陜西省藍田縣高中物理 第三章 磁場 3.2 磁感應(yīng)強度教案1 新人教版選修3-1.doc

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第二節(jié) 磁感應(yīng)強度 一、教材分析 本節(jié)是高中物理人教版選修3-1第三章第二節(jié)磁感應(yīng)強度，它是電磁學的基本概念之一，是本章的重點。同時，磁場對磁極和電流的作用力（本質(zhì)上是磁場對運動電荷的作用力）遠比電場對電荷的作用力復(fù)雜，如何尋找描述磁場強弱和方向的物理量是本章教學的一個難點。為了能很自然地引出磁感應(yīng)強度，并且使學生能感受到引出磁感應(yīng)強度概念的必要性，所以在新課引入階段用問題串的方式起到承上啟下功能。為了能突破本節(jié)難點——磁感應(yīng)強度的定義，再次通過問題串的方式，層層遞進，讓學生始終在不斷思考的過程中，找出磁感應(yīng)強度的定義與電場強度定義的區(qū)別。加之適當?shù)膶嶒炓龑?dǎo)使學生在思想上和視覺上達到一致。 二、學情分析 高二實驗班的學生對重力場和電場已經(jīng)很熟悉，可以通過問題串的方式引導(dǎo)學生自主合作獲得問題結(jié)論，加上分組實驗與電場強度的定義類比來突破難點，形成磁感應(yīng)強度的概念。這樣讓學生用已知的知識為經(jīng)驗去探究未知的領(lǐng)域也符合學生的認知規(guī)律。 三、教學目標 1、知識與能力：知道磁感應(yīng)強度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位。 2、過程與方法：（1）通過問題串設(shè)置、實驗、類比分析，尋找描述磁場強弱的方法。 （2）進一步體會通過比值法定義物理量的方法。 3、情感、態(tài)度、價值觀：培養(yǎng)學生自主合作的團隊精神，提高物理思維的能力。 四、重難點突破 磁感應(yīng)強度概念的建立是本節(jié)的重點(也是本章的重點)，同時也是本節(jié)的難點。 通過問題串的方式引導(dǎo)、與電場強度定義的類比，以實驗為基礎(chǔ)說明磁場對電流元的力跟電流和導(dǎo)線長度的關(guān)系，引入磁感應(yīng)強度，從而突破難點。 五、教學方法　　 首先通過問題串的方式復(fù)習上節(jié)課知識的同時引入本節(jié)課《磁感應(yīng)強度》，讓學生很自然的接受概念。然后再通過四個問題組成的問題串，讓學生帶著問題去閱讀課本，閱讀完畢后，互相交流思想解決問題，再學生討論的過程中，加入演示實驗引導(dǎo)，讓學生從視覺是感受出第二個問題的結(jié)論。最后類比電場強度學習過程中的內(nèi)容，自己歸納關(guān)于磁感應(yīng)強度的內(nèi)容，并展示交流。 教學中在教師所設(shè)置的問題引導(dǎo)下，學生通過回顧舊知、閱讀新知、類比電場強度概念、觀看演示實驗，在他們相互合作、共同探討的過程中，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論，給出定義，完成這節(jié)課的學習。 六、教具準備 蹄形磁鐵（3個）、導(dǎo)體棒、電源、導(dǎo)線等 多媒體課件、實物投影儀。 七、教學過程設(shè)計 （一）引入新課 復(fù)習提問：1、上節(jié)課課題？——磁現(xiàn)象和磁場 2、上節(jié)課主題？——磁現(xiàn)象、磁場 3、主題間關(guān)系？——現(xiàn)象反映特性 【教師總結(jié)】沒有磁場的客觀存在，就不可能感知到磁現(xiàn)象。 磁場不具備這種特性，就感知不到這種磁現(xiàn)象。 4、哪種磁現(xiàn)象？——通常是力現(xiàn)象 引入矢量描述磁場 引入新課——磁感應(yīng)強度 （二）推進新課 1、磁場的方向是什么呢？ 通過初中的學習，學生已了解電流周圍存在磁場、磁鐵周圍存在磁場。 【演示】 實物投影儀演示小磁針在磁鐵周圍的不同位置指向不同，說明小磁針受力方向不同，磁場方向不同。 為了形象地描述磁場，在物理學中，規(guī)定小磁針靜止時北極所指的方向定為那點的磁場方向。 2、磁場的強弱又怎么樣描述呢？ 帶著以下問題閱讀課本83頁，閱讀完畢小組成員互相交流。 （1）在“試探磁極”和“試探電流元”之間 的取舍緣由？ （2）設(shè)定“導(dǎo)線與磁場垂直”僅僅是因為“最簡單”嗎？ （3）對“比值定義法”的科學性與合理性該如何解釋？ （4）電場強度的“比值定義”與B的定義有什么不同？ 閱讀完課本后，學生討論，教師總結(jié)。 問題（1）學生討論：N極不能單獨存在，一小段通電導(dǎo)線也不能單獨存在。但是N極未能夠被量化，一小段通電導(dǎo)線已經(jīng)被量化（IL）。 教師總結(jié)：若要量化雙方的作用，須先量化作用的雙方！ 問題（2）學生【分組實驗】磁場對電流的作用力大小跟哪些因素有關(guān) 學生提出猜想：磁場對電流的作用力跟導(dǎo)線與磁場方向有關(guān) 磁場對電流的作用力跟電流的大小有關(guān) 磁場對電流的作用力跟導(dǎo)線的長度有關(guān) 磁場對電流的作用力跟磁場強度有關(guān) 等等。 通過分組實驗學生親自動手檢驗（實驗裝置與選修3-1第83頁一致） 學生結(jié)論：導(dǎo)線跟磁場垂直時，磁場對電流的作用力最大，導(dǎo)線跟磁場平行時，磁場對電流沒有作用力。 教師總結(jié)：（1）夾角一般時，夾角θ：F=ILBsinθ；（2）磁場的性格：順著就不打，不順就要打，橫著狠狠打。（3）既然要試探力的特性，就應(yīng)該讓此力最大。 問題（3）學生討論：用比值法定義磁感應(yīng)強度就能排除試探電流元的影響，唯一有磁場性質(zhì)決定。 教師總結(jié)：（1）A與B的作用應(yīng)由A、由B、由AB關(guān)系共同決定 （2） 由此圖可以明顯看出：用比值定義法可以很好的顯示B方的屬性，與外界因素（電流元）無關(guān)。 問題（4）學生討論：用比值定義E：不用設(shè)定方向關(guān)系；用比值定義B：必須設(shè)定方向關(guān)系。 教師總結(jié)：（1）電場是愚場：——沒有鑒別能力 （2）磁場是智場：——具有鑒別能力 在此教師把此對比擴展：磁是動電，動能益智。鼓勵學生在學習過程中多動腦。 3、根據(jù)問題的討論，并結(jié)合電場強度的內(nèi)容，自己完成本節(jié)內(nèi)容的總結(jié)。 自己完成，組內(nèi)交流，組組交流。 師生活動： (PPT課件)讓學生了解特斯拉。 尼古拉特斯拉(NIkoLa TesLa，1856～1943)，1856年7月10日出生，是世界知名的發(fā)明家、物理學家、機械工程師和電機工程師。塞爾維亞血統(tǒng)的他出生在克羅地亞(后并入奧地利帝國)。特斯拉被認為是歷史上一位重要的發(fā)明家。他在19世紀末和20世紀初對電性和磁性的研究作出了杰出貢獻。 (PPT課件)了解一些磁場的磁感應(yīng)強度/T 課內(nèi)拓展：若在某一空間中某一點同時存在幾個磁場，磁感應(yīng)強度分別為B1、B2、B3、B4，則此空間中該點的磁感應(yīng)強度應(yīng)為多少？如何計算？ 選一個小組內(nèi)成員展示結(jié)論：磁感應(yīng)強度是一個矢量。磁感應(yīng)強度的合成——遵循平行四邊形定則 八、板書設(shè)計 第二節(jié) 磁感應(yīng)強度 一、磁感應(yīng)強度的方向：小磁針靜止時N極所指的方向為該處磁感應(yīng)強度的方向 二、磁感應(yīng)強度大小： 1、定義：在磁場中垂直與磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度。 2、定義式B＝(條件：電流I和磁場方向垂直) 3、單位：特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1 T＝1 4、磁感應(yīng)強度是矢量 5、物理意義：磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱和方向的物理量 九、布置作業(yè) 1、課內(nèi)練習（學生獨立完成。時間：4分鐘） 1．下列說法中錯誤的是(　　) A．磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小，等于垂直磁場方向通以電流I、長為L的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F與I、L的乘積的比值 B．一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，則該處一定沒有磁場 C．一小段通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受磁場力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強度比B處的磁感應(yīng)強度大 D．因為B＝，所以某處磁感應(yīng)強度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比 2．一根導(dǎo)線長0.2 m，通過3 A的電流，在磁場中某處受到的最大磁場力是610－2 N，則該處的磁感應(yīng)強度B的大小是______ T；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強度的大小是______ T。 3．磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5 A，導(dǎo)線長1 cm，它受的磁場力為510－2 N，則這個位置的磁感應(yīng)強度為多大？ 答案：1.BCD　2.0.1　0.1　3.2 T 2、課外作業(yè) 基礎(chǔ)試題（10分鐘） 1.一根長為0.1 m的電流為1 A的通電導(dǎo)線，在磁場中某處受到的磁場力大小為0.4 N，則該處的磁感應(yīng)強度為(　　) A．等于4 T B．大于或等于4 T C．小于或等于4 T D．可能為0 2.如圖所示，在空間某點A存在大小、方向恒定的兩個磁場B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A點的磁感應(yīng)強度大小為(　　) A． 7 T B． 1 T C． 5 T D． 大于3 T小于4 T 3.磁感應(yīng)強度為矢量，它可以分解為幾個分量． (1)如果北半球某處地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，與水平方向的夾角為θ且斜向下，那么該處地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量和豎直分量各為多大？ (2)如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直分量是多大？在極地上空地磁場的水平分量是多大？ 拓展提高試題（15分鐘） 4.科考隊進去某一磁礦區(qū)域后，發(fā)現(xiàn)指南針原來指向正北的N極逆時針轉(zhuǎn)過30(如圖所示)，設(shè)該位置地磁場磁感應(yīng)強度水平分量為B，則磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度水平分量最小時的值為(　　) A． B．B C． 2B D． 5.如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標系．一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ.實驗測得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示．已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0.下列說法正確的是(　　) A．P的右端為S極 B．P的中軸線與地磁場方向平行 C．P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0 D．x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B0 6.利用如圖所示的實驗裝置可以測量磁感應(yīng)強度．當外界拉力作用于力敏傳感器的掛鉤上時，數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力F成正比，即U＝kF，式中k為比例系數(shù)．用絕緣懸絲把底部長為L、電阻為R、質(zhì)量為m的方形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細銅絲連接線框與電源，細銅絲的電阻忽略不計．當線框接入電壓為E1時，電壓表的示數(shù)為U1；當線框接入電壓為E2時，電壓表示數(shù)為U2.則磁感應(yīng)強度的大小為(　　) A．B＝|| B．B＝|| C．B＝|| D．B＝|| 參考答案：1.B 2.C 3、【答案】(1)Bx＝Bcosθ　By＝Bsinθ　(2)By＝0　Bx＝0 【解析】(1)如圖所示磁感應(yīng)強度大小為B，與水平方向的夾角為θ，所以地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量和豎直分量分別為：Bx＝Bcosθ，By＝Bsinθ. (2)在赤道上空，因為θ＝0，故有By＝0；在極地上空，因為θ＝90，故有Bx＝0. 4.A 5.C 6.A 十、教學反思 本節(jié)課教學設(shè)計用問題串聯(lián)起來，體現(xiàn)了教師引導(dǎo)，學生自主學習的新課程理念，對學生的思維能力起到了很好的鍛煉。給學生提供了磁場對電流的作用力大小跟哪些因素有關(guān)的實驗器材，讓學生體會到學習物理不僅僅是獨立思維的過程，更應(yīng)該是團隊合作用實驗驗證自己結(jié)論的學習方法，引導(dǎo)學生認識到物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，激發(fā)學生在以后的學習過程中應(yīng)重視物理實驗。作業(yè)布置環(huán)節(jié)體現(xiàn)了班級成員之間的學習能力是有差別的，所以安排了基礎(chǔ)試題和提高試題，讓每一個學生在學習的過程中都獲得收獲的喜悅。 在好的教學設(shè)計也有不足之處，本節(jié)課的不足就是，全設(shè)計以問題引導(dǎo)學生自學，最后通過與電場強度內(nèi)容的類比得出本節(jié)課的知識內(nèi)容，對學生的能力要求較高，所以該設(shè)計只能在學習能力較好的班級實施。