式F=Bqv，分析磁场对运动电荷的作用。内容逻辑关系1.磁场的概念与磁感线

①磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，它对磁性材料和电流有作用力。

②磁感线是用来描述磁场分布的虚拟线条，从磁体的北极出发，回到南极，不相交、不相切。

③磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁场中的每一点都有一个确定的磁场方向。

2.磁场的性质与测量

①磁场对磁极有吸引力，对电流有力的作用，这是磁场的基本性质。

②磁通量Φ=BS（B为磁感应强度，S为面积），用于描述磁场穿过某个面积的总量。

③磁感应强度B=F/IL（F为安培力，I为电流，L为电流元的长度），用于描述单位面积上磁通量的大小。

3.磁场对电流的作用

①安培力F=BILsinθ，方向垂直于磁场、电流和电流方向的速度平面。

②洛伦兹力F=Bqv，方向垂直于磁场、电荷和电荷速度平面。

③磁场对电流的作用是导致电流方向发生偏转，进而产生力矩或力。

4.磁场的应用

①电动机是利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能的装置。

②发电机是利用磁场对导体切割磁感线产生的感应电动势，实现机械能转化为电能。

③变压器是利用电磁感应原理，实现电压的升降转换，应用于电力系统。

5.磁场与磁感线的计算

①利用安培力公式F=BILsinθ，计算电流在磁场中的受力大小和方向。

②利用洛伦兹力公式F=Bqv，分析磁场对运动电荷的作用。

③利用磁通量公式Φ=BS，计算磁场穿过某个面积的总量。

6.磁场与电流的相互作用

①电流在磁场中受到的力取决于电流的大小、方向和磁场的强度。

②磁场对导体运动的影响体现在洛伦兹力对电荷的作用上。

③磁场与电流的相互作用是电磁学中的基本现象，广泛应用于技术和科学研究。反思改进措施①引入实际案例：通过引入日常生活中与磁场相关的实际案例，如电动机、发电机、变压器等，帮助学生更好地理解和掌握磁场的基本概念和性质。

②利用信息技术：利用多媒体、在线平台等信息技术手段，提供丰富的教学资源，包括PPT、视频、动画等，提高学生的学习兴趣和参与度。

③开展实践活动：设计一些简单的实验和实践活动，让学生在实践中感受磁场的作用，加深对磁场概念的理解和掌握。

2.存在主要问题

①学生自主学习能力的培养：在自主探索环节，部分学生可能缺乏主动性和自主学习能力，需要进一步指导和鼓励。

②课堂互动不足：在课堂讨论和活动中，部分学生可能不够积极，需要教师采取措施激发学生的参与热情。

③教学内容难度适中：在讲解磁场的基本概念和性质时，需要保证内容的难度适中，避免过于复杂和抽象，以免影响学生的理解。

3.改进措施

①针对自主学习能力培养问题，可以设计一些具有挑战性的自主学习任务，激发学生的学习兴趣和主动性。

②针对课堂互动不足问题，教师可以采取一些措施，如分组讨论、角色扮演、问题驱动等，提高学生的参与度。

③针对教学内容难度适中问题，教师在讲解时可以采用形象生动的例子和解释，帮助学生更好地理解和掌握磁场的基本概念和性质。重点题型整理题目：请简述磁场的概念和性质。

答案：磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，具有磁性，对磁性材料和电流有作用力。磁场的基本性质包括磁力、磁通量和磁感应强度。磁通量Φ=BS（B为磁感应强度，S为面积），磁感应强度B=F/IL（F为安培力，I为电流，L为电流元的长度）。

2.题型二：磁场的表示方法

题目：请简述磁感线的概念和特点。

答案：磁感线是用来描述磁场分布的虚拟线条，从磁体的北极出发，回到南极，不相交、不相切。磁感线的疏密表示磁场的强弱，每一点都有一个确定的磁场方向。

3.题型三：磁场对电流的作用

题目：请简述安培力和洛伦兹力的概念及其计算公式。

答案：安培力F=BILsinθ，方向垂直于磁场、电流和电流方向的速度平面。洛伦兹力F=Bqv，方向垂直于磁场、电荷和电荷速度平面。

4.题型四：磁场的应用

题目：请简述电动机、发电机和变压器的原理及其应用。

答案：电动机利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能。发电机利用磁场对导体切割磁感线产生的感应电动势，实现机械能转化为电能。变压器利用电磁感应原理，实现电压的升降转换，应用于电力系统。

5.题型五：磁场与磁感线的计算

题目：请简述安培力公式和洛伦兹力公式的应用。

答案：安培力公式F=BILsinθ用于计算电流在磁场中的受力大小和方向。洛伦兹力公式F=Bqv用于分析磁场对运动电荷的作用。课堂1.提问：通过课堂提问，了解学生对磁场基本概念和性质的理解程度。例如，提问学生磁场的定义、磁感线的特点以及磁场的性质等。

2.观察：观察学生在课堂上的参与情况，了解他们对磁场对电流的作用的理解。例如，观察学生在实验和小组讨论中的表现，了解他们是否能够正确使用安培力和洛伦兹力公式。

3.测试：通过课堂小测试，了解学生对磁场应用的理解程度。例如，设计一些简单的题目，让学生回答电动机、发电机和变压器的工作原理以及磁场与