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1、
2022年高中物理 3-1 磁場(chǎng)教案 新人教版選修3-1
全章概述
本章的內(nèi)容,特別是對(duì)磁場(chǎng)性質(zhì)的定量描述,是以后學(xué)習(xí)電磁學(xué)的基礎(chǔ)。本章的內(nèi)容按照這樣的線索展開(kāi)。磁場(chǎng)的性質(zhì)——磁場(chǎng)性質(zhì)的定性和定量描述——磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用——安培力和洛倫茲力的應(yīng)用。
本章的重點(diǎn)內(nèi)容是磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。磁感應(yīng)強(qiáng)度描述了磁場(chǎng)的性質(zhì),它比較抽象,同時(shí)也是學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)。掌握左手定則,熟練掌握安培力和洛倫茲力方向的判斷以及安培力和洛倫茲力的計(jì)算,這是學(xué)好后續(xù)課程的基礎(chǔ)。由于高中階段有關(guān)磁場(chǎng)的知識(shí)大都是通過(guò)分析、邏輯推理和理論推導(dǎo)得出的結(jié)論,抽象思維上的難度比較大;
2、而電流(運(yùn)動(dòng)電荷)方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及磁場(chǎng)對(duì)電流(運(yùn)動(dòng)電荷)作用力的方向分布在三維空間,這就要求大家要具備較強(qiáng)的空間想象能力。因此,除了掌握重點(diǎn)知識(shí),突破難點(diǎn)知識(shí),還要在學(xué)習(xí)的過(guò)程中自覺(jué)地提高自己的抽象思維能力、邏輯推理能力和空間想象能力。
新課標(biāo)要求
1、列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類(lèi)文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。
例1 觀察計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu),大致了解其工作原理。
2、了解磁場(chǎng),知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng)。
例2 了解地磁場(chǎng)的分布、變化,以及對(duì)人類(lèi)生活的影響。
3、會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周?chē)艌?chǎng)的
3、方向。
4、通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)安培力。會(huì)判斷安培力的方向。會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小。
例3 利用電流天平或其他簡(jiǎn)易裝置,測(cè)量或比較磁場(chǎng)力。
例4 了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。
5、通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)洛侖茲力。會(huì)判斷洛侖茲力的方向,會(huì)計(jì)算洛侖茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。
例5 觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。
例6 了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。
6、認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象的研究在社會(huì)發(fā)展中的作用。
新課程學(xué)習(xí)
3.1 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
★新課標(biāo)要求
(一)知識(shí)與技能
1、列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類(lèi)文明的
4、影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。
2、知道磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用.
3、知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。
(二)過(guò)程與方法
利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的類(lèi)比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。
★教學(xué)重點(diǎn)
磁場(chǎng)的物質(zhì)性和基本特性。
★教學(xué)難點(diǎn)
磁場(chǎng)的物質(zhì)性和基本性質(zhì)。
★教學(xué)方法
類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法
★教學(xué)用具:
條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
★教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
教師:我國(guó)是
5、世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家。早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載。我國(guó)古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一,指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代生活中,利用磁場(chǎng)的儀器或工具隨處可見(jiàn),如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等。進(jìn)人21世紀(jì)后,科技的發(fā)展突飛猛進(jìn)、一日千里,作為新世紀(jì)的主人,肩負(fù)著民族振興的重任,希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí),為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。今天,我們首先認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。
(二)進(jìn)行新課
1.磁現(xiàn)象
教師:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“磁現(xiàn)象”兩段,明確以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)天然磁石的主要成分是什么?
(2)什么是永磁體、磁性和磁極?磁體有幾個(gè)磁極,如何規(guī)定的?
學(xué)生:閱
6、讀教材,思考問(wèn)題。
教師:請(qǐng)同學(xué)們判斷以下說(shuō)法是否正確,說(shuō)明原因。
A. 物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)叫磁性。
B. 磁鐵的兩端部分就是磁鐵的磁極。
學(xué)生:思考,選出代表回答問(wèn)題。
分析與解答:A錯(cuò),帶電物體也能吸引輕小物體;永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。
B錯(cuò),如果是一個(gè)球形磁體,找不到兩端,但也有N、S極;磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)是非判斷,提高學(xué)生對(duì)概念的理解能力。
2、電流的磁效應(yīng)
教師:電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似,請(qǐng)你舉例說(shuō)明。
學(xué)生:討論,交流,發(fā)表見(jiàn)解:電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極;電荷間有力的作用,且同號(hào)電荷相斥,異號(hào)電荷相吸;磁體間同樣有力的
7、作用,且同名磁極相斥,異名磁極相吸。
教師:電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎?如果你是一位物理學(xué)家,你會(huì)怎樣認(rèn)為呢?
點(diǎn)評(píng):創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,引起探究的沖動(dòng)。
教師:在關(guān)于電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的聯(lián)系問(wèn)題上存在著許多有趣的物理學(xué)史方面的故事。
教師:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材84頁(yè)最后兩段和85頁(yè)前兩段,思考問(wèn)題:
(1)人們是通過(guò)那些自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),開(kāi)始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想的?
(2)開(kāi)始時(shí),奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終,為什么?你從中有何啟發(fā)?
(3)奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的?以前的實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)失???談?wù)勀愕南敕āW斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義,竟使安培、
8、法拉第對(duì)奧斯特有如此高的評(píng)價(jià)?
學(xué)生:閱讀教材。討論,交流,發(fā)表見(jiàn)解。
點(diǎn)評(píng):進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,引起探究的沖動(dòng)。教師要讓學(xué)生暢所欲言,勇于發(fā)表見(jiàn)解??赡苡械膶W(xué)生的認(rèn)識(shí)比較膚淺,教師要注意保護(hù)學(xué)生的積極性。
3、磁場(chǎng)
教師:磁體對(duì)磁體有力的作用,奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流對(duì)磁體也有力的作用。這些作用力都不需要直接接觸,就能產(chǎn)生。那么,這些作用力是怎樣產(chǎn)生的呢?是不是不需要任何媒介物就能產(chǎn)生?
學(xué)生:是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。
教師:你為什么會(huì)想到是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的?類(lèi)比前面的學(xué)習(xí)談一下自己的看法。
學(xué)生:奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電和磁是相互聯(lián)系的。電荷的周?chē)嬖陔?/p>
9、場(chǎng),電荷間通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生相互作用,那么,磁體和電流的周?chē)厝粫?huì)存在磁場(chǎng),磁體間、電流和磁體間則通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用。
教師:既然電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng),對(duì)磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用,那么磁體對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生力的作用嗎?電流與電流之間有沒(méi)有力的作用?
學(xué)生:有。因?yàn)榱κ窍嗷サ摹?
演示:如圖所示,通電導(dǎo)線與磁體通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用。
學(xué)生:認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),體會(huì)磁體對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。
教師指出:磁場(chǎng)是存在于磁體或電流周?chē)臻g的一種特殊物質(zhì)。磁體和電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng),磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用,都是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。
教師:大家猜想一下,磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么呢?與電場(chǎng)的基本性質(zhì)是否相
10、似?
學(xué)生:磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。與電場(chǎng)的基本性質(zhì)是相似的。(電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用)
點(diǎn)評(píng):電荷之間存在相互作用的力,它不是電荷之間直接發(fā)生的,而是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的(這一結(jié)論是從電荷間相互作用的現(xiàn)象結(jié)合“力是物體間的相互作用”推理得出的)。通過(guò)類(lèi)比,可以推斷出“磁極間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的。”磁場(chǎng)也具有物質(zhì)性。
教師:請(qǐng)大家思考,懸吊著的磁針為什么會(huì)指示南北呢?
學(xué)生:說(shuō)明地球的周?chē)写艌?chǎng),地磁場(chǎng)對(duì)磁針產(chǎn)生了磁場(chǎng)力。
4、磁性的地球
教師:地球的周?chē)嬖诖艌?chǎng),地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體,它也有兩個(gè)磁極,地磁南極和地磁北極
11、。地磁場(chǎng)的南北極與地理的南北極并不重合。
(投影)圖3.1-4(如圖所示)
地磁場(chǎng)的南北極連線與地理的南北極之間有一個(gè)偏角,叫做磁偏角。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且,地球的磁極在緩慢地移動(dòng),磁偏角也在緩慢地變化。
教師指出:許多天體和地球一樣,也存在著磁場(chǎng)。如太陽(yáng)、月亮、火星等都存在磁場(chǎng)。但它們的磁場(chǎng)有不同的特點(diǎn)。如火星的磁場(chǎng)不像地球的磁場(chǎng)那樣是全球性的,而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。
對(duì)天體磁場(chǎng)的研究具有十分重要的科學(xué)意義。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
點(diǎn)評(píng):總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開(kāi),讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
★課余作業(yè)
完成P86“問(wèn)題與練習(xí)”的題目。
★教學(xué)體會(huì)
思維方法是解決問(wèn)題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。