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2019-2020年高中物理《磁現(xiàn)象和磁場》教案5 新人教版選修3-1 全章概述 本章的內(nèi)容，特別是對磁場性質(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。磁場的性質(zhì)——磁場性質(zhì)的定性和定量描述——磁場對電流和運(yùn)動電荷的作用——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、磁場對電流的作用和磁場對運(yùn)動電荷的作用。磁感應(yīng)強(qiáng)度描述了磁場的性質(zhì)，它比較抽象，同時也是學(xué)習(xí)中的一個難點(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)磁場的知識大都是通過分析、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；而電流（運(yùn)動電荷）方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及磁場對電流（運(yùn)動電荷）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，突破難點(diǎn)知識，還要在學(xué)習(xí)的過程中自覺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。 列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。 例1 觀察計算機(jī)磁盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)，大致了解其工作原理。 1、了解磁場，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。會用磁感線描述磁場。 例2 了解地磁場的分布、變化，以及對人類生活的影響。 2、會判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向。 3、通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識安培力。會判斷安培力的方向。會計算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小。 例3 利用電流天平或其他簡易裝置，測量或比較磁場力。 例4 了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。 1、通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識洛侖茲力。會判斷洛侖茲力的方向，會計算洛侖茲力的大小。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中的偏轉(zhuǎn)。 例6 了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。 1、認(rèn)識電磁現(xiàn)象的研究在社會發(fā)展中的作用。 新課程學(xué)習(xí) 3.1 磁現(xiàn)象和磁場 三維教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 （1）列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展； （2）知道磁場的基本特性是對處在它里面的磁體或電流有磁場力的作用； （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磁場發(fā)生相互作用的。 2、過程與方法:利用電場和磁場的類比教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。 3、情感、態(tài)度與價值觀:在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。 教學(xué)重點(diǎn)：磁場的物質(zhì)性和基本特性。 教學(xué)難點(diǎn)：磁場的物質(zhì)性和基本性質(zhì)。 教學(xué)方法：類比法、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)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。 教學(xué)過程： 第1節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場 （一）引入新課 我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家。早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載。我國古代的四大發(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，利用磁場的儀器或工具隨處可見，如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等。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)識磁場。 （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，明確以下幾個問題： 問題1天然磁石的主要成分是什么？永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。 問題2什么是永磁體、磁性和磁極？磁體有幾個磁極，如何規(guī)定的？磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。 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，請你舉例說明。 學(xué)生：討論，交流，發(fā)表見解。電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極；電荷間有力的作用，且同號電荷相斥，異號電荷相吸；磁體間同樣有力的作用，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，你會怎樣認(rèn)為呢？ 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材80頁思考問題： 問題1人們是通過那些自然現(xiàn)象，開始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想？ 問題2開始，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)？ 問題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)為什么會失敗？談?wù)勀愕南敕?。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義，竟使安培、法拉第對奧斯特有如此高的評價？ 學(xué)生：閱讀教材，討論、交流、發(fā)表見解。 3、磁場 提問：磁體對磁體有力的作用，奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明電流對磁體也有力的作用。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？ 答：是通過磁場產(chǎn)生的。 教師：你為什么會想到是通過磁場產(chǎn)生的？類比前面的學(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)說明電和磁是相互聯(lián)系的。電荷的周圍存在電場，電荷間通過電場產(chǎn)生相互作用，那么，磁體和電流的周圍必然會存在磁場，磁體間、電流和磁體間則通過磁場產(chǎn)生相互作用。 教師：既然電流的周圍存在磁場，對磁體會產(chǎn)生力的作用，那么磁體對電流會產(chǎn)生力的作用嗎？電流與電流之間有沒有力的作用？ 學(xué)生：有。因?yàn)榱κ窍嗷サ摹? 演示：如圖3.1-3所示，通電導(dǎo)線與磁體間發(fā)生相互作用。 學(xué)生：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，體會磁體對通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。 結(jié)論：磁場是存在于磁體或電流周圍空間的一種特殊物質(zhì)。磁體和電流的周圍存在磁場，磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用，都是通過磁場產(chǎn)生的。 問題：大家猜想一下，磁場的基本性質(zhì)是什么呢？與電場的基本性質(zhì)是否相似？ 學(xué)生：磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。與電場的基本性質(zhì)是相似的。（電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用） 結(jié)論：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，而是通過電場發(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）。通過類比，可以推斷出“磁極間的相互作用也是通過磁場而發(fā)生的”磁場也具有物質(zhì)性。 問題：請大家思考，懸吊著的磁針為什么會指示南北呢？ 答：說明地球的周圍有磁場，地磁場對磁針產(chǎn)生了磁場力。 4、磁性的地球 教師：地球的周圍存在磁場，地球?qū)嶋H上就是一個巨大的磁體，它也有兩個磁極，地磁南極和地磁北極。地磁場的南北極與地理的南北極并不重合。觀察圖3.1-4，地磁場的南北極連線與地理的南北極之間有一個偏角，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，磁偏角也在緩慢地變化。 指出：許多天體和地球一樣，也存在著磁場。如太陽、月亮、火星等都存在磁場。但它們的磁場有不同的特點(diǎn)。如火星的磁場不像地球的磁場那樣是全球性的，而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。對天體磁場的研究具有十分重要的科學(xué)意義。 5、課堂小節(jié) 6、作業(yè)：1、完成P81 練習(xí) 2、3 教后記：思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。