陜西省藍(lán)田縣高中物理 第三章 磁場 3.1 磁現(xiàn)象和磁場教案 新人教版選修3-1.doc

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第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場 ☆教學(xué)分析 ▲教學(xué)目標(biāo) ★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極或電流有磁場力的作用。 3.知道常見的一些磁現(xiàn)象，知道磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的。 4.通過奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是，勇于探索的艱辛執(zhí)著科學(xué)精神。 ★過程與方法 借助電場與磁場的類比教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)邏輯推理能力。 ★情感、態(tài)度與價值觀 在常規(guī)教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。 ▲教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) ※重點(diǎn)：磁場的物質(zhì)性及其基本特性。 ★難點(diǎn)：磁場的物質(zhì)性及其基本特性。 ☆教學(xué)設(shè)計 ★教學(xué)過程 ★情景導(dǎo)入 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)明為世界航海業(yè)的繁榮作出了巨大貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代社會生活中，應(yīng)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、回旋加速器等等。人類進(jìn)入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)著中華民族偉大復(fù)興的歷史使命和重任，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)。同學(xué)們知道指南針能夠指示地理的南北方向，那么指南針是根據(jù)什么原理制造的呢？帶著這個問題我們進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。 ★新課教學(xué) ★一、磁現(xiàn)象 用心閱讀本節(jié)教科書“磁現(xiàn)象”部分，明確下面幾個問題。 問題1：天然磁石的主要成分是什么？（教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書并積極思考問題） ——主要成分是（學(xué)生回答） 問題2：什么是永磁體？什么是磁性？什么是磁極？磁體有幾個磁極，且是如何規(guī)定的？（教師設(shè)疑） ——天然磁石和人造磁鐵都叫做永磁體；我們把磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳及其合金物體的性質(zhì)叫做磁性；磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極。（學(xué)生帶著問題投身思考并回答，教師巡視。） 問題3：判斷以下說法是否正確，并說明原因。（教師提問學(xué)生，通過是非判斷，提高學(xué)生對概念的理解能力。） A．物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)叫做磁性。（╳） ——錯，帶電物體也能吸引輕小物體；磁體吸引含鐵、鈷、鎳及其合金等物質(zhì)的性質(zhì)就叫做磁性。 B．磁鐵的兩端部分就是磁極。（╳） ——錯，若是一個球形磁體，則就找不到其兩端，但其有、極；磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。 （學(xué)生積極思考，小組激烈討論并回答問題。） ★二、電流的磁效應(yīng) 問題1：總結(jié)說明電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在著哪些相似之處？（教師引導(dǎo)學(xué)生討論總結(jié)。） ——自然界中有正負(fù)電荷，磁體存在南北兩極；電荷間有靜電力的作用，且同種電荷相互推斥，異種電荷相互吸引；磁體間同樣有力的作用，且同名磁極相互推斥，異名磁極相互吸引。（學(xué)生分組討論交流，發(fā)表見解。） 提出問題2：電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎？（教師追問） 教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書并思考以下問題： （1）人們是通過哪些自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，開始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想的？ （2）起初，奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終，為什么呢？你從中有何啟發(fā)？ （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??？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，竟讓安培、法拉第對奧斯特有如此高的評價？ （教師創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生研讀教科書相關(guān)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生勇于發(fā)表自己的見解。） （學(xué)生就近參與分組討論。） ★三、磁場 問題1：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？（教師引導(dǎo)提示，環(huán)環(huán)相扣，層層深入提出問題。） ——是通過磁場產(chǎn)生的。（學(xué)生回答） 問題2:為什么是通過磁場產(chǎn)生的?(教師設(shè)疑) ——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。（學(xué)生發(fā)言） 問題3：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呢？（教師追問） ——有，因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?。（學(xué)生回答） 教師做演示實(shí)驗(yàn)：通電導(dǎo)線與磁體通過磁場發(fā)生相互作用。（教師要求學(xué)生仔細(xì)觀察并思考） 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、電流與磁體間、電流與電流之間的相互作用，都是通過磁場產(chǎn)生的。（學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，體會磁體對通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用，試著組織討論后提煉升華形成結(jié)論。） 問題4：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？ ——磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用。這一點(diǎn)，磁場與電場的基本性質(zhì)（電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用）是相似的。 電荷之間存在相互作用的力，它并不是電荷之間直接發(fā)生的，而是通過電場這一媒介發(fā)生的（這一結(jié)論是從電荷之間相互作用的現(xiàn)象，并結(jié)合“力是物體與物體間的相互作用”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。 （教師指導(dǎo)總結(jié)結(jié)論，并注意分析引申。） 問題5：思考：懸吊著的可自由轉(zhuǎn)動的靈敏小磁針靜止時為什么會一端指南，另一端指北呢？（教師激疑） ——充分說明地球的周圍有磁場，且地磁場對小磁針產(chǎn)生了磁場力作用。（學(xué)生思考討論后回答） ★四、地球的磁場 引入：地球的周圍存在磁場，地球?qū)嶋H上就是一個巨大的磁體，它有兩個磁極：即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。 ——地磁場的南北極連線理的南北極之間有一個偏角，叫做磁偏角（系我國北宋科學(xué)家沈括最早于世界發(fā)現(xiàn)）。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且，地球的磁極卻在緩慢地移動，磁偏角也在緩慢地變化。 拓展﹠引申：許多天體和地球一樣，也存在著磁場。地磁場是地球自身發(fā)出的一種磁性及能量，磁極線從北極出發(fā)，畫出圓弧形的線條到達(dá)南極，在南極與北極靠近赤道的磁極線就越來越弱。如太陽、月球、火星等都存在磁場，但它們的磁場有不同的特點(diǎn)，如火星的磁場并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。 （教師作為常識性結(jié)論引導(dǎo)指出；學(xué)生注意空間的想象能力。） ★小結(jié)： 本節(jié)課學(xué)習(xí)的要點(diǎn)： 1.電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)； 2.磁場的由來、磁體之間的相互作用以及電流之間相互作用的解釋。 3.地磁的研究與作用。 ☆板書設(shè)計 第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場 1.磁場的概念：磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)（看不見摸不著，是物質(zhì)存在的一種特殊形式）。 2.磁場的基本性質(zhì)：對處于其中的磁極和通電導(dǎo)體有力的作用。 磁 體 磁 場 磁 體 ⑴ ⑵ 磁 體 磁 場 通電導(dǎo)體 ⑶ 通電導(dǎo)體 磁 場 通電導(dǎo)體 3.磁場是媒介物：磁極間、電荷間、磁極與通電導(dǎo)體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。 4.具有磁性的地球。 ☆課后評析 ★教學(xué)反思 本節(jié)是基于初中所學(xué)磁場的基礎(chǔ)之上的進(jìn)一步延伸，學(xué)生具有一定的知識儲備作為鋪墊，至少內(nèi)心不會太過畏懼。教師要放開，盡量讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 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。顯然，學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 一、教材分析 磁現(xiàn)象和磁場是新教材中磁場章節(jié)的第一節(jié)課，從整個章節(jié)的知識安排來看，本節(jié)是此章的知識預(yù)備階段，是本章后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)磁知識興趣的第一課，也是 讓學(xué)生建立電磁相互聯(lián)系這一觀點(diǎn)很重要的一節(jié)課，為以后學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)等知識提供鋪墊。整節(jié)課主要側(cè)重要學(xué)生對生活中的一些磁現(xiàn)象的了解如我國古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁場和其他天體的磁場（太陽、月亮等），故本節(jié)課首先應(yīng)通過學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象。電流磁效應(yīng)現(xiàn)象和磁場對通電導(dǎo)線作用的教育是學(xué)生樹立起事物之間存在普遍聯(lián)系觀點(diǎn)的重要教學(xué)點(diǎn)，是學(xué)生在以后學(xué)習(xí)物理、研究物理問題中應(yīng)有的一種思想和觀點(diǎn)。 二、學(xué)情分析 磁場的基本知識在初中學(xué)習(xí)中已經(jīng)有所接觸，學(xué)生在生活中對磁現(xiàn)象的了解也有一定的基礎(chǔ)。但磁之間的相互作用畢竟是抽象的，并且大部分學(xué)生可能知道電與磁的聯(lián)系，但沒有用一種普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)去看電與磁的關(guān)系，也沒有一種自主的能力去用物理的思想推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論的聯(lián)系。學(xué)生對磁場在現(xiàn)實(shí) 生活中的應(yīng)用是比較感興趣的，故通過多媒體手段讓學(xué)生能了解地磁場、太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系，滿足學(xué)生渴望獲取新知識的需求。 （四）電流周圍磁感線的判斷方法——安培定則 【小組活動】 填空 1、通電直導(dǎo)線周圍磁感線：用右手握住 ，讓伸直的大姆指所指的方向跟 方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是 的環(huán)繞方向。 2、通電環(huán)形電流周圍磁感線：讓右手彎曲的四指和 的方向一致，那么伸直的大姆指所指的方向就是 中心軸線上 的方向 3、通電螺線管周圍磁感線:用右手握住 ,讓彎曲的四指所指的方向跟 的方向一致,那么大姆指所指的方向就是 內(nèi)部 的方向,也就是說,大姆指指向通電螺線管的 。