广西桂林市逸仙中学高中物理 3.3《几种常见的磁场》教案 新人教版选修3-1

广西桂林市逸仙中学高中物理 3.3《几种常见的磁场》教案 新人教版选修3-1

广西桂林市逸仙中学高中物理 3.3《几种常见的磁场》教案 新人教版选修3-1 ‎ ‎【课题】几种常见的磁场 ‎【教材】人民教育出版社《物理》选修3—1 第三章第三节 ‎【课型】新授课 ‎【课时】1课时 ‎【教材分析】‎ 内容分析 本节教材内容包括“磁感线”、“几种常见的磁场”、“匀强磁场”、“安培分子电流假说”、“磁通量”等五个方面的内容。‎ 教材的地位和作用 ‎1.“磁感线”、“几种常见的磁场”、“匀强磁场”是最基本、也是最重要的知识，今后的学习会有广泛的应用。‎ ‎2.进一步培养学生的空间想象能力。‎ ‎3. “磁通量”是学习电磁感应的基础。‎ 新旧教材的对比 新旧教材从本质上看没有多大区别，只是在阅读材料中增加了用磁传感器研究磁场的内容，扩大了学生的知识面。‎ ‎【学生学情分析】‎ ‎1.学生已经具备的知识准备有：矢量性、各种电荷的电场线、初中对磁感线已有初步的认识，等效替代的思想方法。‎ ‎2.学生的障碍：（1）对电场线的认识、空间想象能力不同，对各种磁场的空间分布认识会有较大差异。（2）对磁通量的计算、磁通量的变化的判断易出现错误。‎ ‎【教学目标】‎ 1、 知识与能力 ‎（1）知道什么叫磁感线。‎ ‎3情感态度与价值观 ‎（1）进一步培养学生的实验观察、分析的能力及空间想象能力。‎ ‎（2）从安培分子电流假说领悟物理探索由个别事物的个性到认识一般事物的共性的科学价值观。‎ ‎【重点难点】‎ 本节重点：认识几种常见磁场的磁感线分布，会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。‎ 本节难点：正确理解磁通量的概念并能进行有关计算。‎ ‎【教法学法】‎ 教法：以实验探究展示为主，讲授法为辅 学法：由实验现象、空间思维形成对常见磁场的分布情况（平面及空间）的认识，同时注意现象、规律的归纳和总结。‎ ‎【教学准备】‎ 多媒体、条形磁铁、直导线、环形导线、螺线管、适量细铁粉、小磁针若干、展示台、学生电源 ‎【教学过程】‎ 教师活动 学生活动 设计意图 一、新课引入 磁感应强度B的大小和方向。‎ ‎［启发学生思考］电场、磁场我们人类的感官是无法探知的，我们为了认识电场可以用电场线来形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？‎ ‎［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述 学生通过思维迁移 ，挖掘出潜意识中的等效思想 ‎【演示2】：在玻璃板上放上一些小磁针。‎ ‎【问题3】：假如我条形为轴翻转磁铁，从新做上述实验，会得出怎样的现象？‎ 学生观察现象 学生思考 学生观察现象 给出板书，强调重要性 观察实验现象建立条形磁铁外部磁场平面分布模型 回顾磁场方向的确定 观察实验现象得出条形磁铁外部磁场的方向 使学生建立条形磁铁外部的磁感线的空间模型 ‎（二）几种常见的磁场 ‎1．直线电流的磁场 ‎【演示1】：在直导线固定一透明塑料板，在塑料板上均匀撒上一层铁粉，铁粉在磁场中被磁化成许多小磁针，轻敲使铁粉在磁场作用下发生转动 ‎【问题1】：通电直导线的磁场如何分布？‎ ‎‎ ‎【问题2】：其空间分布如何？‎ ‎【演示2】：在塑料板上适当放置一些小磁针 学生观察现象 ‎［学生答］是以导线与板的交点为圆心的同心圆 ‎［学生答］是以导线上个点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。‎ 学生观察小磁针静止时N极指向 观察实验现象得出通电直导线的磁场分布 使学生建立直线电流的磁感线的空间模型 得出通电直导线的磁场方向 ‎【问题3】：直线电流的方向跟它的磁感线方向有关系吗？‎ ‎【演示3】：在演示2基础上改变电流方向 ‎【问题4】：直线电流的方向跟它的磁感线方向有怎样的关系？‎ ‎2．环形电流的磁场 投影教材P87页图3.3-3‎ ‎【问题】：环形电流的磁感线的分布是怎样的？‎ ‎3.通电螺线管的磁场 学生思考回答，可能结论不一 学生观察小磁针静止时N极指向 的变化 ‎[来源:学#科#网Z#X#X#K]‎ ‎［学生答］安培定则：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。‎ 得出直线电流的方向跟它的磁感线方向有关系 得出安培定则 ‎【演示】：通过固定在通电螺线管中央的透明塑料板撒上均匀铁粉和放入小磁针显示通电螺线管的磁场分布 ‎【问题1】：通电螺线管内部的磁场方向如何？‎ ‎【问题2】：通电螺线管外部的磁场和什么相似？‎ ‎【问题3】：我们前面做了条形磁铁的外部磁场的分布实验，能想象其内部的磁场分布吗？‎ ‎【问题4】：磁场的磁感线的特点是什么？‎ ‎(1)磁感线是假想的，不是真实的 ‎(2)磁感线是闭合曲线。‎ ‎［学生答］安培定则：让弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。‎ 观察现象得出结论 ‎［学生答］由S极指向N极 ‎［学生答］与条形磁铁的外部磁场相似 类比得出一切磁场的磁感线都是闭合的曲线，没有起点和终点。‎ 在老师提出的问题引导下得出结论。‎ 在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极 ‎(3)磁感线不能相交或相切 ‎(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱 ‎(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向 ‎【问题5】：与电场线表示的静电场有何区别？‎ 通过课堂练习加深理解和巩固 ‎［学生答］A、磁感线某点的切线方向就是该点的磁场方向 B、磁感线的疏密表示磁场的强弱（密强疏弱）‎ C、是闭合的曲线。‎ ‎［学生答］1.静电场的电场线有起点和终点，是不闭合的曲线；磁场的磁感线没有起点和终点，是闭合曲线。‎ ‎2.电场线用来描述电场，磁感线用来描述磁场。‎ 通过类比巩固新知识的同时复习旧知识 ‎（三）、安培分子电流假说 ‎【问题引入】：磁铁和电流都能产生磁场。它们是否有什么共同的产生机理呢？刚才我们分析了条形磁铁和通电螺线管之间的磁场有相似之处。物理学家安培由此启发提出了著名的分子电流假说 ‎【问题1】：分子电流假说的内容是什么？‎ 在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极 ‎【问题2】：铁棒未被磁化时为何对外界不显磁性？‎ 因为分子电流的取向杂乱无章而相互抵消 学生阅读课文回答问题 学生阅读课文回答问题 学生阅读课文回答问题 学生阅读课文回答问题 ‎【问题3】：铁棒磁化后为何就具有了磁性？‎ 因为分子电流的取向变得大致一致 ‎【问题4】：为什么再小的磁体都有两个磁极？‎ 因为分子电流的两个面就是磁场的两极 结论：磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。‎ 通过课堂练习加以理解和巩固 ‎（四）、匀强磁场 ‎1.定义：磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。‎ ‎2.匀强电场的磁感线特征：匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。‎ ‎3.三种匀强磁场：a、即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；b、相隔一 定距离的两个平行通电线圈，其中间区域的磁场P92图3.3-7，图3.3-8。C、通电螺线管内部中间区域的磁场 ‎（五）、磁通量 ‎【引入】：研究电磁现象时，常常要讨论穿过某一面积的磁场及它的变化，为此而引入了一个新的物理量——磁通量 ‎1.定义：在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S,则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。‎ ‎2.公式：Φ=BS ‎3.单位：Wb ‎4.物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。（理解：对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁场越强，穿过它的磁感线条数就越多，磁通量就越大。当它跟磁场方向垂直时，就没有磁感线穿过这一平面，磁通量就为零 ‎5.补充：‎ ‎（1）当平面与磁场方向不垂直时：Φ=B●Scosθ(θ为平面与磁场方向的垂直面间的夹角)‎ ‎（2）由磁通量公式变形 B=Φ/s 工程技术人员常把磁感应强度叫做磁通密度，并用Wb/m2作单位。‎ 课堂练习对磁通量加以理解和巩固 课堂小结：本节课内容较多，重点是学会用安培定则判断磁感线的方向，并注意不同形式下安培定则的灵活运用；会进行有关磁通量的计算。‎ ‎【板书设计】‎ 一、磁感线（定义）（后补充特点）‎ 二、几种常见的磁场 ‎1.通电直导线周围的磁场 ‎2.环形电流的磁场及方向判定 ‎3.通电螺线管的磁场及方向判定 三、安培分子电流假说 四、匀强磁场 五、磁通量 ‎