2019-2020年高中物理 5.2《怎樣描述磁場(chǎng)》教案 滬科版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 5.2《怎樣描述磁場(chǎng)》教案 滬科版選修3-1 【教學(xué)目的】 (1) 了解永磁體、電流周圍都存在磁場(chǎng)。知道利用磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的方向 (2) 知道條形磁鐵、同名磁極、異名磁極等磁感線的分布狀況,知道電流磁場(chǎng)的分布可用安培定則來判斷。能畫出上述各種磁場(chǎng)的磁感線的立體圖和三視圖。 (3) 概括磁感線的特點(diǎn),知道磁感線與電場(chǎng)線的區(qū)別與聯(lián)系。 (4) 知道地磁場(chǎng)的分布狀況。知道磁偏角。 (5)知道磁體磁場(chǎng)與電流磁場(chǎng)的相似性,知道二者磁場(chǎng)具有內(nèi)在聯(lián)系。能用安培分子環(huán)流假說來分析磁化、消磁、磁體與電流磁場(chǎng)的相似以及各種磁現(xiàn)象 【教學(xué)重點(diǎn)】 會(huì)用磁感線描述各種磁場(chǎng)。安培定則 【教學(xué)難點(diǎn)】 地磁場(chǎng)的磁感線分布/各種磁感線的各向視圖 【教學(xué)媒體】 實(shí)驗(yàn)器材:小磁針、條形磁鐵;鐵屑;玻璃板;實(shí)物投影;通電螺線管/環(huán)行電流/通電直導(dǎo)線的磁感線分布演示器 【教學(xué)安排】 【新課導(dǎo)入】 提出問題:在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們是用什么方法知道哪些物體周圍有磁場(chǎng)存在的? 我們的方法是用小磁針來檢驗(yàn).因?yàn)橹来艌?chǎng)對(duì)小磁針有作用。所以可以與用檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電場(chǎng)存在一樣,用小磁針來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在. 演示:檢驗(yàn)磁場(chǎng). 方法:把小磁針放在磁場(chǎng)中被檢驗(yàn)點(diǎn)A處,如果看到小磁針擺動(dòng)后靜止,磁針不再指向南北方向,而指向一個(gè)別的方向,說明A點(diǎn)有磁場(chǎng).檢驗(yàn)B點(diǎn)磁場(chǎng)會(huì)發(fā)現(xiàn)同樣現(xiàn)象,說明B點(diǎn)也有磁場(chǎng).同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)A、B兩點(diǎn)小磁針靜止時(shí)的指向也不相同,這說明小磁針在A、B處受磁場(chǎng)力方向不同,顯然磁場(chǎng)是有方向的. 【新課內(nèi)容】 1. 磁場(chǎng)的方向: 在電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向是人們規(guī)定的,同理,人們也規(guī)定了磁場(chǎng)的方向. 我們規(guī)定:在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn),小磁針北極受力的方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向. 測(cè)量磁場(chǎng)方向的方法是:將一不受外力的小磁針放入磁場(chǎng)中需測(cè)定的位置,當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí),小磁針N極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向. 板書:1、磁場(chǎng)的方向:小磁針的北極在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的方向,也就是小磁針北極在磁場(chǎng)中靜止時(shí)所指的方向。 同一小鐵釘在離條形磁鐵的磁極遠(yuǎn)近不同的地方受到的磁力大小也不同,說明磁場(chǎng)也是有強(qiáng)弱的。 一般來說,靠近磁極的地方磁場(chǎng)強(qiáng)。而不同的磁鐵,其形成的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和分布也不同。我們可以用什么方法來形象到描繪磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢? 提示:——可以類比電場(chǎng)的描繪 2. 磁感線: 學(xué)生討論——可以用類似于電場(chǎng)線的有向線來描繪磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)的地方密,弱的地方疏。用線的切線來表示磁場(chǎng)的方向。 教師指出并通過板書明確:在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同,如右圖。這樣描繪出來的線叫磁感線 2、磁感線:用來形象的描繪磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向。 (1)磁感線上每一點(diǎn)切線方向跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同,磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。 (強(qiáng)調(diào)不叫磁場(chǎng)線),這也是法拉第提出的。我們也用類似于蓖麻油中的頭發(fā)屑在電場(chǎng)中排列成模擬電場(chǎng)線的方法,用小鐵屑(粉)的分布來模擬磁感線。說明: 在實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì),來顯示磁感線的形狀.在磁場(chǎng)中放一塊玻璃板,在玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑,細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化成“小磁針”,輕敲玻璃板使鐵屑在磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)鐵屑靜止時(shí)就能規(guī)則地排列起來,顯示出磁感線的形狀。 演示實(shí)驗(yàn)并投影典型磁場(chǎng)的分布情況:觀察條形磁鐵、馬蹄形磁鐵、環(huán)行電流、通電直導(dǎo)線、通電螺線管的磁感線在一個(gè)平面上的分布。強(qiáng)調(diào)磁感線是立體的。我們看到的只是它在一個(gè)面上的情況而已。 觀察各種磁感線模擬效果,在黑板上版畫出磁感線分布圖(如下圖)。請(qǐng)大家觀察并歸納磁感線的特點(diǎn)。教師板書: (2)磁感線特點(diǎn) ①磁感線從N極指向S極.(內(nèi)部從S指向N);(可通過螺線管內(nèi)部的小磁針看出來) ②磁感線是閉合曲線,且任意兩條磁感線不相交; ③靠近磁極處磁場(chǎng)強(qiáng),磁感線的密. *條形磁鐵的磁場(chǎng)與通電螺線管的磁場(chǎng)非常相似。 設(shè)問:直線電流,環(huán)形電流,通電螺線管的磁場(chǎng)磁感線分布有什么特點(diǎn)?它們遵循什么定則呢? 教師版畫:通電直導(dǎo)線磁場(chǎng)感線的立體圖,側(cè)視圖和正視圖。 歸納安培定則:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大姆指所指的方向跟電流的方向一致,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。(如圖3-5) 教師板畫出通電螺線管(3-2-3)和環(huán)行電流(如圖3-6)磁場(chǎng)感受線的分布的各向視圖,并歸納安培定則:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,那么伸直的大姆指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向 安培定則:用右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,那么大姆指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向,也就是說,大姆指指向通電螺線管的北極.(如圖3-7) 隨堂練習(xí):書P99/2;3(第2圖有磁場(chǎng)合成的問題,應(yīng)暫時(shí)不做,放到下一節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度上完后用矢量合成的方法來學(xué)習(xí)更好。)4(繼電器的結(jié)構(gòu)) 下面我們一起來討論幾個(gè)問題; 問題1:請(qǐng)大家比較一下,同時(shí)安培定則,在用于直導(dǎo)線和用與通電螺線管時(shí)有什么不同呢?——鞏固安培定則 問題2:請(qǐng)大家注意觀察,哪些磁感線分布有相似的特點(diǎn),就這些特點(diǎn),你們有哪些想法?——提出安培分子環(huán)流假說,加深印象。 問題3:你能用磁場(chǎng)的方向和安培的分子環(huán)流假說來解釋磁化現(xiàn)象嗎?——強(qiáng)調(diào)小磁針在磁場(chǎng)中受力時(shí)N極沿磁場(chǎng)方向,也就是磁感線的切線方向??捎眠@一點(diǎn)來檢測(cè)磁場(chǎng),也可用已知的磁場(chǎng)方向來判定磁體受磁體和電流作用力的問題。 鞏固練習(xí)——手冊(cè)P108/例 例:如圖,左邊為帶鐵心的通電螺線管,中間為一鐵棒L,右邊為小磁針。當(dāng)合上開關(guān)K后,小磁針的 極將被鐵棒吸引過來,這是因?yàn)? 。 問題4:電場(chǎng)中有勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)中有沒有勻強(qiáng)磁場(chǎng)呢?如果有,它的磁感線應(yīng)該是什么樣的?你覺得它應(yīng)該存在于什么樣的磁體附近?——類比電場(chǎng),感受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共性 教師演示勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線并讓學(xué)生畫出來。 問題5:——電場(chǎng)中有點(diǎn)電荷電場(chǎng),為什么我們沒有類似的磁感線分布?——指出目前的磁極總是南 北共存的,科學(xué)家正致力于尋找磁單極子。 ——如果有磁單極子存在,你能畫出它們的磁感線嗎?你覺得磁感線與電場(chǎng)線有何相似點(diǎn),又有什么不同? 問題6:——你能畫出地球的地磁場(chǎng)的磁感線嗎? 閱讀書P24/3了解地磁場(chǎng)的方向。知道地磁偏角。知道地磁場(chǎng)在地球內(nèi)部和外部的分布。能畫出各種視圖的地磁場(chǎng)。 【課后作業(yè)】 教材全練:64-65 【課后反思】- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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