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

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磁感應強度 【教材分析】 從本章宏觀上看：其一、以往的教科書常把磁現(xiàn)象和幾種典型的電流磁場的磁感線分布設為一節(jié)。新教材將此分為第1、3兩節(jié)，而本節(jié)磁感應強度則被安排在第二節(jié)。我認為這豐富了“三維”目標，尤其是“情感態(tài)度與價值觀”方面的教育得到明顯的重視和加強。其二、磁感應強度是電磁學基本概念之一，是本章的重點。同時，磁場對磁極和電流的作用力遠比電場對電荷的作用力復雜，如何尋找描述磁場強弱和方向的物理量也是本章教學的一個難點。 從本節(jié)微觀上看：教材從電磁鐵不同的吸引力入手，對比得出磁場的強弱。然后又與電場強度對比引入研究磁感應強度的方法，用演示實驗控制變量法來定性的研究磁場的強弱。這種安排符合學生的認知習慣。 【學情分析】 本節(jié)課內容對學生來說比較抽象。雖然一中學生的整體基礎比較好，但是對于看不見摸不著的磁場來說，學生理解起來還是很勉強。尤其是電流元和磁感應強度的概念，學生往往只知道有這個概念，而對為什么引入電流元和怎樣定義磁感應強度的過程缺乏認識。 【整體設計】 基于以上分析，為了突破學生理解的難點，首先我采用一個自制“小玩具”以引起學生的興趣。其次對于磁場的方向和大小的研究，則順從學生認知的水平，通過類比電場強度、演示以及分組實驗來將抽象的概念形象化，并融入到探究實驗的過程中。讓學生親身體會探究實驗的樂趣。最后采用數(shù)字傳感器找到磁感應強度的具體表達式。 【三維目標】 知識與能力：知道磁感應強度的定義、方向、大小和單位 過程與方法：通過親身實驗和類比分析直至找出磁感應強度定義的過程，讓學生進一步體會物理學比值定義法等研究抽象問題的方法 情感態(tài)度與價值觀：通過魔術增進學生對物理的興趣；通過精確的演示實驗培養(yǎng)學生對科學嚴謹?shù)膽B(tài)度和科學的價值觀。 【教學重點】 磁感應強度的方向和大小 【教學難點】 尋找描述磁場強弱和方向的物理量的過程 【時間安排】 1課時 【教學準備】 多媒體課件 演示實驗：條形磁鐵、 小磁針、 線圈、 傳感器等 分組實驗：鐵架臺（帶橫桿）、銅棒 、學生電源、 電流表 、導線、 U型磁鐵 【新課教學】 一 新課引入 師：前些天為了哄鄰居家的小孩子，我做了一個簡單的玩具。這個簡單的玩具由銅質支架、電池以及一塊永久磁鐵構成。這個玩具怎么玩呢？我給大家展示一下。教師用實物投影給大家展示。我這里有兩組玩具，兩組唯有永久磁鐵是不同的。大家觀察兩組轉速相同嗎？ 生：（學生能看出哪個快些） 師：為什么一個轉的快，一個轉的慢呢？ 生：（學生或者會回答出是因為磁性強弱不同，或者回答其他，老師視情況說這些情況有可能的同時，取出兩組玩具的磁鐵去吸引鐵屑，學生根據(jù)看到的吸引鐵屑多少，當能判斷出因為磁性強弱不同。） 師：磁體磁性的強弱表現(xiàn)在磁體產生的磁場對磁性物質和電流作用力的強弱，也就是說磁場有強弱。那么我們之前有沒有學過描述這一強弱的物理量呢？ 生：沒有 師：我們今天這節(jié)課就來學習如何描述磁場磁性的強弱。在前面我們學習電場的時候，也學習了描述電場強度的物理量——電場強度。如果按照這個思路，描述磁場強弱的物理量我們該叫它什么？ 生：磁場強度 師：可惜的是，磁場強度這個名字被別人用于表示別的物理量了。為了避免重復，我們只能叫其他名字——磁感應強度。 二 磁感應強度的方向 師：上節(jié)課我們學過磁場，我們知道磁場是一種無色、無味、看不見和摸不著的物質，我們怎么樣研究一種無法感知的物質呢？ 生：（可能不知道怎么回答） （可能回答用小磁針等驗證） 師：（視學生回答的問題引導學生）對于看不見摸不著的東西,我們可有研究的經歷呢？ 生：電場 師：那么我們當時用什么來研究電場的強弱呢？ 生：我們用試探電荷 師：（老師播放ppt回顧電場強度）類比電場強度，我們該用什么來研究磁場的強弱呢？ 生：（可能回答小磁針，也可能回答通電導線，或者不知怎么回答） 師：（視學生回答的情況）我們先來用小磁針試試看 （教師演示小磁針在條形磁鐵產生的磁場中指向） 師：物理學中把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度的方向。 三 磁感應強度的大小 師： 我們能夠測量小磁針N極受力的大小來表征磁感應強度的強弱嗎? （學生分組討論不可行的原因） 師：既然磁場對磁體的作用力不能研究磁場的強弱，那么我們讓誰來檢驗磁場的強弱呢？ 生：（思考后應該能想到）通電導線 師：偵察兵是越大越好還是越小越好呢？電流是越大越好還是越小越好？ 生：（應該回答小好，如果回答大好，教師則指出大的話不能測出某點的磁場強弱，電流太大則產生的磁場影響原有磁場。） 師：物理學中，把很短的一段通電導線中電流I與導線長度L的乘積叫做電流元。但要使導線中有電流，就要把它連到電源上，所以孤立的電流元是不存在的。不過如果做實驗的那部分磁場的強弱、方向都是一樣的，也就是說磁場是勻強磁場，我們也可以用比較長的通電導線進行實驗。 問：請大家猜想一下，一段通電導線在磁場中受力的大小與什么有關？ 生：（可能答案電流I，長度 L，磁場的強度，擺放角度等） 問：請大家設計一個實驗來定性的驗證猜想 （小組討論） 師：肯定學生的方法后，介紹實驗器材 （分組實驗）四塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認為磁極間的磁場是均勻的，將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導線將擺動一個角度，通過這個角度我們可以比較磁場力的大小，分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導線通電部分的長度，電流強度由外部電路控制。 （1）先保持導線通電部分的長度不變，改變電流的大小。 學生分析得出結論：通電導線長度一定時，電流越大，導線所受磁場力就越大。 （2）然后保持電流不變，改變導線通電部分的長度。 學生分析得出結論：電流一定時，通電導線越長，磁場力越大。 （實驗結束后，請學生上講臺說明探究的結論） （演示實驗）利用傳感器在電腦上實時的將力和電流的關系用坐標直線顯示出來 （定義磁感應強度） 四 小結 由學生完成下列內容： 磁感應強度 ①定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。 即 說明：如果導線很短很短，B就是導線所在處的磁感應強度。 ②物理意義：磁感應強度B是表示磁場強弱的物理量。 ③單位：在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1 T=1N/Am ④方向：磁感應強度是矢量。在磁場中的任一點，小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，亦即磁感應強度的方向。 【布置作業(yè)】 問題與練習1 2 3 【板書】 磁感應強度 磁感應強度 1 定義： 2 單位： T 3 方向：磁場中任一點，小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，亦即磁感應強度的方向。