2024-2025版高中物理 第三章 磁场 3 几种常见的磁场教学实录 新人教版选修3-1

2024-2025版高中物理第三章磁场3几种常见的磁场教学实录新人教版选修3-1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分析1.本节课的主要教学内容：本节课主要讲解几种常见的磁场，包括永磁体磁场、电流产生的磁场以及地磁场。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课的内容与学生在初中阶段所学的电学知识紧密相关，特别是关于电流和电荷的知识。同时，本节课还将涉及到学生在高中阶段所学的电磁感应和磁场力等知识。通过这些已有知识的复习和拓展，学生能够更好地理解和掌握几种常见磁场的特性和应用。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验和理论分析，使学生能够观察、描述和解释磁场现象。增强学生科学思维，引导学生运用数学工具分析磁场问题，提高逻辑推理和抽象思维能力。提升学生的科学态度与责任，使学生认识到磁场在日常生活和技术中的应用价值，激发学生探索自然现象的兴趣和探索精神。重点难点及解决办法重点：

1.磁场线的概念和性质：理解磁场线的方向和分布规律，以及它们如何描述磁场的强度和方向。

2.电流产生的磁场：掌握安培定则，能够判断电流周围磁场的方向。

难点：

1.磁场与电流关系的直观理解：学生可能难以直观理解电流如何产生磁场。

2.复杂磁场问题的计算：涉及多个电流和导体的磁场叠加，计算过程复杂。

解决办法：

1.通过实验演示，如使用条形磁铁和铁屑，帮助学生直观感受磁场线的分布。

2.结合安培定则，通过具体实例分析，逐步引导学生理解电流产生磁场的原理。

3.对于复杂磁场问题的计算，提供逐步分解的方法，引导学生分步计算，并利用数学工具如向量分解和叠加原理进行简化。教学资源-硬件资源：电磁感应实验装置、条形磁铁、铁屑、电流表、电池、导线、磁针、计算机

-软件资源：多媒体教学软件、物理学模拟软件

-课程平台：校园网络教学平台

-信息化资源：在线实验指导手册、教学视频、电子教材

-教学手段：实物演示、多媒体投影、计算机辅助教学、小组讨论教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示生活中常见的磁现象，如指南针、磁悬浮列车等，提问学生这些现象背后的原理，激发学生的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾电场和电流的知识，引导学生思考电流与磁场之间的关系。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-详细讲解磁场线的概念和性质，包括磁场线的方向、分布规律以及描述磁场强度和方向的方法。

-讲解电流产生的磁场，介绍安培定则，并通过具体例子说明如何判断电流周围磁场的方向。

-举例说明：

-通过条形磁铁和铁屑的实验，展示磁场线的分布情况，帮助学生理解磁场线的概念。

-利用计算机模拟软件展示电流产生的磁场，直观展示磁场与电流之间的关系。

-互动探究：

-引导学生讨论磁场的应用，如电磁感应、磁场力等。

-分组进行实验，让学生动手操作，观察不同条件下磁场的变化，加深对磁场概念的理解。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：

-学生独立完成课堂练习题，巩固对本节课知识点的掌握。

-学生分组讨论，解决实际问题，如设计一个简单的电磁感应装置。

-教师指导：

-教师巡视课堂，解答学生提出的问题，帮助学生解决学习中的困惑。

-针对学生的练习情况，进行个别指导，提高学生的学习效果。

4.总结与拓展（约10分钟）

-总结本节课所学内容，强调磁场线的概念、电流产生的磁场以及安培定则的重要性。

-拓展：

-引导学生思考磁场在生活中的应用，如无线充电、磁悬浮列车等。

-提出一些思考题，激发学生的探究兴趣，为后续学习打下基础。

5.课后作业（约10分钟）

-布置课后作业，包括课堂练习题的巩固以及一些拓展思考题。

-布置实验报告，要求学生记录实验过程和结果，培养学生的实验能力和科学素养。

教学过程中，教师应注重启发式教学，引导学生主动思考、探索，培养学生的科学探究精神和创新能力。同时，关注学生的个体差异，针对不同学生的学习情况给予适当的指导和帮助。知识点梳理1.磁场的概念与性质

-磁场的定义：磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质状态，它对放入其中的磁体或电流产生磁力作用。

-磁场的性质：磁场的强弱由磁感应强度B表示，其单位为特斯拉（T）。磁场具有方向性和非均匀性。

2.磁场线

-磁场线的定义：磁场线是假想的曲线，其切线方向表示磁场的方向，密度表示磁场的强弱。

-磁场线的性质：磁场线是闭合曲线，从磁体的北极出发，进入南极；在磁体外部，磁场线从北极指向南极，内部则相反。

3.永磁体磁场

-永磁体磁场的特点：永磁体具有固定的磁极，产生的磁场为均匀磁场。

-永磁体磁场线的分布：磁场线从北极出发，进入南极，形成闭合曲线。

4.电流产生的磁场

-电流产生的磁场的特点：电流通过导体时，在导体周围产生磁场。

-安培定则：右手螺旋定则，用右手握住导线，大拇指指向电流方向，其余四指弯曲的方向即为磁场方向。

5.地磁场

-地磁场的来源：地球内部的液态外核和固态内核的运动产生地磁场。

-地磁场的性质：地磁场是近似于均匀的磁场，地球的地理北极和地理南极分别对应地磁场的南极和北极。

6.磁场对电流的作用

-磁场对电流的作用力：根据洛伦兹力定律，磁场对运动电荷或电流产生洛伦兹力。

-洛伦兹力定律：F=q(v×B)，其中F为洛伦兹力，q为电荷量，v为电荷速度，B为磁场强度。

7.电磁感应现象

-电磁感应现象：当磁通量发生变化时，在闭合回路中产生感应电动势和感应电流。

-法拉第电磁感应定律：感应电动势E=-dΦ/dt，其中E为感应电动势，Φ为磁通量。

8.磁场能量

-磁场能量的定义：磁场能量是指磁场对磁体或电流所做的功。

-磁场能量公式：W=1/2*B^2*V，其中W为磁场能量，B为磁感应强度，V为磁体体积。

9.磁场在技术中的应用

-磁悬浮技术：利用磁场对物体的吸引力实现无接触悬浮。

-磁共振成像（MRI）：利用磁场和射频脉冲对人体进行成像诊断。

-无线充电：利用磁场进行无线能量传输。课后作业1.实验题

-题目：利用条形磁铁和铁屑，观察并描绘出磁铁周围的磁场线分布情况。

-解答：学生通过实验，观察铁屑在磁场中的排列，描绘出磁铁周围的磁场线分布，分析磁场线的方向和密度。

2.计算题

-题目：一根长直导线通以电流I，求导线周围距离导线r处的磁感应强度B。

-解答：根据安培定则，磁感应强度B=μ0*I/(2πr)，其中μ0为真空磁导率，I为电流，r为距离导线的距离。

3.应用题

-题目：一个闭合回路中的电流I在变化，求回路中的感应电动势E。

-解答：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt，其中Φ为磁通量，t为时间。学生需要计算磁通量的变化率，从而得到感应电动势的大小。

4.分析题

-题目：分析一个通电螺线管产生的磁场，并描述磁场线的分布情况。

-解答：学生需要根据安培定则，分析通电螺线管产生的磁场方向和强度，并描述磁场线的分布情况，如磁场线从螺线管的北极出发，进入南极。

5.综合题

-题目：一个矩形线圈在磁场中运动，求线圈中产生的感应电动势E。

-解答：学生需要分析线圈在磁场中的运动情况，计算磁通量的变化率，并根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势E。同时，需要考虑线圈运动的速度和磁场的变化对感应电动势的影响。作业布置与反馈作业布置：

1.实验报告：学生完成“利用条形磁铁和铁屑观察磁场线分布”的实验，并撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果和结论。

2.计算题：计算一根长直导线通以电流I时，距离导线r处的磁感应强度B，并解释计算过程。

3.应用题：分析一个通电螺线管产生的磁场，描述磁场线的分布情况，并解释磁场方向和强度。

4.分析题：分析一个闭合回路中的电流I在变化时，回路中的感应电动势E，并讨论影响感应电动势的因素。

5.综合题：一个矩形线圈在磁场中运动，计算线圈中产生的感应电动势E，并讨论线圈运动速度和磁场变化对感应电动势的影响。

作业反馈：

1.实验报告反馈：检查学生是否正确记录实验步骤和结果，是否能够根据实验结果分析磁场线的分布情况，是否能够得出合理的结论。

2.计算题反馈：评估学生是否正确应用公式计算磁感应强度B，是否理解公式中的各个物理量的含义，是否能够解释计算过程。

3.应用题反馈：检查学生是否能够根据安培定则分析通电螺线管产生的磁场，是否能够准确描述磁场线的分布情况，是否能够解释磁场方向和强度。

4.分析题反馈：评估学生是否能够根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势E，是否能够识别影响感应电动势的因素，是否能够进行逻辑推理。

5.综合题反馈：检查学生是否能够结合实验和理论分析线圈在磁场中运动产生的感应电动势E，是否能够考虑不同因素对感应电动势的影响，是否能够提出合理的解决方案。

对于学生的作业反馈，教师应做到以下几点：

-及时批改作业，确保学生能够在短时间内得到反馈。

-对学生的作业进行详细的点评，指出错误和不足，并提供改正建议。

-鼓励学生之间的互相学习和交流，通过小组讨论或作业展示等方式，促进学生的共同进步。

-对于表现优秀的学生，给予表扬和鼓励，激发学生的学习积极性。

-对于学习有困难的学生，提供个性化的辅导，帮助他们克服学习障碍，提高学习效果。内容逻辑关系①磁场的概念与性质

-磁场的定义：磁场的概念

-磁场的性质：磁感应强度B、方向性和非均匀性

②磁场线

-磁场线的定义：磁场线的概念

-磁场线的性质：闭合曲线、方向、密度

③永磁体磁场

-永磁体磁场的特点：均匀磁场

-永磁体磁场线的分布：磁场线方向、闭合曲线

④电流产生的磁场

-电流产生的磁场的特点：电流与磁场的关系

-安培定则：右手螺旋定则、磁场方向

⑤地磁场

-地磁场的来源：地球内部运动产生

-地磁场的性质：近似均匀磁场、磁极

⑥磁场对电流的作用

-磁场对电流的作用力：洛伦兹力

-洛伦兹力定律：F=q(v×B)

⑦电磁感应现象

-电磁感应现象：磁通量变化产生感应电动势

-法拉第电磁感应定律：E=-dΦ/dt

⑧磁场能量

-磁场能量的定义：磁场对磁体或电流所做的功

-磁场能量公式：W=1/2*B^2*V

⑨磁场在技术中的应用

-磁悬浮技术：磁场对物体的吸引力

-磁共振成像（MRI）：磁场成像技术

-无线充电：磁场能量传输反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验与理论相结合：在教学中，我注重将实验与理论知识相结合，通过实验演示和数据分析，让学生更加直观地理解磁场的相关概念和原理。

2.案例教学：我尝试引入实际生活中的磁场应用案例，如磁悬浮列车、无线充电等，激发学生的学习兴趣，并帮助他们理解物理知识在现实中的应用价值。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对磁场概念的理解不够深入：部分学生在学习磁场概念时，对磁场线的分布、磁感应强度的计算等理解不够透彻，需要加强基础知识的教学和巩固。

2.教学方法单一：在教学中，我主要采用讲解和演示的方式，缺乏多样化的教学手段，导致学生的学习积极性不高，需要探索更加丰富的教学方法。

3.评价方式不够全面：目前的评价方式主要依赖于学生的作业和考试成绩，缺乏对学生实验操作能力和创新思维的评估，需要建立更加全面的评价体系。

反思改进措施（三）

1.深化基础知识教学：针对学生对磁场概念理解不够深入的问题，我将加强基础知识的教学，通过反复讲解、练习和实验，帮助学生掌握磁场的基本概念和原理。

2.丰富教学方法：为了提高学生的学习积极性，我将尝试引入翻转课堂、小组讨论、角色扮演等多种教学方法