磁现象和磁场物理教案
在物理教学过程中教师应充分利用各种信息创设情景激发学生思维的情境,引导学生提出科学的问题,鼓励学生大胆想象,放开思维。下面是小编为大家整理的磁现象和磁场物理教案5篇,希望大家能有所收获!
磁现象和磁场物理教案1
教材分析
磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课,从整个章节的知识安排来看,本节是此章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等),故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点,是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。
学生分析
磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触,学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的,并且大部分学生可能知道电与磁的联系,但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系,也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的,故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系(如黑子、极光等),满足学生渴望获取新知识的需求。
教学目标
一、知识与技能
1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归纳能力。
2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用,掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力,培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。
3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。
二、过程与方法
1、让学生参与课前的准备工作,收集课外的各种磁有关的现象和应用。
2、在电流磁效应现象的教育中,本节课采用类似科学研究的方式,还原物理规律的发现过程,强调学生自主参与。
3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳,采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。
三、情感态度价值观
1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中,要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系,打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。
2、通过知识的学习,培养学生学科学、爱科学、用科学的精神,树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用,加强爱国主义教育。
3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动,获得亲身体验,产生积极情感。
重点难点
电流磁效应的研究是本节课的重点,也是难点
教学设计思想
1、这是磁场章节的第一节课,教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此,本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设,是思维的启动点和切入口,而实验是物理研究的理论支持。
2、电流磁效应的研究是本节课的重点,在设计中可让学生自己讨论研究的思想,在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。
3、在天体磁场的教学中,本设计注意用多媒体手段,将大量的图片、影象资料传递给学生,让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识,提高课堂的趣味性和教学效果。
教学过程设计
一、课前调查、准备
教师提出问题:1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少,能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢?
任务:在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识
二、实验演示,引入新课
1、利用磁钢堆硬币积木。
实施过程:在木凳的下方可事先藏一小块磁钢,在木凳的上方在磁钢的磁化作用下可堆起四层高的硬币积木。
2、演示“磁悬浮”小实验
师:以上两实验的现象是如何出现的呢?具体的奥妙在那里呢?
学生非常新奇,对实验中出现的现象猜测各种原因,激起学生学习磁知识的兴趣
三、实验探索、新课教学
师:在初中我们已接触了一些磁有关的知识,生活中有哪些与磁有关的现象和应用?同学之间可互相讨论。
(因课前有准备,学生相对比较活跃,要充分把学生所知道的知识表述出来)
师:对磁的认识和应用,早在我国古代就开始了
多媒体投影补充说明磁有关的现象和应用:
1、天然磁石(成分:Fe3O4)
2、司南的照片
东汉王充在《论衡》中写道:“司南之杓,投之于地,其柢指南”
3、磁悬浮列车
上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站,东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后,速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的时速,车厢里上下颠簸很小,左右摇摆得相对还大一些。
4、飞鸽依靠地磁场识路等
从学生最熟悉的磁知识着手,引出磁的一些概念:
磁铁吸引铁质物质
5、实物投影指南针的指向
磁性:磁体能吸引铁质物体的性质
磁极:磁体中磁性的区域。从中引出N、S极的定义。
让学生从磁铁使铁质物体磁化联系到电能使铁质物体磁化,从而来说明电与磁的关系,引出奥斯特电流磁效应现象。
师:磁铁能吸引铁钉,铁钉是磁铁吗?为什么磁铁可以吸引铁钉?
学生回答:铁钉被磁化
师问:那么在自然界中还有没有什么其他的东西能使铁质物体磁化的呢?
(请同学互相帮助想一想,然后回答)
学生:电流可以使铁质物体磁化
可以向学生说明:1731年,英国商人发现雷电后,刀叉具有磁性。1751年,富兰克林发现莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化。
另师:自然界中磁铁的相互作用早已被人所知,同名磁极排斥,异名磁极吸引,这与我们学过的什么力的作用很相似?
学生:电荷之间的作用力相似。
师:那么会不会说明两者存在联系呢?如果让你去研究电与磁的关系,你会如何去设计?
学生由于已受初中磁知识学习的影响,大部分都提出让通电导线对小磁针作用。
投影介绍奥斯特的生平
实验演示奥斯特的电流磁效应:
师说明:在奥斯特研究的最初,他受到力总是沿着物体连线方向这个观念的影响,总是在沿电流的方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上,均以失败告终。1820年4月,在一次讲课中,他偶然把导线沿南北放置在一个带玻璃罩的指南针的上方,通电时磁针转动了
老师在此说明奥斯特的生平和发现电流磁效应的历程,让学生知道每一次科学新发现是艰难的,需要付出的是前期不断的努力和对科学的执著、自信。
实验说明:通电导线会产生磁场,对磁针产生力的作用。
提问:既然电流对磁铁有力的作用,那么磁铁是否也应该对通电导线有力的作用呢?
学生回答:应该有。但可能有部分学生因没有普遍联系的观点而不知如何进行逻辑推理。
演示实验:
安培在此三个月后发现磁场对电流的作用
提问:综上所述,磁铁与磁铁的力,磁铁和电流的力,它们是如何产生的呢?是通过什么去实现这力的作用呢?
学生:磁场
因磁场是一种抽象的物质,学生对其了解较少,故可能有一些疑问。
多媒体演示磁场是力发生的媒介,让学生对磁场的作用有更形象的理解。
师问:司南、信鸽传书等都是利用了地磁场对它们的受力作用,那么地磁场是如何产生,又是如何分布的呢?同学们对此的了解有多少?
(先请学生说说自己对此的认识,可分组讨论,最后由代表发言)
师:总结学生的观点,后通过视频说明:
地磁场的分布及与地磁南北极与地理南北极的方向关系
视频介绍:
地磁场形成的一种原因。
投影介绍地磁场的衰减及其可能的原因
介绍磁偏角的概念及其发现的实际意义
指南针所指的南北(磁场的南北极)与地理上的南北极并不完全一致,两者之间存在着偏角,即磁偏角。
师指出:沈括在《梦溪笔谈》中指出:“常微偏东,不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。
师问:除了地球有磁场外,其他天体是否也有磁场呢?
有些学生的课外知识较广,可请个别学生把自己对其他天体的磁场的认识阐述一下。
师投影介绍:地球的磁场不是独立的,太阳、月亮等天体都有磁场,并且太阳光、太阳黑子、极光形成都与太阳磁场有关。
视频介绍:太阳黑子的形成
视频介绍:太阳风、极光的形成原因
板书设计
磁现象和磁场
磁现象
磁性:磁体能吸引铁质物体的性质磁极:磁体中磁性的区域
电流的磁效应
奥斯特生平介绍电流磁效应实验
磁场
磁场对通电导线的作用磁场的作用
地球和其他天体的磁场
教学后记
本教案设计保留了传统教案的一些优点,采用了问题讨论式探究的模式,通过精心创设情景,一路与学生一起摸索,相互讨论,得出结论,再引发新的问题,从而加深学生对磁场这一知识的理解和掌握。另外,这节课通过大量的图片介绍古代和现代对磁的应用,了解我国古代在磁方面所取得的成就。并通过直观的多媒体手段让学生熟悉地磁场分布,使学生从中了解磁偏角的概念、让学生能了解太阳的磁场和自然界的一些现象的联系,如黑子、极光等,这不仅提高了学生知识面,还可以激发学生学习物理的兴趣。在整节课中,充分尊重学生的思维发现,让他们自主寻找问题的根源,注重情感教育和德育渗透
磁现象和磁场物理教案2
磁现象和磁场
一、教学目标:
(一)知识与技能
1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。 2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。
3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)过程与方法
利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。
(三)情感态度与价值观
通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现磁现象的广泛性
二、重点与难点:
重点:电流的磁效应和磁场概念的形成 难点:磁现象的应用
三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪
四、教学过程:
(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。在本章,我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用,知识主线十分清晰。
复习提问,引入新课
[问题]初中学过磁体有几个磁极?[学生答]磁体有两个磁极:南极、北极. [问题]磁极间相互作用的规律是什么?[学生答]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引. [问题]两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?[学生答]磁场. [过渡语]磁场我们在初中就有所了解,从今天我们要更加深入地学习它。
(二)新课讲解-----磁现象和磁场 1.磁现象
(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象
(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。
【板书1】磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体
叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2
2.电流的磁效应
(1)介绍人类认识电现象和磁现象的过程。
(2)演示奥斯特实验:让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象:水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北流和由北向南流;水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时,也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔,也可以留下问题让学生思考。
了解电流的磁效应的发现过程,体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验),认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门),为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。
【板书1】磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比) 【板书2】电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场
演示:磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,应说明磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。
【板书1】磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质
存在的一种特殊形式)。
【板书2】.磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用. 【板书3】磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁
场发生的。
4.磁性的地球
明白地理的南北极和地磁的南北极的区别,了解磁偏角,介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场,说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。
【板书】地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角。
地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。
(三)对本节知识做简要的小结
(四)巩固新课:1。让学生复习课本内容。
2。完成问题与练习(作练习)
磁现象和磁场物理教案3
一、教学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.5、了解电视显像管的工作原理
(二)过程与方法
通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。
(三)情感态度与价值观
引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、重点与难点:
重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向. 2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算. 这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点 难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功. 2.洛伦兹力方向的判断.
三、教具:电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体
四、教学过程:
(一) 复习引入
前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题: 1.如图判定安培力的方向(让学生上黑板做)
若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A.求:导线所受的安培力大小? [学生解答]
解:F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 答:导线受的安培力大小为4×10-3 N. 2.什么是电流?
[学生答]电荷的定向移动形成电流. [教师讲述]磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,我们会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现. [演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(100页图3。5--1) [教师]说明电子射线管的原理: 说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。
[实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,蹄形磁铁靠近电子射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。学生用左手定则判断电子束弯曲方向。 [学生分析得出结论]磁场对运动电荷有作用.------引出新课
(二)新课讲解
1、洛伦兹力的方向和大小 (1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力. 通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现. 【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力。
[过渡语]运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢? [问题]如图
(2) 判定安培力方向.(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下)
②.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反) ③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.)
④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.(学生分析总结)
(2)、洛伦兹力方向的判断——左手定则
伸开左手,使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,若四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向;若四指指向是电荷运动的反方向,那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向. 【要使学生明确】:正电荷运动方向应与左手四指指向一致,负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向,再用左手定则判定)。 [投影出示练习题]----“问题与练习”1 (2) 试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. [学生解答]
甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上. 乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下. 丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者. 丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里
(3)、洛伦兹力的大小
现在我们来研究一下洛伦兹力的大小. 通过“思考与讨论”,来推导公式F=qvBsinθ时,应先建立物理模型(教材图3.5—3),再循序渐进有条理地推导,这一个过程可放手让学生完成,体现学习的自主性。
也可以通过下面的命题引导学生一一回答。
设有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,导线每单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中. [问题]这段导线中电流I的微观表达式是多少?让学生推导后回答。 [学生答]I的微观表达式为I=nqSv
[问题]这段导体所受的安培力为多大?[学生答]F安=BIL [问题]这段导体中含有多少自由电荷数?
12 [学生答]这段导体中含有的电荷数为nLS. [问题]每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大? [学生答]安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力,这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以
F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB 洛伦兹力的计算公式
(1)当粒子运动方向与磁感应强度垂直时(v┴B)
F = qvB
(2)当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时(v∥B)
F = qvBsinθ 上两式各量的单位: F为牛(N),q为库伦(C), v为米/秒(m/s), B为特斯拉(T)
最后,通过“思考与讨论”,说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的,所以它对运动的带电粒子总是不做功的。
2. 像管的工作原理
(1)原理 :应用电子束磁偏转的道理 (2)构造 :由电子枪(阴极)、偏转线圈、荧光屏等组成(介绍各部分的作用102页)
在条件允许的情况下,可以让学生观察显像管的实物,认清偏转线圈的位置、形状,然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。 再通过“思考与讨论”( 103页),让学生弄清相关问题。进而介绍电视技术中的扫描现象。 最后让学生回忆 “示波管的原理”,通过对比看看二者的差异。
(三)对本节内容做简要小结
(四)巩固新课
(1)复习本节内容
(2)完成“问题与练习”
4、5练习,3作业
磁现象和磁场物理教案4
一、教材分析:
本节内容为一课时, “磁现象与磁场”是开启学生进入丰富多彩的电磁世界的钥匙。本课的教学效果直接影响学生对本章知识的学习兴趣,决定 “磁感应强度”这一难点学习是否顺利,对以后的安培力、磁场中带电粒子的运动等知识的学习将产生深远影响。因此,本节在整个高中物理教学中的重要性不言而喻。
课本中首先以天然磁石吸引铁器的现象开始探讨,接着讲了我国在春秋战国时期发明的“司南”在航海方面的应用作为本课的引入,回顾并介绍了磁性、磁体、磁极的概念。然后在探究电流的磁效应时回顾了电流磁效应的发现历史,进而引入磁场的概念。最后讲了地球的磁场。教材中物理学史的介绍更是体现了情感、态度和价值观的教育,以及使学生创新能力得到有意识地培养。课本中关于电流磁效应发现过程的描述旨在让学生了解前辈先哲在科学道路上的探索过程。在教学中如果能够让学生了解这个发现过程,体验到发现规律的愉悦,感受到创新的魅力并参与创新发现之中,要比单纯掌握结论更重要。
二、学情分析:
高二的学生已经具有一定的发现问题、分析问题和解决问题的能力,能够与其他同学通过讨论流利地表达自己的思想和批判他人的观点。在学习中肯钻研,善动脑,有较强的学习能力,基本养成了良好的学习习惯,有能力独立探索问题。
初中已学过磁极之间的磁现象,了解了磁性、磁体、磁极的概念,并知道磁极之间的相互作用规律:同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引。初中学的磁现象只是定性地描述了磁极之间的磁现象,而我们今天要在这个基础上再讲磁极与通电导线、通电导线与通电导线之间的磁现象——电流磁效应的实验探究,并引进磁场的概念,用“场作用力”进行深入研究。
磁现象和磁场物理教案5
本章的内容,特别是对磁场性质的定量描述,是以后学习电磁学的基础。本章的内容按照这样的线索展开。磁场的性质——磁场性质的定性和定量描述——磁场对电流和运动电荷的作用——安培力和洛伦兹力的应用。
本章的重点内容是磁感应强度、磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用。磁感应强度描述了磁场的性质,它比较抽象,同时也是学习中的一个难点。掌握左手定则,熟练掌握安培力和洛伦兹力方向的判断以及安培力和洛伦兹力的计算,这是学好后续课程的基础。由于高中阶段有关磁场的知识大都是通过分析、逻辑推理和理论推导得出的结论,抽象思维上的难度比较大;而电流(运动电荷)方向,磁感应强度方向及磁场对电流(运动电荷)作用力的方向分布在三维空间,这就要求大家要具备较强的空间想象能力。因此,除了掌握重点知识,突破难点知识,还要在学习的过程中自觉地提高自己的抽象思维能力、逻辑推理能力和空间想象能力。
列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。
例1 观察计算机磁盘驱动器的结构,大致了解其工作原理。
1、了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。 例2 了解地磁场的分布、变化,以及对人类生活的影响。
2、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
3、通过实验,认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。 例3 利用电流天平或其他简易装置,测量或比较磁场力。 例4 了解磁电式电表的结构和工作原理。
1、通过实验,认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
例5 观察阴极射线在磁场中的偏转。 例6 了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
1、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。
3.1磁现象和磁场
新课程学习
3.1 磁现象和磁场
三维教学目标
1、知识与技能
(1)列举磁现象在生活、生产中的应用,了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注与磁相关的现代技术发展;
(2)知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用;
(3)知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。
2、过程与方法:利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力。
3、情感、态度与价值观:在教学中渗透物质的客观性原理。 教学重点:磁场的物质性和基本特性。 教学难点:磁场的物质性和基本性质。 教学方法:类比法、实验法、比较法。
教学用具:条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片、多媒体辅助教学设备。 教学过程:
第1节 磁现象和磁场
(一)引入新课
我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一,指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中,利用磁场的仪器或工具随处可见,如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等。进人21世纪后,科技的发展突飞猛进、一日千里,作为新世纪的主人,肩负着民族振兴的重任,希望同学们勤奋学习,为攀登科学高峰打好扎实的基础。今天,我们首先认识磁场。
(二)进行新课
1、磁现象
教师:引导学生阅读教材“磁现象”两段,明确以下几个问题:
问题1天然磁石的主要成分是什么?永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。
问题2什么是永磁体、磁性和磁极?磁体有几个磁极,如何规定的?磁性最强的区域就是磁极。
2、电流的磁效应
教师:电现象和磁现象之间存在着许多相似,请你举例说明。
学生:讨论,交流,发表见解。电荷存在正负、磁体存在两极;电荷间有力的作用,且同号电荷相斥,异号电荷相吸;磁体间同样有力的作用,且同名磁极相斥,异名磁极相吸。
教师:电现象和磁现象间的相似是偶然的吗?如果你是一位物理学家,你会怎样认为呢? 教师:引导学生阅读教材80页思考问题:
问题1人们是通过那些自然现象,开始形成了相互联系和相互转化的思想? 问题2开始,奥斯特的实验研究均以“失败”告终,为什么?你从中有何启发?
问题3奥斯特是如何发现电流磁效应的?以前的实验为什么会失败?谈谈你的想法。奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义,竟使安培、法拉第对奥斯特有如此高的评价? 学生:阅读教材,讨论、交流、发表见解。
3、磁场
提问:磁体对磁体有力的作用,奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。这些作用力都不需要直接接触,就能产生。那么,这些作用力是怎样产生的呢?是不是不需要任何媒介物就能产生? 答:是通过磁场产生的。
教师:你为什么会想到是通过磁场产生的?类比前面的学习谈一下自己的看法。
学生:奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。电荷的周围存在电场,电荷间通过电场产生相互作用,那么,磁体和电流的周围必然会存在磁场,磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。 教师:既然电流的周围存在磁场,对磁体会产生力的作用,那么磁体对电流会产生力的作用吗?电流与电流之间有没有力的作用? 学生:有。因为力是相互的。
演示:如图3.1-3所示,通电导线与磁体间发生相互作用。 学生:认真观察实验,体会磁体对通电导线产生力的作用。
结论:磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场,磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用,都是通过磁场产生的。
问题:大家猜想一下,磁场的基本性质是什么呢?与电场的基本性质是否相似?
学生:磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)
结论:电荷之间存在相互作用的力,它不是电荷之间直接发生的,而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的)。通过类比,可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”磁场也具有物质性。 问题:请大家思考,悬吊着的磁针为什么会指示南北呢? 答:说明地球的周围有磁场,地磁场对磁针产生了磁场力。
4、磁性的地球
教师:地球的周围存在磁场,地球实际上就是一个巨大的磁体,它也有两个磁极,地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。观察图3.1-4,地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角,叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且,地球的磁极在缓慢地移动,磁偏角也在缓慢地变化。
指出:许多天体和地球一样,也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的,而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。
5、课堂小节
6、作业:
1、完成P81 练习
2、3
教后记:思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
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