物理磁场及其描述教案-2024-2025学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

磁场及其描述教学目标物理观念：学生能够通过观察实验，认识磁场的存在。知道磁场的基本特性。通过磁感应强度和磁感线定量定性的描述磁场；科学思维：学生通过了解我国古代对磁学的研究成果，及其为人类文明做出的重大贡献，增强民族自豪感，弘扬爱国情怀；科学探究：通过实验研究磁场对于通电指导线的作用和通电导线周围的磁场等磁现象，学会与他人交流合作，在探究电流的磁效应及发现过程中，体会科学发现的重要意义，关注与磁相关的现代技术发展；科学态度与责任：通过实验研究磁场对于通电指导线的作用和通电导线周围的磁场等磁现象，学会与他人交流合作，在探究电流的磁效应及发现过程中，体会科学发现的重要意义，关注与磁相关的现代技术发展；学生通过调查、查阅资料等活动，整理磁现象在生产生活中的应用实例，体验科学知识在生活和科技中的应用，体会科学、技术、社会、环境的关系。二、教学重难点重点：磁场概念的形成和电流的磁效应难点：磁感线的分布与不同磁铁的磁感线分布三、教学方法类比教学法、实验探究法，问题教学法四、教学用具小磁针、磁铁、磁感线分布模型、导线、电池组、开关、导线、通电平行指导线相互作用演示器，安培定则演示器，希沃白板,手机教学过程视频导入:大自然的视觉盛宴视频导出磁场1.体验与探究——磁体对磁体的作用探究内容：让学生感受磁体之间的相互作用提出问题：（1）磁铁之间同名磁极互相排斥靠什么相互作用？（2）磁铁间的相互作用与电荷间的相互作用原理是否相同？引导学生感受磁性和磁场，并进行表述。对比1：通过与电场对比，引出磁场概念。感受磁铁实验，分析相互作用通过的方式，体会物理概念形成的过程.对比2：通过与电荷间的相互作用，思考磁极之间通过磁场相互作用。通过感受磁场，培养学生归纳总结能力。利用类比的学习方法培养学生的知识迁移能力。通过观察与感受磁铁间的相互作用，认识物理研究是建立在观察和实验基础上的学科。能通过熟悉的电场知识迁移到磁场，解决简单的物理问题。2.电流对磁体作用的探究为每个小组准备小磁针，导线框，电源，开关等实验器材。提出问题：电与磁之间是否存在联系？（2）奥斯特如何发现电和磁之间的联系？小组合作探究：观察小磁针转动情况，体验实验过程，分析实验现象与地磁场的干扰因素及产生的原因。通过设计实验方案，并实验探究，培养学生的小组合作能力和动手操作能力。让学生体悟科学家在科学探索中的困难与艰辛。实验现象：将电路接通，小磁针发生偏转。（通电导体周围有电场）进一步介绍奥斯特发现此现象的过程（物理学史）3.探究磁体对电流的作用提出问题：通电导体周围存在磁场，那么磁体对电流有没有影响？演示实验：利用安培定则演示器进行演示：通电后线圈会被磁体吸引，改变电流的方向，二者相互排斥。4.探究电流对电流的作用演示实验：利用通电平行指导线相互作用演示器先后演示同向电流与方向电流之间的相互作用探究现象：同向相吸，异向相斥提出磁场的概念：类比电荷之间是通过电场相互作用，而在磁体或电流周围的空间中存在一种特殊物质——磁场。磁场的基本性质:磁场对放在其中的磁体和电流有力的作用5.磁场与磁感线思考：我们可以通过磁体或者电流受力来感知磁场的存在，如何形象直观地描述磁场？(1)磁场的概念：磁体和电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场。磁场能够对磁体产生力的作用。(2)磁场的方向：人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。（类比电场中，正试探电荷的受力方向）(3)磁场还有强弱，在磁场中的不同位置，其强弱不尽相同。磁感线：问题：在静电场中研究电场强度时，用画电场线的方法来描述电场。为了描述磁场的强度和方向，可不可以也假象一些列曲线来形象描述磁场的强度和方向呢？展示不同磁铁的磁感线分布：（实验室图片+3D动画）条形磁铁磁场（二维）条形磁铁磁场（3D）U形磁铁磁场（3D）地球磁场的分布图（1）定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致。（2）特点磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏。磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，磁体内部由S极到N极。任何两条磁感线都不相交。磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线，真实不存在。以例题的形式巩固学生对于磁场、磁感线的认识。巩固提升：6.安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）：用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。(通电直导线形成磁场的规律)环形电流形成磁场的规律:让右手弯曲四指的方向与电流的方向一致,则伸直拇指所指的方向就是环形电流中心轴线处的磁感线方向。直流电流环形电流通电螺线管衔接基础训练题、提升训练题：基础训练题：巩固提升：请判断下列情形中电流的方向并验证。图（a）中，当电流通过导线时，导线下磁针的N极转向纸外；(2)