资源简介

第1节　磁场 磁感线
教学设计
备课人 学科 物理
课题 磁场 磁感线
课标分析 能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展
教学内容分析 本节内容包括磁场和磁感线两部分。教科书在初中知识的基础上进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系，引导学生对事物之间的内在联系有更深刻的思考，并进一步强化“场”的研究方法。 本节有大量的物理学史内容，体现了重要的科学思想方法，是丰富的科学方法和人文教育结合的好素材。可以结合演示实验，对初中知识复习概括并从科学与人文两个角度提升认识，为后续学习打下基础。 磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布是基本的重要知识，有助于学生了解物理模型在人类探索自然规律中的作用。由于磁感线的分布不是平面的，而是空间的，应该通过演示实验来加深认识，有条件的情况下可以让学生分组实验。教学中应注意培养学生的空间想象力，使学生形成经典物理的物质观、运动观和相互作用观等物理观念，并能用这些观念解释自然现象和解决实际问题。
教学目标 1、通过回顾初中知识、阅读课本，能够准确表述磁性、磁体、磁极的概念，列举我国古代在磁现象方面的研究成果。 2、通过学生讨论探究实验，观察电流的磁效应，结合实验能够使用右手定则判断磁感线方向和电流方向之间的联系. 3、通过学生探究实验和教师演示实验，能够解释磁极与通电导线以及磁极与磁极，通电导线与通电导线之间力的作用的由来，总结出磁场的基本性质。 4，通过分组探究实验，理解科学规律发现的艰辛与挫折，培养独立设计实验解决问题的能力，不惧挫折的精神。
学情分析 学生在初中物理的学习中已经对磁现象有了简单的定性了解，但缺少定量的研究。通过高中物理对引力场、静电场的学习，学生对场的概念也有了进一步的认识。特别是通过定量研究静电场，学生对研究相关问题已经有了一定的体会。但由于磁场和电磁感应部分的内容与电场存在一定的区别，学生还需要教师加以不断地引导。 具体到本节课，学生对磁现象已经有所了解，但对电流在磁场中的受力分析、利用安培定则分析直线电流、环形电流等周围的磁场分布特点、分子电流假说等内容还没有接触过。这就需要教师基于以往的知识基础，引导学生逐步进行分析。
教学 重难点 教学重点： 磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布。 教学难点： 磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
课前复习 【讲述】 初中时我们已经学习了一部分和磁有关的知识，那么各位同学还记得哪些内容？ 思考，说出初中内容中关于电与磁的相关内容 一方面可以复习初中内容，另一方面可以开启本节课的内容教学，更好的将这部分知识衔接在一起
环节一 寻找电和磁 的联系 【提问】人们很早就发现电和磁有很多相似的特征：自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。这种相似性是否意味着电和磁之间有某种联系呢？ 【讲述】丹麦科学家奥斯特坚信电和磁存在某种联系，并开始不懈的探索。由于受当时一些错误观点影响，奥斯特做了很多实验都以失败告终。1820年4月，在一次讲课中，他偶然的把一根导线放在一个指南针的上方，通电时，磁针转动了。——首次发现了电和磁的联系。 【演示实验】奥斯特实验。 教师对实验进行演示，在导线上通电然后将其放置在小磁针附近，观察实验现象 【提问】通电直导线能对小磁针有作用力，那么小磁针能对通电直导线产生影响吗？ 【讲述】奥斯特实验之后，安培等人又做了很多实验研究。他们发现，不仅通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。 【演示实验】探究磁体对通电导线的作用力。 【提问】既然电流有磁效应，那么两条通电导线之间有作用力的存在吗？ 【播放视频】平行通电直导线之间的相互作用。 【提问】磁体与磁体、通电导线对磁体、磁体对通电导体、任意两条通电导线之间都有力的作用，这些作用力的产生都不需要直接接触。那么，这些相互作用是怎样发生的？ 【讲述】磁场是磁体或电流周围周围空间存在的一种特殊物质。 【提问】磁场的基本性质是什么？ 结合图片能够发现初中内容中用小磁针和铁屑能够更好的展现磁极周围的磁场情况，由此 【提问】磁场的方向是怎样规定的？ 对比电和磁的相似之处，进行思考。 了解相关物理学史。 观看演示实验思考并回答： 说明电流对磁体会产生力的作用，电流具有磁效应。 结合相互作用力的相关知识，发现磁极对通电导线也有力的作用 了解相关物理学史，并观看演示实验。 思考并回答： 两个通电导线周围都存在磁场，所以会有相互作用。 观看视频。 回顾初中学过的知识并作答： 正像电荷间相互作用通过电场发生，磁体和磁体之间，磁体和通电导体之间，以及通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的。 回顾初中学过的知识。 回顾初中学过的是： 基本性质：对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。 回顾初中学过的是： 规定小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向。 将磁现象与以往学过的电现象加以对比，引出主题。 介绍相关物理学史，帮助学生了解人类认识和研究磁现象的历程。 演示奥斯特实验，引出电流周围存在磁场的现象，为后续的研究打下基础。 为下一部分内容做下引入 在奥斯特实验现象的基础上，进一步引出磁场对通电导线的作用力，为不断深入研究电流在磁场中的受力，分析安培力做铺垫。 由前面分析的磁现象入手，提出问题，引出磁场的概念。
环节二 探究直流电流的磁场 【提问】在奥斯特实验当中，我们将导线放在小磁针上方，小磁针发生明显的偏转，那么如果我们将导线放在小磁针下方会出现怎样的现象呢？ 【演示实验】将通电导线放在小磁针上下两处，观察实验现象。 【播放视频】展示通电导线在铁屑当中的情况。 【提问】如果上下挪动亚克力板，那么得到的现象是否相同？ 【提问】通过展示通电直导线的3d模型，我们有没有一种方法更好的展现电流与磁感线之间的关系？ 【讲述】安培定则：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，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（也叫右手螺旋定则） 【播放视频】展示完整的通电导线的3d图像，并结合视频展示内容画出三种图像 观看演示视频。 观看视频，通电导线的磁感线分布特点。 观察通电导线3d模型 举起右手，与老师同步操作，领会右手定则的要领。 结合3d图图像以及右手定则画出3种图像 通过对比两次实验，引出利通电直导线上下位置磁场方向不同，引出通电直导线磁场情况的分析。 通过视频结合前面演示实验的分析以及3d图像，将通电直导线的磁场情况清晰的展示出来，同时方便安培定则的引入。 通过右手定则和图像让学生掌握通电直导线最基础的磁场判断方式。
环节三 探究环形电流的磁场 【讨论】 （1）理论分析：联系直线电流产生的磁场，如何研究环形电的磁场分布 （2）设计实验验证：化空间为平面，验证猜想。 【猜想】 【实验】实验仪器:环形线圈、小磁针、干电池(2节)、开关、导线若干观察以下实验现象: (1)环形电流中轴线上小磁针指向。 (2)改变电流方向，观察实验现象。 【展示图片】 【讲述】安培定则二（也叫右手螺旋定则）：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。 【练习】环形电流的磁感线。 【播放视频】环形电流的磁感线实验模拟；环形电流的磁感线动画模拟。 【讲述】安培定则二（也叫右手螺旋定则）：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。 【展示图片】通电螺线管的磁感线图片模拟。 讨论，根据通电直导线的磁场情况猜想环形通电导线的磁场情况 开始实验。 通过实验验证猜想，得到实验结论，。 结合上述分析，领会安培定则的第二种使用方法。 观看视频，练习用安培定则判断通电螺线管的磁感线。 通过安培定则二，画出环形电流的三种图像。 观察图中通电螺 线管的磁感线分布情况 提出新的问题，对直线电流的磁场进行研究，并由此引出安培定则。 对不同视图下的直线电流进行分析，帮助学生更准确地掌握这部分内容。 在直线电流的基础上进一步研究环形电流的磁感线，并再得到安培定则的第二种使用方法。 在环形电流的基础上，再对通电螺线管的磁场分布进行研究，呼应了初中物理课的学习内容，也要注意与初中教学中的不同之处。
课堂总结
板书设计 §13.1磁场 磁感线 寻找电和磁的联系 磁场 2、探究直流电流的磁场 3、探究环形电流周围磁场 4、课后总结 5、巩固提升练
作业设计 1、梳理本节知识点。 2、完成导学案的题目。
教学反思与评价

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