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第十三章《运动的描述》学习目标与重难点分析
　　（一）学习目标：
　　1.知道磁场的基本特性；知道磁感线，知道几种常见磁感线的空间分布情况；体会如何使用形象化的手段描述物理现象。
　　2.会利用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
　　3.在实验基础上，类比电场强度，定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度，并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。
　　4.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。会利用磁感应强度的定义式进行有关计算。
　　5.知道匀强磁场的特点。
　　6.知道磁通量，会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
　　7.了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。
　　8.经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。
　　9.通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法，认识实验观察能力与逻辑推理能力在科学探究过程中的重要作用。
　　（二）重点和难点及分析：磁场 磁感线 安培定则 磁感应强度 匀强磁场 磁通量 电磁感应
　　1.磁场。磁场是电磁学的核心内容。初中已经讲过了磁现象，如磁体、磁极、磁极间的相互作用等，本章没有重复这些内容。教材通过通电导线对磁体的作用力、磁体对通电导线的作用力、通电导线之间的作用力来引出问题：这些相互作用是怎样发生的？例举电荷的相互作用是通过电场发生的，类比得到磁体间的相互作用是通过磁场发生的，从而明确“磁场”的概念。利用电场和磁场的类比教学，可以培养学生的推理论证能力。
　　2.磁感线。初中只介绍了磁感线可以方便、形象地描述磁场，磁场中小磁针的N极方向表示磁场的方向。在高中阶段，应该引导学生明确曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。在磁感线部分的学习中，学生的认识需要从感性认识（小磁针在磁场中静止）过渡到理性认识（确定磁场方向）。
　　3.安培定则。安培定则是学习本章的重要基础内容之一，是学生学习安培力、洛伦兹力的基础，也是学生学习磁通量的基础，本部分学生感觉有点抽象，要充分引导学生多动手实践多分析，同时教学节奏要放缓，引导学生画出通电直导线周围的磁感线的立体图、俯视图和正视图等，充分发挥学生的想象力，使他们对三维空间分布的磁感线有一个完整的认识。
　　4.磁感应强度。磁感应强度是电磁学的基本概念之一。本章的一个难点是寻找描述磁场强弱和方向的物理量，因此磁感应强度概念的建立、磁感应强度物理意义的理解既是重点也是难点。本章中的磁场对磁极和电流的作用力远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的难点。
　　5.磁通量。磁通量是学生在中学阶段遇到的惟一“通量”，对学生而言磁通量较为抽象，理解其物理意义是非常困难的，但同时磁通量是一个非常重要的基本概念，是学习电磁感应的基础，在教学中应该加以重视。一方面，在研究电磁感应现象时，需要了解穿过某一面积的磁感线条数的多少及其变化；另一方面，在垂直于磁场方向，穿过相同面积的磁感线条数越多，磁场越强。基于以上两点，引入了磁通量的概念。
　　6.电磁感应。本部分内容包括电磁感应现象的历史概述、探究产生感应电流条件和电磁感应的应用三部分。重点是归纳总结产生电磁感应的条件，学习法拉第等科学家坚持理想信念、勇于探索和创新的科学精神。难点是如何通过设计、模仿法拉第的实验，通过观察和分析，将原来浅显已知的产生感应电流的非充要条件提升为感应电流的充要条件---穿过闭合电路的磁通量发生变化。
　　（三）重难点的突破策略：
　　磁场和电场都是电磁学的核心内容，学生在本章之前已经学习了电场，对于磁场的学习，可以通过与电场类比教学。如，磁感应强度和电场强度类比；磁感线与电场线类比。恰当地运用类比的方法，不仅有利于学生顺利建立物理概念，而且有利于学生科学思维能力的提高。把学习磁场和电场相结合，学生在接受“电磁场”这一概念时也会比较自然。在教学中应注意实验操作、观察与科学思维相结合，促进学生科学探究和科学思维的发展，同时激发学生学习物理的兴趣。
　　1.磁场概念的建立。教师可以通过丰富的演示实验，让学生在观察类比中建立磁场的概念。观察实验的设计可以如下，实验一：用铁架台悬挂一段直导线，并置于蹄形磁体内，演示前引导学生猜想导线是否会发生摆动以及向哪个方向摆动，改变电流方向后，重做试验并进一步引导学生根据电流方向解释导线摆动方向。实验二：引导学生观察两根通电导线之间的作用力。通过观察磁体对磁体的作用，磁体对电流的作用，电流对电流的作用，从相互作用关系的角度进行研究，通过类比电荷之间的相互作用是通过电场发生的，引出磁体和磁体之间，磁体和通电导体之间，通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，引导学生归纳总结磁场是一种物质，其最基本的特性是对放入其中的物质产生力的作用，从而明确磁场的概念。
　　2.磁感线。在磁感线的学习之前我们已经学习过了电场线，可以通过和电场线对比理解，并提出问题：“能否像用电场线形象地描述电场一样，也假想一系列曲线来形象描述磁场的强弱和方向？”以此引发学生思考，从而引入电场线的定义。之后，做好模拟磁感线形状的实验非常重要。利用不同形状的磁体、玻璃板、细铁屑进行磁感线的模拟实验，引导学生观察并在纸上画出图样。同时引导学生思考：磁感线是真实存在的吗？没有磁感线的地方没有磁场存在吗？利用电场线对比学习磁感线的时候同时需要明确：首先，两者都是为研究问题而假想的线；其次，两者都是用切线表示场的方向，用疏密表示场的大小；最后，静电场中的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合曲线。教师也可以利用三维动画结合立体实验模型，加深学生对磁场立体空间的认识，帮助学生建立磁感线的空间立体模型。
　　3.安培定则。在安培定则的学习中，首先结合通电直导线磁感线分布的演示实验，确定直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。建议不要直接给出右手螺旋定则，可以出示“电流的磁效应”实验中的四种情形观察记录结果，再次分析总结，从而得到直线电流的方向跟它的磁感线的方向之间的关系用安培定则来判断。带领学生动手操作：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。教学节奏要放缓，引导学生画出通电直导线周围的磁感线的立体图、俯视图和正视图等，调动学生充分发挥想象力，使他们对空间分布的磁感线有一个完整的认识，为后续学习磁通量奠定基础。
　　4.在磁感应强度的学习中，学生容易接受对磁感应强度方向的规定，即小磁针静止时N极所指的方向，但对于磁场中小磁针两极受力的方向，仍然习惯于“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”来判断。教师应加强引导，使学生注意从场的角度判断小磁针受力的方向，进一步强化“小磁针N极受力的方向和磁感应强度的方向相同”的观点。教科书指出，用小磁针可以判断空间某点磁场的方向，但是难以定量分析。教师要引导学生发散思维，进而提出以通电导线作为检验磁场的物体。这样既可以知道导线中电流的大小，还能测量导线的长度，从而有利于进行定量研究。
　　5.磁通量是学习电磁感应的基础，是非常重要的基本概念。在磁通量的学习中，应明确磁感应强度可以描述空间场中某一点磁场的强弱和方向。磁场越强，磁感线越密，磁感应强度越大。对于磁通量表达式的学习，可以根据对磁通量物理意义的理解，由特殊到一般逐步提高。先研究匀强磁场中与B垂直的平面，得到表达式得到Φ=BS；再研究匀强磁场中与B不垂直的平面，明确这种情况下式中S为垂直磁场方向上的投影面积。同时，需要明确磁通量是标量，有正负之分，可以举例说明符号的含义。
　　6.电磁感应部分的学习，可以以电磁感应现象发现的历史线索的分析为切入点，以面向学生的实验探究和电磁感应规律的广泛应用为基础展开讨论，先让学生有丰富的感性认识，再通过分析整合，形成理性的定性认识。归纳感应电流产生的条件，实验本身并不难，难的是在实验观察的基础上，理出头绪分析、论证和归纳，从现象推出电磁感应产生的一般条件。实验中，教师要引导学生观察实验，根据背景知识提出解决问题的设想，关注学生在归纳过程中出现的一些不成熟、有待改进的结论，借助认知冲突的形成和解决，逐渐逼近结论。

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