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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(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、磁場對電流的作用和磁場對運(yùn)動(dòng)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(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(dòng)電荷）方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及磁場對電流（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，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(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)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(huì)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(huì)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(huì)判斷安培力的方向。會(huì)計(jì)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(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(huì)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(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(gè)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(gè)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(huì)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(huì)失??？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(jià)？ 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(huì)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(huì)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(huì)產(chǎn)生力的作用，那么磁體對電流會(huì)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(huì)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(huì)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(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)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(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。 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(dòng)，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。