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高中物理《磁感應強度》教學設計

時間:2022-06-17 17:35:25 教學設計 我要投稿

高中物理《磁感應強度》教學設計(通用7篇)

  作為一名默默奉獻的教育工作者,有必要進行細致的教學設計準備工作,教學設計是根據(jù)課程標準的要求和教學對象的特點,將教學諸要素有序安排,確定合適的教學方案的設想和計劃。那么應當如何寫教學設計呢?以下是小編精心整理的高中物理《磁感應強度》教學設計,歡迎大家分享。

高中物理《磁感應強度》教學設計(通用7篇)

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇1

  一、 設計理念

  1. 美國教育家杜威的教育思想,突出了探究與創(chuàng)新的精神,注重“生活”和“經(jīng)驗”。

  2. 新課程理念注重提高全體學生的科學素養(yǎng)和自主學習能力,注重過程與方法。

  因此,本節(jié)教學設計從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),在教師的主導下,在學生已有的知識經(jīng)驗基礎上進行探究性學習,通過總結、積累、反思、建構經(jīng)驗,充分發(fā)揮學生的主體作用,從而培養(yǎng)學生把社會生活實際情境中的具體問題演變成抽象理論的能力,培養(yǎng)學生將所學到的理論知識用于解決實際問題的能力。

  二、教材分析

  從教材的地位來看,《磁感應強度》是人民教育出版社2010年出版的《物理(選修3-1)》(普通高中課程標準試驗教材)第三章“磁場”中第二節(jié)的內容,主要內容圍繞磁感應強度概念的定義過程展開,是學生在學完磁現(xiàn)象和磁場后對磁場的進一步研究,是安培力和洛倫茲力研究的基礎,具有承前啟后的作用;同時,如何尋找描述磁場強弱和方向的物理量也是全章教學的一個難點,定義概念過程中,始終貫穿著物理學的思想和方法。故屬重點章節(jié)。

  三、學情分析

  高二的學生在《電場強度》一節(jié)中已經(jīng)學習了比值定義電場強度的方法,在初中和本章第一節(jié)的學習中已經(jīng)知道了磁場的基本特性,而且學生也從初中到高中的物理學習中也掌握了應用控制變量法解決問題的能力,這些都有利于學生建立磁感應強度這一概念。但是由于磁場看不見、摸不著,以及磁場對導線作用力難以定量測量,從而形成教學難點。

  結合本節(jié)課學情、學生特點,以及新課標的要求,我制定出以下教學目標。

  四、教學目標

  1.知識與技能:

 、僦来鸥袘獜姸鹊亩x,知道其方向、大小、定義式和單位。

  ②通過分組實驗和演示實驗,鍛煉學生的實驗技能。

  2.過程與方法:

 、偻ㄟ^實驗、類比和分析,經(jīng)歷尋找描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應強度的過程。

 、谶M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

  體驗物理概念定義的過程,培養(yǎng)學生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高綜合學習能力。

  五、重點、難點

  依據(jù)上述三個教學目標,以及學生在學習過程中的實際情況,確定磁感應強度的概念為本節(jié)的重點,本節(jié)的難點是磁感應強度概念的建立過程和理解。

  六、教法、學法

  為了突出重點、化解難點,結合本節(jié)課的內容特點,本著提高學生自主學習能力的目的,可采用以下教法、學法。

  本節(jié)課主要采用問題驅動、啟發(fā)式為主的教學方法,并配合演示法、實驗法等方法,利用多媒體作為輔助手段,使學生在豐富的感性認識基礎上達到掌握知識,發(fā)展能力的目的。其中演示實驗我巧妙設計,購買了釹鐵硼強磁體提供強磁場,利用彈簧秤測量出了安培力的大小,并利用Excel處理數(shù)據(jù),讓學生非常直觀的感受到了磁感應強度的探究過程。

  學法上,要讓他們通過觀察現(xiàn)象、分組討論、分析歸納、最后思考等方式實現(xiàn)自主探究式學習。

  這種方法充分體現(xiàn)了教師主導,學生主體的新課程理念。

  七、教學過程

  導課:

  生活中很多的物體都具有磁性,門吸(防止門被風吹)、蹄形磁鐵(實驗室中常用到)、電磁鐵(很多電氣設備中常用到),這些物體能夠吸引其他物體,演示:左手拿蹄形磁體,右手拿鐵釘,當蹄形磁體靠近鐵釘時,我們注意觀察,吸上去了,在鐵釘被吸上去的一瞬間,這兩個物體有沒有接觸?(生:沒有)。那他們之間的力是靠什么來傳遞的?(生:磁場)。磁性物質周圍都存在磁場。

  師:磁場的基本特性是什么?

  生:對放入其中的磁體或通電導體有力的作用。

  師:很好。我們在學習磁場之前還學習過哪種場?

  生:電場。

  師:電場和磁場有很多相似的地方,因此我們可以將電場和磁場進行類比!

  我們可以根據(jù)這個物理規(guī)律可以建立一個新的物理量來描述磁場的特性,這個物理量本可以叫磁場強度,但歷史上磁場強度已經(jīng)描述其他物理量了,所以這個地方我們就把這個物理量稱為磁感應強度。

  新課:

  這節(jié)課我們就來研究一下這個物理量。

  3.2 磁感應強度(板書)

  通過上節(jié)課的學習,我們知道地球也是一個大的磁體,我們看一下投影中反映出了地球的磁場分布情況,磁南極在地理的北極附近,磁北極在地理的南極附近,不完全重合,有一個磁偏角。我們生活中有一個物品,古代航海中常用到的和這個有聯(lián)系,我國的四大發(fā)明之一——指南針!指南針是用來干什么的?定向的工具。它為什么能定方向?根據(jù)地磁場定方向,那就說明磁場有方向。

  那第一個問題,我們就通過實驗來探究一下磁場的方向。

  一、 探究磁感應強度的方向(板書)

  大家桌上都放著一個條形磁鐵和蹄形磁體,再加上一組小磁針,小組分工,首先擺一張紙,再把磁鐵放在紙上,在磁鐵的不同位置擺上一個小磁針,觀察N極的指向,并記錄,看看指向是否相同。然后在相同的位置依次擺放4個不同的小磁針,觀察N極的指向,并記錄,看看指向是否相同。(小磁針紅色為N極,不放心的話用條形磁鐵檢驗一下)

  學生回答、展示。

  歸納總結:

  1.磁場中不同位置小磁針N極的指向不同,說明磁場有方向。

  2.不同小磁針在同一磁場中同一位置的指向相同,說明磁場中某一位置的方向是固定的。

  結論: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方向。簡稱磁場方向。

  所以,以后我們要是想知道磁場中某一個點磁場的方向怎么辦?在該點放一個小磁針,等它穩(wěn)定以后找一下N極的指向就行了。

  磁場除了有方向,還有大小、強弱之分,磁場看不見,我們生活當中更直觀的是對磁體磁性強弱的認識。我們剛才做實驗的時候用到了條形磁鐵,還用到了蹄形磁體,那么我再給一個磁鐵,我?guī)Я艘粋小的圓柱形的磁鐵,我們實驗室或家里還有一些常用工具,我?guī)Я巳齻:……我提供這些東西,同學們能否想辦法比較一下這三塊磁鐵磁性的強弱,大家獨立思考一下,想想辦法,想出來上來給大家演示一下。

  學生演示。

  我們通過這樣的實驗,只能大概的比較磁性的強弱。具體強多少不知道,所以我們要通過更加細致的實驗來討論一下磁感應強度的大小。

  二、 探究磁感應強度的大。ò鍟

  檢驗工具:

  我們不用小磁針,因為小磁針N極和S極放不開,我們不能通過測量小磁針N極的受力去確定磁感應強度的大小。

  怎么辦?磁場除了對磁體有作用力,還對通電導線有作用力,我們就來用通電導線檢驗一下磁場的強弱。我們用的是檢驗電流元:很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL。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,實際上仍要使用相當長的通電導線。

  猜想:通電導線所受的磁場力與什么因素有關呢?

  磁場強弱 通電電流 導體長度

  實驗方法:控制變量法

  設計方案:如圖,利用釹鐵硼強磁體提供強磁場,將通電線圈放入磁場中,利用彈簧秤測量安培力的大小。

  實驗器材:學生電源,電鍵1個,釹鐵硼強磁體2個,彈簧秤1個,安培表1個、滑動變阻器、鐵架臺1個(配兩個鐵夾)、線圈3個、細線若干。

  實驗步驟:

  步驟1:保持磁場和通電導線的長度不變,改變電流的大小。

  步驟2:保持磁場和導線中的電流不變,改變通電導線的長度。

  實驗結論:

  分析了很多實驗事實后,人們認識到,通電導線與磁場方向垂直時,它受力的大小F∝I,F(xiàn)∝L,F(xiàn)∝IL,故F=ILB

  B正是我們尋找的表征磁場強弱的物理量:磁感應強度。

  即B = F / IL,單位:特斯拉

  類比總結,比值定義:

  教學反思:本節(jié)課的教學設計有兩大亮點,一是采取了類比的方法,在學生已有的對電場強度學習的基礎上研究磁感應強度。二是巧妙的設計了演示實驗,購買了釹鐵硼強磁體提供強磁場,利用彈簧秤測量出了安培力的大小,并利用Excel處理數(shù)據(jù),讓學生非常直觀的感受到了磁感應強度的探究過程。

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇2

  一、重點、難點

  1.該節(jié)課的重點是磁感應強度和磁通量的概念.

  2.磁感應強度的定義是有條件的,它必須是當通電直導線L與磁場方向垂直的情況下,B= .

  3.磁通量概念的建立也是一個難點,講解時,要引入磁感線來幫助學生理解和掌握.

  二、教具

  1.通電導體在磁場中受力演示.

  2.電流天平.(選用)

  3.掛圖(磁感線、磁通量用).

  三、教學過程

 。ㄒ唬┮胄抡n

  提問:什么是磁現(xiàn)象的電本質?

  應答:運動電荷(電流)在自己周圍空間產生磁場,磁場對運動電荷或電流有力的作用,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都可以看成是運動電荷之間通過磁場而發(fā)生相互作用.這就是磁現(xiàn)象的電本質.

  為了表征磁場的強弱和方向,我們引入一個新的物理量:磁感應強度.我們都知道電場強度是描述電場力的特性的,那么磁感應強度就是描述磁場力特性的物理量,因此我們可以用類比的方法得出磁感應強度的定義來.

  提問:電場強度是如何定義的?

  應答:電場中某點的電場強度等于檢驗電荷在該點所受電場力與檢

  電荷在該點的受力方向.

 。ǘ┙虒W過程設計

  1.磁感應強度

  通過實驗,得出結論,當通電直導線在勻強磁場中與磁場方向垂直時,受到磁場對它的力的作用.對于同一磁場,當電流加倍時,通電導線受到的磁場力也加倍,這說明通電導線受到的磁場力與通過它的電流強度成正比.而當通電導線長度加倍時,它受到的磁場力也加倍,這說明通電導線受到的磁場力與導線長也成正比.對于磁場中某處來說,通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量,它與電流強度和導線長度的大小均無關.在磁場中不同位置,這個比值可能各不相同,因此,這個比值反映了磁場的強弱.

  提問:類比電場強度的定義,誰能根據(jù)以上實驗事實用一句話來定義磁感應強度,用B來表示,并寫出它的定義式.

  回答:磁場中某處的磁感應強度等于通電直導線在該處所受磁場力F與通電電流和導線長度乘積IL的比.定義式為

  再問:通電直導線應怎樣放入磁場?

  應答:通電直導線應當垂直于磁場方向.

  指出前面的回答對磁感應強度的論述是不嚴密的.(不管學生回答的嚴密不嚴密)應強調通電直導線必須在垂直磁場方向的條件下,該定義才成立.在測量精度要求允許的條件下,在非勻強磁場中,當通電導線足夠短,可以近似地看成一個點,在該點附近的磁場也可近似地看成

 。1)磁感應強度的定義

  在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場力F,跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應強度B.

 。2)磁感應強度的公式(定義式):

 。3)磁感應強度的單位(板書)

  在國際單位制中,B的單位是特斯拉(T),由B的定義式可知:

 。4)磁感應強度的方向

  磁感應強度是矢量,不但有大小,而且有方向,其方向即為該處磁場方向.

  順便說明,一般的永磁體磁極附近的磁感應強度是0.5T左右,地球表面的地磁場的磁感應強度大約為5.0×10-5T.

  課堂練習

  練習1.勻強磁場中長2cm的通電導線垂直磁場方向,當通過導線的電流為2A時,它受到的磁場力大小為4×10-3N,問:該處的磁感應強度B是多大?(讓學生回答)

  應答:根據(jù)磁感應強度的定義

  在這里應提醒學生在計算中要統(tǒng)一單位,計算中必須運用國際單位.

  再問:若上題中,電流不變,導線長度減小到1cm,則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少?若導線長不變,電流增大為5A,則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少?

  引導學生討論,得出正確的答案:2×10-3N,0.1T;1×10-2N,0.IT,并指出,某處的磁感應強度由建立該磁場的場電流情況和該點的空間位置來決定,與檢驗通電直導線的電流強度大小、導線長短無關.

  練習2.檢驗某處有無電場存在,可以用什么方法?檢驗某處有無磁場存在,可以用什么方法?

  回答:檢驗有無電場存在,可用檢驗電荷,把檢驗電荷放在被檢驗處,若該檢驗電荷受到電場力作用,則該處有電場存在,場強不為零;若該檢驗電荷沒有受到電場力作用,該處沒有電場存在或該處場強為零.檢驗某處有無磁場存在,可用“檢驗電流”,把通電導線放在被檢驗處,若該通電導線受磁場力作用,則該處有磁場存在,磁感應強度不為零;若該通電導線不受磁場力作用,則該處無磁場存在,該處磁感應強度為零.

  追問:如果通電導線不受磁場力,該處是一定不存在磁場,磁感應強度一定為零嗎?

  引導學生討論,得出“不一定”的正確結果.因為當通電導線平行磁場方向放在磁場中,它是不受磁場力作用的(這是實驗證明的結論).再次強調磁感應強度定義的條件:通電直導線必須垂直磁場方向放置.

  再問:如何利用通電導線檢驗某處磁場的存在與否呢?

  應答:可以改變通電導線的方向,若在各個方向均不受磁場力作用,則該處沒有磁場.

  再問:在通電導線在不同方法檢測,至少檢測幾次就可確定該處沒有磁場存在?

  應答:至少在相互垂直的兩個方向上檢測兩次.先將其放在任意方向檢測,若此時其不受磁場力作用,則再將通電導線沿垂直剛才的方向放置,若此時其仍不受磁場力作用,則說明該處無磁場存在.

  2.磁感線

  磁感線和電場線一樣也是一種形象描述磁場強度大小和方向分布的假想的線,磁感線上各點的切線方向即該點的磁感應強度方向,磁感線的密疏,反映磁感應強度的大小.通過掛圖應讓學生熟悉條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線的分布,并正確地用“右手”安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向與電流方向的關系.

  3.磁通量

  磁感線和磁感應強度的關系.為了定量地確定磁感線的條數(shù)跟磁感應強度大小的關系,規(guī)定:在垂直磁場方向每平方米面積的磁感線的條數(shù)與該處的磁感應強度大。▎挝皇翘兀⿺(shù)值相同.這里應注意的是一般畫磁感線可以按上述規(guī)定的任意倍來畫圖,這種畫法只能幫助我們了解磁感應強度大小,方向的分布,不能通過每平方米的磁感線數(shù)來得出磁感應強度的數(shù)值.

  提問:各點電場強度方向、大小均相同的電場叫什么電場?這種電場電場線的分布有什么特點?

  應答:這種電場叫做勻強電場,勻強電場電場線的分布是間距相同方向一致的平行直線.

  提問:什么叫做勻強磁場,怎樣用磁感線描述勻強磁場?

  應答:對于某范圍內的磁場,其磁感應強度的大小和方向均相同,則該范圍內的磁場叫做勻強磁場.可以用間距相同、方向一致的平行直線描述勻強磁場.

  距離很近,相對面積相同且互相平行的異名磁極之間的磁場都可看做是勻強磁場.密繞螺線管中的磁場也可看做是勻強磁場.

 。1)磁通量的定義

  穿過某一面積的磁感線的條數(shù),叫做穿過這個面積的磁通量,用符號表示.

 。2)磁通量與磁感應強度的關系

  因為按前面的規(guī)定,穿過垂直磁場方向單位面積的磁感線條數(shù),等于磁感應強度B,所以在勻強磁場中,垂直于磁場方向的面積S上的磁通量為

  =BS

  若平面S不跟磁場方向垂直,則應把S平面投影到垂直磁場方向的面上,若這兩個面間夾角為θ,則:

  =BS⊥=BScosθ

  當平面S與磁場方向平行時,θ=90°,=0.

 。3)磁通量的單位

  在國際單位中,磁通量的單位是韋伯(Wb),簡稱韋.

  1韋(Wb)=1特(T)×1米2(m2)

  由=BS,可得B=/S,所以磁感應強度B等于垂直于磁場單位面積上的磁通量,也叫做磁通密度,用韋(Wb)/米2(m2)作單位.

  (4)磁通量是標量

  磁通量是標量,只有大小,無方向.

  課堂練習

  練習3.如圖所示,平面S=0.6m2,它與勻強磁場方向的夾角α=30°,若該磁場磁感應強度B=0.4T,求通過S的磁通量是多少?(可讓幾個同學同時到黑板上演算.)

  學生演算時,常有些同學會套公式:

  為此再一次強調,=BScosθ中的θ是平面S與垂直磁場方向平面間的夾角,在此題中它應是α的余角,所以此題的正確解法應是

  =BScos(90°-α)=BSsinα

  =0.4×0.6×sin30°=0.12Wb

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇3

  一、教學任務分析

  本設計是在已有的有關磁場知識的基礎上,進一步地描述磁場。本設計的內容是以后學習電磁感應的基礎,也是電磁學的核心內容之一。本設計從定量角度加深對磁場的認識,同時通過建立磁感應強度的概念,認識研究“場”的性質的方法。

  在學習本設計內容前,學生需要知道磁場對電流的作用,知道用比值定義物理量的方法,并對DIS的使用有所了解。

  根據(jù)實例分析,引入磁感應強度的概念。通過將磁感應強度與電場強度的類比進一步認識用比值定義物理量的方法。

  根據(jù)實例分析,得出磁通量的概念。

  運用DIS探究通電螺線管的內部磁感應強度的分布,感受真實磁場的強弱分布。

  本設計的教學強調學生參與,強調實驗(特別是DIS實驗)的作用,充分應用類比、比值定義等科學方法,在實驗觀察的基礎上,通過師生、生生間的交流討論、分析推理,從定量角度進一步認識磁場的性質。

  二、教學目標

  1、知識與技能

 。1)理解磁感應強度。

  (2)理解磁通量。

  (3)知道磁感應強度與磁通量之間的關系。

  2、過程與方法

 。1)通過本設計內容的學習,感受類比、猜測、分析、歸納和比值定義等科學方法的應用。

 。2)通過“研究通電螺線管磁感應強度”實驗,認識實驗在探究物理規(guī)律中的重要作用。

  3、情感、態(tài)度與價值觀

 。1)通過DIS研究通電螺線管的磁感應強度實驗,感悟現(xiàn)代技術在物理測量中的優(yōu)越性。

 。2)通過認識磁感應強度和磁通量在技術中的作用,感悟科學對社會發(fā)展的重要意義。

  三、教學重點與難點

  教學重點:磁感應強度的概念。

  教學難點:運用DIS研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。

  四、教學資源:

  1、器材:

  學生實驗:“研究通電螺線管磁感應強度”實驗所需要的DIS實驗裝置,包括:電腦、數(shù)據(jù)采集器、磁傳感器、學生電源、螺線管、刻度尺。

  演示實驗:磁感線模擬裝置,包括:淋浴花灑、線圈、水盆、水源。

  2、視頻:有關生物磁現(xiàn)象的視頻。

  五、教學設計思路

  本設計的內容包括三個方面:一是磁感應強度,二是磁通量,三是研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。

  本設計的基本思路是:通過實例分析引入磁感應強度的概念,結合已有的描述電場的知識將磁感應強度與電場強度進行類比,認識比值法定義物理量的方法;在此基礎上引出磁通量的概念,知道磁通量和磁感應強度間的關系;運用DIS完成研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。

  本設計要突出的重點是:磁感應強度的概念。方法是:以生物磁現(xiàn)象為切入點,引出磁感應強度的概念;結合已有的定義電場強度的知識,運用類比、比值定義的方法導出磁感應強度的定義。并通過實例的討論、分析加深對這些概念的理解。

  本設計要突破的難點是:運用DIS研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。方法是:以小組合作、師生互動為基礎,運用DIS專用軟件完成本實驗。

  本設計要求學生進行主動參與,主動交流與互動,強調科學方法的應用,在類比的過程中提升認識水平。

  完成本設計的內容約需1課時。

  六、教學流程

  1、教學流程圖

  2.教學流程圖說明

  情景I 播放視頻,設問1

  播放關于生物磁現(xiàn)象的視頻,通過“設問1”引出本設計的重點:磁感應強度。

  活動I 討論交流,設問2

  回顧描述電場性質的方法,引導學生將電場強度與磁感應強度進行類比,通過討論、交流得到磁感應強度的定義。

  活動II 觀察2 設問3

  觀察磁感線的分布,建立磁感線的疏密、方向與磁感應強度間的聯(lián)系。

  情景II 觀察3,設問4

  演示磁感線模擬實驗,通過調節(jié)水量,改變接水盆橫截面大小和改變接水盆傾斜程度等方式模擬出影響磁通量大小的因素,得到勻強磁場的概念,揭示磁通量與磁感應強度的關系。

  活動III 學生實驗

  以小組為單位,做利用DIS設備通電螺線管的磁感應強度的探究實驗,讓學生在交流、合作中,動手完成實驗,了解通電螺線管內部的磁場分布,鞏固所學知識,感悟現(xiàn)代技術在物理測量中的優(yōu)越性。

  活動IV 觀察4

  了解某些磁場的數(shù)量級,認識磁感應強度和磁通量在技術中的應用,感悟科學對社會發(fā)展的重要意義。

  3.教學主要環(huán)節(jié)

  本設計課可分為四個主要的教學環(huán)節(jié)。

  第一環(huán)節(jié),啟發(fā)學生回憶電場的有關知識,將磁場與電場類比,磁感應強度與電場強度類比,磁感線與電場線類比,安培力與電場力類比等。有意識地、恰當?shù)貞妙惐冗@一方法,充分發(fā)揮知識遷移的作用。

  第二環(huán)節(jié),通過磁感線模擬實驗,得到影響磁通量大小的因素,得出勻強磁場的概念,揭示磁通量與磁感應強度的關系,為后一階段電磁感應現(xiàn)象的學習打下基礎。

  第三環(huán)節(jié),通過學生DIS實驗鞏固所學知識,感悟現(xiàn)代技術在物理測量中的優(yōu)越性。

  第四環(huán)節(jié),通過實例介紹認識磁感應強度和磁通量在技術中的應用,感悟科學對社會發(fā)展的重要意義。

  七、教案示例

  1.情景引人

  家養(yǎng)的鴿子可以從離家?guī)资、幾百甚至上千公里的地方飛回家里;燕子等候鳥每年都在春秋兩季分別從南方飛回北方,又從北方飛到南方;一些海龜從棲息的海灣游出幾百、幾千公里后又能回到原來的棲息處。它們是如何辨別方向的?大量的和長期的觀察研究表明,這些生物從原居處遠行后再回到原居處,的確是與地球磁場有關,當科學家在這些生物周圍加上額外的較強磁場時,它們辨別方向的本領就受到了影響。由此可知,磁場是有強弱的,如何表述磁場的強弱呢?

  2.建立磁感應強度概念

  為了表征磁場的強弱和方向,我們引入一個新的物理量:磁感應強度。

  電場強度是描述電場力的特性的物理量,磁感應強度就是描述磁場力特性的物理量。

  精確的實驗表明,在同一磁場,垂直磁場方向放置的一小段通電直導線。當電流加倍,其他條件不變時,通電導線受到的磁場力也加倍;當通電導線長度加倍時,其他條件不變時,它受到的磁場力也加倍。對于磁場中某處來說,通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量,它與電流強度和導線長度的大小均無關。在磁場中不同位置,這個比值可能各不相同,因此,這個比值反映了磁場的強弱。

  放在電場中某點的檢驗電荷所受到的電場力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場性質,命名為電場強度。

  在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場力F,跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應強度B。

  在國際單位制中,B的單位是T(特斯拉)。

  磁感應強度是矢量,它的方向即該點的磁場方向,即經(jīng)過該點的磁感線的切線方向,即小磁針N極在該處的指向。

  設計學生討論的問題:

  檢驗某處有無電場存在,可以用什么方法?檢驗某處有無磁場存在,可以用什么方法?

  如果通電導線不受磁場力,該處是否一定不存在磁場,磁感應強度一定為零嗎?

  3.磁感應強度與磁通量

  設計學生討論的問題:

  各點電場強度方向、大小均相同的電場叫什么電場?這種電場電場線的分布有什么特點?

  什么叫做勻強磁場,怎樣用磁感線描述勻強磁場?

  對于某范圍內的磁場,其磁感應強度的大小和方向均相同,則該范圍內的磁場叫做勻強磁場。勻強磁場的磁感線間距相同、方向一致。

  我們將穿過某一面積的磁感線的條數(shù),叫做穿過這個面積的磁通量,用符號Ф表示。磁通量的單位叫Wb(韋伯)。

  磁通量Ф與該平面所在位置的磁感應強度B,及該平面的面積S有怎樣的關系?

  演示實驗:用淋浴花灑噴出的水流模擬磁感線,用線圈模擬平面。

  改變花灑的噴水方式,穿過線圈平面的水流條數(shù)改變了!磐康拇笮∨cB有關。

  改變線圈的大小,穿過線圈平面的水流條數(shù)變化了!磐康拇笮∨cS有關。

  改變線圈的傾斜程度,當線圈平面與水流方向垂直時,穿過線圈平面的水流條數(shù)最多,當線圈平面與水流方向平行時,穿過線圈平面的水流條數(shù)為零!磐康拇笮∨cB和S的夾角有關。

  引導學生觀察實驗,展開討論,得出結論。

  磁感應強度B的大小通常也叫做磁通密度。

  B也可以用“Wb/m2”作為單位,

  1T = 1 Wb/m2

  4.學生實驗

  以小組為單位,利用DIS做通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。作出通電螺線管內部不同位置磁感應強度的分布圖線。讓學生在合作、交流中,動手完成實驗。

  通過實驗了解通電螺線管內部的磁場分布,找出勻強磁場的部分,鞏固所學生知識,感悟現(xiàn)代技術在物理測量中的優(yōu)越性。

  5.我們周圍的磁場

  我們的周圍存在著不同的磁場,利用各種磁傳感器測一測身邊磁場的磁感應強度的大;利用網(wǎng)絡查一查不同磁場磁感應強度的數(shù)量級,了解我們周圍的磁場,生產生活中用到的磁場,磁場對生產生活,生命活動的影響。

  6.作業(yè)布置 略

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇4

  一、教學分析

  磁感應強度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。用小磁針N極受力方向定義磁感應強度的方向,用電流元受磁場力與電流元之比定義磁感應強度,符合學生的認知水平。

  二、學情分析

  高二的學生對重力場和電場已經(jīng)很熟悉,可以通過演示實驗與電場強度的定義類比來突破難點,形成磁感應強度的概念。這樣讓學生用已知的知識為經(jīng)驗去探究未知的領域也符合學生的認知規(guī)律。

  三、教學目標

  知識與能力:知道磁感應強度的定義,知道其方向、大小、定義式和單位。

  過程與方法1.通過實驗、類比分析,尋找描述磁感應強度的方法。

  2.進一步體會通過比值法定義物理量的方法。

  情感、態(tài)度、價值觀:培養(yǎng)學生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高學習能力。

  四、重難點突破

  磁感應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。通過與電場強度定義的類比,以實驗為基礎通過理論推導說明磁場對電流元的力跟電流和導線長度的關系,并進一步引入磁感應強度的定義,從而突破難點。

  五、教學方法與手段

  首先通過觀看學生舉例和視頻列舉,讓學生對生活中磁場存在的廣泛性及不同磁場強弱不同有一個感性認識,然后通過分組實驗讓學生觀察磁場對電流的作用力與磁場強弱、電流大小、導線長度和導線與磁場的夾角都有關系,再利用DIS演示實驗得出當導線跟磁場垂直時,磁場對電流的作用力跟電流成正比,跟導線長度成正比。在此基礎上引入磁感應強度的定義。

  教學中在教師的啟發(fā)和引導下,學生通過實驗探究、理論探究,在他們相互合作、共同探討的過程中,觀察現(xiàn)象,得出結論,給出定義,完成這節(jié)課的學習。

  六、教具準備

  電磁鐵、蹄形磁鐵、導體棒、電源、導線、DIS演示實驗材料等;多媒體課件、實物投影儀。

  知識準備 (學案)

  復習磁場的概念、電場強度的定義方法等。

  七、教學過程設計

  (一)導入新課

  [事件1] 課前播放圖片或視頻——說明研究磁現(xiàn)象與人類生活緊密相關

  師生活動:播放兩個視頻:磁懸浮列車簡單原理,巨大的電磁鐵起重機吊起重物 PPT展示磁懸浮列車和巨大的電磁鐵起重機吊起重物的圖片,利用磁場的一些有趣圖片等,激發(fā)學生的興趣、求知欲。

  2、磁極間的相互作用需要接觸嗎?——磁場;問:磁場有強弱、有方向嗎?

  3、【分組實驗】 學生自己動手操作并觀察實驗現(xiàn)象:如圖,通電電磁鐵吸引別針,改變電磁鐵中電流的大小,可以看到,吸引別針的多少不同,引導學生在觀察

  現(xiàn)象的基礎上思考:這一現(xiàn)象說明什么問題?

  結論:實驗現(xiàn)象說明兩種情況中磁場強弱不同。

  問題:怎樣表示磁場強弱?

  引入新課——第二節(jié):磁感應強度

  提問1:用哪個物理量來描述電場的強弱和方向?試探法,

  類比:用電場強度來描述電場的強弱和方向。(課件展示)

  我們用相類似的方法來學習描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應強度。

  推進新課

  [事件2]

  教學任務:磁感應強度的方向。

  師生活動:

  【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。

  電場和磁場都是客觀存在的。電場有強弱和方向,磁場也有強弱和方向。

  思考,電場強度的方向是如何規(guī)定的?對研究磁感應強度的方向有何啟發(fā)?

  規(guī)定正電荷所受電場力的方向為該點的電場強度的方向。場強的方向是從電荷受力的角度規(guī)定的。小磁針放入磁場中會受到磁場力的作用,因此,磁場的方向可以從小磁針受力的角度規(guī)定。

  在磁場中的任一點,小磁針北極受力的方向,即小磁針靜止時北極所指的方向,就是該點的磁場方向,即磁感應強度的方向。

  拓展:把各個小磁針的指向連成線,也能描述磁場的方向,后來物理學家把它稱為磁感線,其切線方向也為磁場方向。

  磁感應強弱:問題1:在電場中,我們通過電場對電荷的作用力來了解電場的性質,磁感應強度的大小能否從小磁針受力的情況來研究?

  不能。因為小磁針不會單獨存在一個磁極,小磁針靜止時,兩個磁極所受合力為零,因此無法從小磁針受力的角度確定磁場的強弱,即無法定義磁感應強度的大小。

  問題2:那如何研究磁感應強度的大小呢?

  磁場對磁極有力的作用,磁場對通電電流也有力的作用。

  無法從小磁針受力的情況研究磁感應強度的大小,轉換一下思維,是否可從電流在磁場中受力的角度去研究?

  實驗前讓學生明白:在物理學中,把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做電流元。但要使導線中有電流,就要把它連接到電源上,所以孤立的電流元是不存在的。

  [事件3]

  教學任務:實驗探究磁場對電流的作用力跟電流、導線長度的關系。

  師生活動:

  問題3:磁場對電流的作用力大小跟哪些因素有關呢?

  學生提出猜想:磁場對電流的作用力跟導線與磁場方向有關

  磁場對電流的作用力跟電流的大小有關

  磁場對電流的作用力跟導線的長度有關

  磁場對電流的作用力跟磁場強度有關

  等等。

  通過分組實驗學生親自動手檢驗。

  可以在磁場的強弱和方向都相同的勻強磁場中,研究較長的一段通電導線的受力情況,從而推知一小段電流元的受力情況。

  實驗裝置如圖所示:三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,電流由外部電路控制。

  在勻強磁場中探究影響通電導線受力的因素

  【分組實驗】 啟發(fā)學生學會應用控制變量法。

  (1)保持導線通電部分的長度不變,改變電流的大小。

  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)保持電流不變,改變導線通電部分的長度。

  結論:電流一定時,通電導線越長,磁場力越大。

  (3)部分學生實驗器材有電磁鐵,可通過改變電流改變磁場強弱,探究磁場對電流的作用力跟磁場強弱的關系。

  通電導線長度一定,電流不變時,磁場越強,磁場對電流的作用力越大。

  上面的結論都是學生在上述實驗裝置,也就是導線跟磁場垂直時,實驗操作得出的結論。 師生可共同演示導線跟磁場平行時,導線受力情況。

  【演示】

  磁場對電流的作用力跟導線與磁場方向間的關系。

  結論:導線跟磁場垂直時,磁場對電流的作用力最大,導線跟磁場平行時,磁場對電流沒有作用力。

  [事件4]

  教學任務:用DIS演示實驗理論探究磁場對電流的作用力跟電流、導線長度的關系。 師生活動:

  通電導線在磁場中受力大小與電流定量關系的研究

  用DIS演示實驗研究通電導線與磁場方向垂直時受力大小與電流大小的定量關系。如圖所示的裝置保持通電導線框的位置不變,用力傳感器測量所需拉力F(等于電流所受磁場作用力大小)的大小,拉力與電流所受磁場力為平衡力。用電流傳感器測量線框中的電流。

  (1)保持L不變,改變I四次,測定相應的四個力F,利用圖象得到F∝I。

  (2)保持I不變,用三個相同的蹄形磁鐵逐次并放,以改變受力部分導線的長度,測定相應的三個力F,得到F∝L。

  同一塊磁鐵

  保持I不變

  實驗注意事項:

  (1)矩形線圈保持豎直;

  (2)兩個相同的蹄形磁鐵并放時要有一定的間隔;

  (3)每次測量時矩形線圈相對磁鐵的位置保持不變。

  精確的實驗表明,通電導線在磁場中受到的磁場力的大小,既與導線的長度L成正比,與導線中的電流I也成正比,即與I和L的乘積成正比,用公式表示為F∝IL,引入比例系數(shù)B,寫成等式為:F=BIL。

  問題:B有何物理意義呢?在不同的蹄形磁鐵的磁場中重復上面的實驗。

  結論:

  (1)在同一磁場中,不管I、L如何改變,比值B總是不變的。

  (2)I、L不變,但在不同的磁場中,比值B是不同的。 (3)B是由磁場本身決定的,在電流I、導線長度L相同的情況下,電流所受的磁場力越大,比值B越大,表示磁場越強。

  [事件5]

  教學任務:定義磁感應強度。

  師生活動:

  通過和電場強度的定義類比,引入磁感應強度的定義。

  磁感應強度的定義: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

  F和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度,即B= IL

  總結與歸納:

  (1)如果導線很短,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=1 NA·m

  (4)方向:磁感應強度是矢量。在磁場中的任一點,小磁針北極受力的方向,即小磁針靜止時北極所指的方向,就是該點的磁場方向,即磁感應強度的方向。

  [事件6]

  特斯拉(Nikola Tesla,

  1856~1943),美國

  電氣工程師。他一

  生致力于交流電的

  研究,是讓交流電進

  入實用領域的主要

  推動者

  教學任務:了解特斯拉和一些磁場的磁感應強度。

  師生活動:

  (投影)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。

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇5

  一、教材分析:

  地位和作用:本節(jié)是在上一節(jié)磁場、磁感線基礎上講述磁場對電流的作用力――安培力以及描述磁場性質的物理量――磁感強度。它們是學好本章的基礎也是重點,同時是高考的熱點,學好他們也可以為以后理解和掌握洛侖茲力打下基礎,是高中教材電磁學中的重要內容

  內容特點:具有類似性:磁感應強度B與電場強度E概念的建立是類似的,在教學中緊緊抓住復習電場強度的概念這一環(huán)節(jié),對兩者類似的地方恰當?shù)剡M行聯(lián)系,對它們的不同點嚴加區(qū)別,這樣做,既復習了舊知,獲得了新知,又體會了物理學研究問題的方法,培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力,在獲得物理學規(guī)律的對稱美的享受的同時,使教學上的難點得以突破

  二、教學目的和要求

  考慮上述教材分析,根據(jù)教學大綱要求和高考考綱要求,同時結合本校學生實際情況,提出以下知識目標:

  知識目標

  1、 理解磁感應強度的概念,會用磁感應強度公式進行有關計算

  2、 知道什么是安培力,掌握分析安培力的方法

  3、 理解安培力方向特點,會運用左手定則

  能力培養(yǎng)既是素質教育的目標,也是課堂教學的任務,根據(jù)本節(jié)課的內容特點特提出以下能力目標。

  能力目標

  1、 通過分析實驗現(xiàn)象,總結實驗結論來掌握新概念,培養(yǎng)學生觀察、思考歸納的邏輯思維能力

  2、 使學生學會用類比法學習新概念,用比值法定義物理量等常見的物理方法,培養(yǎng)學生研究問題方法和分析問題能力

  同時,寓德育教育于課堂教學也是課堂教學的任務,在本節(jié)課提出以下德育目標:

  德育目標

  樹立辯證唯物主義觀點和實踐第一的觀點

  三、教學重點:

  磁感應強度B的概念,安培力的大小和方向

  磁感應強度B的概念貫穿本章的教學,是學好本章的基礎,因而確定為本節(jié)課的重點,安培力的大小和方向不僅是高考熱點,同時也是以后理解和掌握洛侖茲力的基礎,因而也是本節(jié)課的重點

  四、教學難點

  磁感應強度B的概念,安培力大小、方向的制約因素

  由于磁感應強度B的概念理論性強,比較抽象,不易建立,因而是本節(jié)課的難點;安培力大小、方向的制約因素等涉及空間結構思維特點,學生不易掌握,因而也確定為本節(jié)課的難點

  五、教法與學法

  類比法 實驗探究法和講授法結合

  圍繞上述重點、難點,我采用類比法,使學生從研究方法上建立磁感強度B的概念,然后從實驗入手,在教師的引導和啟發(fā)下,讓學生提出問題、分析問題,并自己動手實驗,通過觀察、分析、歸納物理現(xiàn)象自己解決問題,使感性認識向理性認識升華,達到學習新知的目的。

  在本節(jié)課,改進了實驗模式,將教師的演示實驗改為學生探究性實驗,既鍛練了學生動手實驗的能力,培養(yǎng)他們的觀察能力和由實驗總結出物理規(guī)律的能力,又讓學生充分體會物理學研究問題的一般性方法,達成本節(jié)課的能力目標

  在發(fā)揮學生主體作用的同時,本節(jié)課同時注意發(fā)揮教師的主導作用,注意重點知識的重點講述,以解決較差學生對知識的理解,體現(xiàn)面向全體學生的原則,進一步達成本節(jié)課的知識目標。

  課堂教學以實驗為基礎,通過觀察物理現(xiàn)象,使感性認識向理性認識升華,這樣既體現(xiàn)了實踐第一的觀點,又使物理規(guī)律具有強有力的說服力,體現(xiàn)了直觀性原則,幫助學生樹立辯證唯物主義觀點和實踐第一的觀點,達成本節(jié)課的德育目標

  所以,做好實驗是本節(jié)關鍵。

  六、教學設想

  為了達成上述教學目標,充分發(fā)揮教師主導作用和學生的主體地位,最大限度地激發(fā)學生的主觀能動性和自學性,對一些主要環(huán)節(jié)有以下構想

  1、 引入新課:設疑:如何表征磁場的強弱和方向?→聯(lián)想(類比):描述電場強弱和方向的物理量“電場強度”是如何定義的?

  2、 實驗一:導線方向與磁場方向對安培力的影響(讓學生歸納教師啟發(fā))討論指明:我們只研究兩者相垂直的情形

  實驗二:找出安培力的大小與哪些因素有關,(實驗演示)讓學生設計方案(控制變量法)→實驗(師生共同演示)→結論:F=BIL或B=F/IL(由學生對表達式進行語言表述,使客觀知識演變?yōu)橹饔^知識,既能培養(yǎng)學生的表達能力,又能使學生牢固掌握知識,調動學生動手動腦,積極思維,有利于培養(yǎng)能力,在教學效果上起到事半功倍的作用,提出問題:上面式中比值B有什么意義?(設疑)→啟發(fā)(F=QE E=F/q)→類比思維→推測→實驗驗證→得出結論:可以用比值B表示磁場的強弱――(引出)磁感強度的定義(定義由學生,補充由師生共同),例題鞏固。

  3、 安培力:F=BIL(上),教師說明一下

  4、 實驗:改變實驗中的磁場方向、電流方向,→進行分析、概括、總結→安培力方向判斷方法→左手定則,例題鞏固。

  5、 總結:總結時不是對全部知識進行復述,而是提綱挈領,概括總結,再精心設計必要的練習,使本節(jié)課教學具有永久性效應

  例題1:一根長2m的直導線,通有1A的電流,把它放在某勻強磁場中,受到的安培力的最大值為1N,求該勻強磁場的磁應強度。

  析:電流所受安培力最大時,即為導線與磁場垂直時,根據(jù)磁感應強度的定義,此時磁感應強度B=F/IL

  例題2:圖14-21表示一條放在磁場里的通電直導線,導線與磁場方向垂直.圖中已經(jīng)分別標明電流、磁感應強度和安培力這三個物理量中兩個的方向,試標明第三個量的方向

  課堂練習

  1.關于磁場,以下說法正確的是 [ ]

  A.電流在磁場中某點不受磁場力作用,則該點的磁感強度一定為零

  B.磁場中某點的磁感強度,根據(jù)公式B=F/Il,它跟 F,I,l都有關

  C.磁場中某點的磁感強度的方向垂直于該點的磁場方向

  D.磁場中任一點的磁感強度等于磁通密度,即垂直于磁感強度方向的單位面積的磁通量

  2.磁場中某點的磁感應強度的方向 [ ]

  A.放在該點的通電直導線所受的磁場力的方向

  B.放在該點的正檢驗電荷所受的磁場力的方向

  C.放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向

  D.通過該點磁場線的切線方向

  3、勻強磁場中有一段長為0.2m的直導線,它與磁場方向垂直,當通過3A的電流時,受到60×10-2N的磁場力,則磁場的磁感強度是______特;當導線長度縮短一半時,磁場的磁感強度是_____特;當通入的電流加倍時,磁場的磁感強度是______特.

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇6

  一、教材分析

  本節(jié)課的內容是人教版高中物理選修3-1第三章第二節(jié)的內容《磁感應強度》,磁感應強度是電磁學中的基本物理量,是如何用磁感應強度的大小和方向來描述磁場強弱及方向是本節(jié)課的重難點。

  (分析完教材現(xiàn)在再來分析一下學生,這樣才能更好的做到因材施教,接下來是我說課的第二部分學情分析。)

  二、學情分析

  高二階段的學生已經(jīng)具有一定探究分析、合作學習的能力。因此,本節(jié)課將通過類比電場強度的內容和特點來進行講解和學習,將學習的主動權還給學生,培養(yǎng)學生分析總結的能力,同時能加深對于磁感應強度的認識。

  (根據(jù)本節(jié)課的結構和內容通過分析我制定了以下的教學目標:)

  三、教學目標

  1、能通過磁感應強度的性質判斷磁場的強弱和方向,并且會運用磁感應強度的定義式進行有關計算。

  2、體會通過比值法定義物理量的方法,提升分析、歸納總結的能力。

  3、關注物理與生活相互聯(lián)系,感受理論與實踐的關系。

  (基于以上教學目標的確立,本節(jié)課的教學重難點確立如下:)

  四、教學重難點

  重點是:磁感應強度的定義。

  難點是:利用磁感應強度來描述磁場強弱和方向。

  (在教學過程中,作為老師不僅要讓學生學會知識,還要讓學生學會學習。所以本節(jié)課我采用的教學方法是:)

  五、教學方法:

  講述法、類比法、實驗探究法。

  (為了達到預期的教學目標,突破重點難點,我設計的教學過程如下,首先是導入部分。)

  六、教學過程

  (一)導入環(huán)節(jié)

  【情境導入】利用多媒體展示磁懸浮列車運行、吊車吸起鐵板的場景以及各種不同的磁性物體,引導學生分析各種磁性物體磁性的.強弱,并提出問題:怎樣來描述磁性物質磁場的強弱?提出磁感應強度的概念,從而引入課題—《磁感應強度》

  【意圖:之所以這樣設計是因為從生活實際出發(fā),更能激發(fā)學生學習物理的動力,也能在教學中滲透物理和生活的聯(lián)系!

  (導入新課后,就進入到新課講授的環(huán)節(jié)首先是第一個模塊,磁場的方向。)

  (二)新課講授

  模塊一:磁場的方向

  引導學生回想電場的強弱和方向的確定,并將電場強度與磁感應強度聯(lián)系起來。順勢提問電場有強弱和方向,磁場也有強弱和方向。請大家回顧一下,電場的方向是如何規(guī)定的?對研究磁感應強度的方向你有何啟發(fā)?

  學生分成小組通過思考討論得出:電場的方向是從電荷受力的角度規(guī)定的,小磁針放入磁場中會受到磁場力的作用,因此猜想磁場的方向可以從小磁針受力的角度來規(guī)定。接下來學生通過類比電場強度的定義方法,同樣的利用小磁針去探測磁場的情況。

  通過演示小磁針處于條形磁鐵產生的磁場中的不同位置過程,讓學生觀察實驗現(xiàn)象,得出在不同位置,小磁針的N極或S極所指的方向不同的結論。接著我會歸納實驗結果,并補充磁場的方向為小磁針靜止時N極所指的方向,順勢牽出磁感線的概念強調學生類比電場線的概念進行記憶。

  模塊二:磁感應強度的表達式

  首先我會帶領學生回顧奧斯特實驗,通電導體在磁場中受到力的作用。引導學生思考是否可以通過這個性質來研究磁場強度的大小。

  學生從書本的演示實驗方案能夠受到啟發(fā),思考分析得到可以通過導體棒的受力情況來研究磁場的強弱。此時我會安排小組探究組織學生猜想通電導棒的在磁場中的受力可能與那些因素有關,有怎樣的關系?在探究過程中我會進行巡視指導適當?shù)慕o予提示,學生將根據(jù)演示實驗所提供的方案進行探究,記錄各種情況下的電流值、通電導線長度以及通電導體的擺角。結束后,帶領學生分析得到的數(shù)據(jù),共同合作歸納其中體現(xiàn)的規(guī)律。

  通過對實驗結論的引申和推廣,使學生了解比值F/IL是磁場中各點的位置函數(shù),比值F/IL與IL的大小無關,進而引入電流元的概念。并由此設問,既然這個比值與電流源無關,是否代表著物體的某種屬性?在此提出磁感應強度的定義式,總結磁感應強度的方向和大小。

  【意圖:從直觀的角度出發(fā),更能將抽象的問題具體話,有助于幫助學生理解,加深學生的印象!

  (三)、鞏固提高

  多媒體展示教材內容‘一些磁場的磁感應強度’,使學生知道地磁場及自然界中各種磁源磁場的弱數(shù)量級。并簡單介紹可以使用磁傳感器探測周圍的磁場強弱。

  【意圖:拓寬知識面,能夠更深刻的體會到物理與生活的實際聯(lián)系!

  (四)、小結作業(yè)

  讓學生概括總結本節(jié)的內容,將課堂還給學生,構建學生的知識思路和框架,作業(yè)布置,比較E與B定義的異同,進行歸納總結。

  【意圖:設計這樣的作業(yè)是為了,學生通過自己的總結,能夠培養(yǎng)他們的發(fā)散思維!

  七、板書設計:

  最后是我的板書設計,采用提綱式,簡潔明了,重難點突出,便于學生記錄和復習。

  高中物理《磁感應強度》教學設計 篇7

  教學目標

  知識目標

  1、理解磁感應強度B的定義及單位.

  2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應強度的大。

  3、知道什么叫勻強磁場,知道勻強磁場的磁感線的分布情況.

  4、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小.

  5、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.

  能力目標

  1、通過演示磁場對電流作用的實驗,培養(yǎng)學生總結歸納物理規(guī)律的能力.

  2、通過學習左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關系,培養(yǎng)學生空間想象能力.

  情感目標

  通過對安培定則的學習,使得學生了解科學的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力,還需要嚴謹細密的科學態(tài)度.

  教學建議

  教材分析

  關于安培力這一重要的內容,需要強調:

  1、安培力的使用條件:磁場均勻,電流方向與磁場方向垂直。

  2、電流方向與磁場方向平行時,安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時,安培力具有最大值。

  教法建議

  由于前面我們已經(jīng)學習過電場的有關知識,講解時可以將磁場和電場進行類比,以加深學生對磁場的有關知識的理解。例如:電場和磁場相互對比,電場線與磁感線相互對比,磁感應強度與電場強度進行對比等等。

  在上一節(jié)的基礎上,啟發(fā)學生回憶電場強度的定義,對比說明引入磁場強度的定義的思路是通過磁場對電流的作用力的研究得出的。為了讓學生更好的理解磁場,可以在實驗現(xiàn)象的基礎上引導學生進行討論。

  教學設計方案

  安培力磁感應強度

  一、素質教育目標

 。ㄒ唬┲R教學點

  1 、理解磁感應強度B的定義及單位.

  2 、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應強度的大小.

  3 、知道什么叫勻強磁場,知道勻強磁場的磁感線的分布情況.

  4 、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小

  5 、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.

  (二)能力訓練點

  1 、通過演示磁場對電流的作用的實驗,培養(yǎng)學生利用控制變量法總結歸納物理規(guī)律的能力.

  2 、通過學習左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關系,培養(yǎng)學生空間想像能力.

 。ㄈ┑掠凉B透點

  通過閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應,說明科學家之所以能取得輝煌的成就,除了本身所具有的聰明才智外,刻苦勤奮地學習和工作,善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要,鼓勵和激發(fā)學生從現(xiàn)在開始更加發(fā)奮地學習,將來為國家做貢獻.

  (四)美育滲透點

  通過介紹物理學家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學、刻苦鉆研的頑強意志,讓學生感受物理學家們的人格美、情操美.

  二、學法引導

  1 、教師通過演示實驗法直觀教學,決定安培力大小的因素,通過啟發(fā)講解,幫助學生歸納總結公式

  及B的定義式.結合練習法使學生掌握左手定則使用.

  2 、學生認真觀察實驗,在教師啟發(fā)的指導下總結規(guī)律,積極動手動腦理解公式,掌握左手定則的應用.

  三、重點·難點·疑點及解決辦法

  1 、重點

  (1)理解磁場對電流的作用力大小的決定因素,掌握電流與磁場垂直時,安培力大小為:

 。2)掌握左手定則.

  2 、難點

  對左手定則的理解.

  3 、疑點

  磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關系.

  4 、解決辦法

  以演示實驗為突破口,直觀地引導學生掌握電流在磁場中所受安培力大小的決定因素;反復地借助實驗,來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關系的正確圖景.

  四、課時安排

  1課時

  五、教具學具準備

  鐵架臺、三個相同的蹄形磁鐵、電源、滑動變阻器、電鍵、導線.

  六、師生互動活動設計

  教師先通過實驗,學生觀察分析、討論、總結出安培力公式,再引入磁感強度B的定義式,通過講解類比電場強度,啟發(fā)學生理解公式

  的意義,借助墻角(或桌角)幫助學生建立三維坐標空間,理解掌握左手定同.

  七、教學步驟

  (一)明確目標

 。裕

 。ǘ┱w感知

  本節(jié)教學是在上一節(jié)學習了磁場的概念及方向性的基礎上,進一步認識磁場的強弱性質,根據(jù)磁場力的性質用定義法定義B描述磁場的強弱,用磁感線形象地反映磁場的強弱,同時利用定義式來計算安培力的大小,再用左手定則來確定磁場方向、電流方向和安培力的方向.

 。ㄈ┲攸c、難點的學習與目標完成過程

  1 、磁場對電流的作用

  用條形磁鐵可以在一定的距離內吸起較小質量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強有弱,如何表示磁場的強弱呢?我們利用磁場對電流的作用力——安培力來研究磁場的強弱.

  2 、決定安培力大小的因素有哪些?

  利用演示實驗裝置,研究安培力大小與哪些因素有關

 。1)與電流的大小有關.

  保持導線在磁鐵中所處的位置及與磁場方向不變這兩個條件下,通過移動滑動變阻器觸頭改變導線中電流的大。

  請學生觀察實驗現(xiàn)象.導線擺動的角度大小隨電流的改變而改變,電流大,擺角大;電流小,擺角小.

  實驗結論:垂直于磁場方向的通電直導線,受到磁場的作用力的大小眼導線中電流的大小有關,電流大,作用力大;電流小,作用力也。

  (2)與通電導線在磁場中的長度有關.

  保持導線在磁鐵中所處的位置及方向不變,電流大小也不變,改變通電電流部分的長度.學生觀察實驗現(xiàn)象.導線擺動的角度大小隨通電導線長度而改變,導線長、擺角大;導線短,擺角。

  實驗結論:垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場的作用力的大小限通電導線在磁場中的長度有關,導線長、作用力大;導線短,作用力。

 。3)與導線在磁場中的放置方向有關.

  保持電流的大小及通電導線的長度不變,改變導線與磁場方向的夾角,當夾角為0 °時,導線不動,即電流與磁場方向平行時不受安培力作用;當夾角增大到90 °的過程中,導線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時,所受安培力最大;不平行也不垂直時,安培力大小介于和最大值之間.

  3 、磁感應強度

  總結歸納以上實驗現(xiàn)象,用L表示通電導線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導線所受的安培力大小FIL

  用B表示這一比值,有B的物理意義為:通電導線垂直置于磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導線的位置,B值隨之改變.表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對于電流和長度相同的導線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強.放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱

  4 、安培力的大小和方向.

  根據(jù)磁感應強度的定義式,可得通電導線垂直磁場方向放置時所受的安培力大小為:

  舉例計算安培力的大。

  安培力的方向如何呢?還過前面的演示實驗現(xiàn)象可知,通電導線在磁場中受到的安培力方向跟導線中的電流方向、磁場方向都有關系.人們通過大量的實驗研究,總結出通電導線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律——左手定則.

  左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且跟手掌在同一個平面內,把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導線在磁場中的受力方向.

  應該注意的是:若電流方向和磁場方向垂直,則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直;若電流方向和磁場方向不垂直,則磁場力的方向仍垂直于電流方向,也同時垂直于磁場方向.

 。ㄋ模┛偨Y、擴展

  本節(jié)課我們學習了磁場對電流的作用——安培力,通過研究安培力的大小,我們定義了反映磁場強弱的物理量——磁感應強度

  八、布置作業(yè)

  九、 板書設計

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