磁場磁感線物理教案

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教學目標

知識目標

1.了解磁場的產生和磁現象.

2.理解磁場的方向性，知道用磁感線反映磁場的方向.掌握直線電流、環形電流和通電螺線管產生磁場的磁感線空間分布情況.

3.掌握安培定則，并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產生的磁場方向.

能力目標

1.通過磁場現象的學習，培養學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.

2.利用電場和磁場的類比教學，培養學生的比較推理能力.

情感目標

1.讓學生了解我國古代對磁現象的研究(如指南針的發明)，培養學生愛國主義思想，鼓勵他們學習科學的熱情.

2.通過對磁感線的引進，使得學生了解如何將抽象的概念轉化為形象的模型進行研究的方法.

教材分析

由于學生在初中時已經對磁場概念有了初步的了解，又由于前面學習了電學的有關知識，因此在學習磁場知識時會比較容易的接受.但是在學習用磁感線來描述磁場以及相關的幾個特殊磁場的磁感線分布時會感到一定的困難，教材給了有關的插圖，在“媒體資料”中，提供了相關的磁感線分布的三維動畫，教師可以參考使用，有助于學生對磁感線空間形象的準確把握.

教法建議

教師在講解磁場的有關概念時，可以參考電場的相關內容進行類比，如：電場線描述電場──磁感線描述磁場.在以后幾節的學習上，可以大量采用這種方法，分析電場與磁場的相同之處，找出不同，幫助學生加深對“磁場”這一抽象概念的理解.

教學設計示例

第一節磁場磁感線

一素質教育目標

(一)知識教學點

1.了解磁場的產生和磁現象.

2.理解磁場有方向性，知道用磁感線反映磁場的方向.

3.能用安培定則熟練地判定電流磁場的方向.

4.掌握常見幾種磁場的磁感線分布情況.

(二)能力訓練點

1.通過觀察演示實驗，培養學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.

2.利用電場和磁場的類比教學，培養學生的比較推理能力.

(三)德育滲透點

1.了解我國古代對磁現象的研究(如指南針的發明)，培養學生愛國主義思想，鼓勵他們學習科學的熱情.

2.通過引進虛擬的磁感線教學，對學生進行物理問題變抽象為形象的方法論教育.

(四)美育滲透點

讓學生體會磁感線圖像的對稱美、形式美.

二學法引導

1.教師采用演示實驗法引入，直觀教學、利用電場對比教學.

2.學生認真觀察實驗現象，理解磁場的存在，類比電場理解磁場的性質及磁場的描繪.

三重點、難點、疑點及解決辦法

1.重點

(1)理解磁場的基本性質──力的作用和方向性.

(2)掌握安培定則及常見幾種磁場的磁感線分布.

2.難點

磁場的空間分布與磁感線的對應聯系.

3.疑點

(1)看不見、摸不著的磁場是客觀存在的.

(2)描繪磁場的磁感線是虛擬的曲線.

4.解決辦法

(1)通過演示實驗，直觀地反映磁場的存在，突破本節教學的重點和疑點.

(2)利用與電場的對比教學，幫助學生理解幾種常見磁場磁感線的空間分布.

四課時安排

1課時

五教具學具準備

條形磁鐵;蹄形磁鐵;小磁針;導線和開關;電源;鐵架臺;細鐵屑;玻璃板.

六師生互動活動設計

1.教師先演示實驗.直觀引入磁場的存在，再通過實驗演示，學生思考總結磁極之間、電流之間、電流與磁極之間的相互作用是通過磁場來傳遞的.通過類比電場、演示實驗使學生理解磁感線的意義及分布規律.

2.課外組織學生閱讀材料“電流磁效應的發現”深化對磁場的認識.

利用課外時間，要求學生做一做“驗證環形電流的磁場方向”實驗.

七教學步驟

(一)明確目標

(略)

(二)整體感知

本節的教學分為兩部分：1、理解磁場客觀存在.電磁極間相互作用，推理磁場的客觀存在，由演示實驗進一步得出電流周圍也存在著磁場，磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發生相互作用都是通過磁場來傳遞的、2、對磁場進行描述、通過演示實驗得出磁場是有方向性的，用磁感線可以形象地描述磁場的方向性，通過演示實驗形象直觀顯示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線、電流的磁場的磁感線可用安培定則來反映.

(三)重點、難點的學習與目標完成過程

1.引入新課

我國是世界上最早發現磁現象的國家，早在戰國末年就有磁鐵的記載，我國古代的四大發明之一的指南針就是其中之一，指南針的發明為世界的航海業作出了巨大的貢獻.在現代生活中，利用磁場的儀器或工具隨處可見，如我們將要學習的電流表、質譜儀、回旋加速器等等.進入21世紀后，科技的發展突飛猛進，一日千里，作為新世紀的主人，肩負著民族振興的重任，希望同學們勤奮學習，為攀登科學高峰打好扎實的基礎.今天，我們首先認識磁場.

2.磁場的產生

在玻璃板上放兩輛小車，小車上各放置一條形磁鐵，通過演示實驗(如圖)觀察到，磁體同名磁極相斥，異名磁極相吸，且不需要接觸就可以發生力的作用，顯然這一力是場力，但磁鐵并不帶電，不存在電場，它就是另一種場──磁場、磁體周圍存在著磁場，常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場、除磁體周圍有磁場外，丹麥物理學家奧斯特首先發現電流周圍也存在著磁場、觀察演示實驗(如圖)看出，當通入電流時，小磁針轉動，說明電流周圍也有磁場、磁極與磁極之間、電流與磁極之間、電流與電流之間通過演示實驗看出都會發生相互作用，這種作用都是通過磁場這種特殊物質發生作用的.

3.磁場的性質

在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針，發現小磁針靜止時，指向各不相同如圖所示，這表明磁場中不同位置力的作用方向不同，因此磁場具有方向性.

與電場對比，在電場中，我們利用檢驗電荷的受力情況來反映電場的方向性，規定正電荷受的電場力方向為電場方向.

在磁場中，我們利用小磁針來規定磁場的方向，規定在磁場中的任意一點小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向.

4.磁感線

為了形象地反映電場的方向性，我們引進了電場線的概念.同理，在研究磁場時，我們引進磁感線來反映磁場的方向性，磁感線是一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同(即為小磁針的北極指向).利用磁感線，我們就可以比較直觀地描述磁場的方向性.

不同的磁場，磁感線的空間分布是不一樣的，常見的磁場的磁感線空間分布情況如下：

(1)條形磁鐵的磁場

取一塊玻璃板，在其上面撤上碎鐵屑，下面放條形磁鐵，輕輕敲擊玻璃板，碎鐵屑等效于無數個小磁針，形象地顯現出磁場的方向，即為磁感線的平面分布情況(如圖)，所以條形磁鐵的磁感線分布如圖.

(2)蹄形磁鐵的磁感線分布情況見圖.

(3)電流磁場的磁感線分布情況見圖.

a.通電直導線電流磁場(用右手螺旋定則判定).

b.通電環形電流磁場(用右手螺旋定則判定).

(4)磁感線的特點

a.磁感線是不相交的封閉曲線.

b.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向.

c.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱.

(四)總結、擴展

1.磁體周圍，電流周圍都有磁場，磁場是物質存在的一種形式，其性質是對放入其中的電流和磁體有力的作用.

2.磁場是有方向性的，可用磁感線直觀形象地反映常見磁場的方向，但須注意磁感線是虛擬的曲線.

3.通電螺旋管內部的磁感線是平行軸線分布的.其外部磁感線由N極出發至S極，其內部是由S極重新回到N極的封閉曲線，所以螺旋管內部磁感線最密、磁場最強.

八布置作業

九板書設計

第一節磁場

一磁場的產生

1.磁場的客觀存在.

2.磁場的產生.

(1)磁體周圍.(2)電流周圍.

3.磁場的基本性質──力的作用.

二磁場的方向

1.規定小磁針靜止時北極的指向為磁場方向.

三磁感線

1.磁感線的概念.

2.常見幾種磁場的磁感線分布.

3.電流磁場的磁感線可用安培定則判定.