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

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磁感應(yīng)強(qiáng)度 【教材分析】 從本章宏觀上看：其一、以往的教科書(shū)常把磁現(xiàn)象和幾種典型的電流磁場(chǎng)的磁感線分布設(shè)為一節(jié)。新教材將此分為第1、3兩節(jié)，而本節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度則被安排在第二節(jié)。我認(rèn)為這豐富了“三維”目標(biāo)，尤其是“情感態(tài)度與價(jià)值觀”方面的教育得到明顯的重視和加強(qiáng)。其二、磁感應(yīng)強(qiáng)度是電磁學(xué)基本概念之一，是本章的重點(diǎn)。同時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)磁極和電流的作用力遠(yuǎn)比電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力復(fù)雜，如何尋找描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量也是本章教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。 從本節(jié)微觀上看：教材從電磁鐵不同的吸引力入手，對(duì)比得出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。然后又與電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)比引入研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法，用演示實(shí)驗(yàn)控制變量法來(lái)定性的研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。這種安排符合學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣。 【學(xué)情分析】 本節(jié)課內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象。雖然一中學(xué)生的整體基礎(chǔ)比較好，但是對(duì)于看不見(jiàn)摸不著的磁場(chǎng)來(lái)說(shuō)，學(xué)生理解起來(lái)還是很勉強(qiáng)。尤其是電流元和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，學(xué)生往往只知道有這個(gè)概念，而對(duì)為什么引入電流元和怎樣定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的過(guò)程缺乏認(rèn)識(shí)。 【整體設(shè)計(jì)】 基于以上分析，為了突破學(xué)生理解的難點(diǎn)，首先我采用一個(gè)自制“小玩具”以引起學(xué)生的興趣。其次對(duì)于磁場(chǎng)的方向和大小的研究，則順從學(xué)生認(rèn)知的水平，通過(guò)類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度、演示以及分組實(shí)驗(yàn)來(lái)將抽象的概念形象化，并融入到探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中。讓學(xué)生親身體會(huì)探究實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。最后采用數(shù)字傳感器找到磁感應(yīng)強(qiáng)度的具體表達(dá)式。 【三維目標(biāo)】 知識(shí)與能力：知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義、方向、大小和單位 過(guò)程與方法：通過(guò)親身實(shí)驗(yàn)和類(lèi)比分析直至找出磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的過(guò)程，讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)物理學(xué)比值定義法等研究抽象問(wèn)題的方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)魔術(shù)增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理的興趣；通過(guò)精確的演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的價(jià)值觀。 【教學(xué)重點(diǎn)】 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小 【教學(xué)難點(diǎn)】 尋找描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量的過(guò)程 【時(shí)間安排】 1課時(shí) 【教學(xué)準(zhǔn)備】 多媒體課件 演示實(shí)驗(yàn)：條形磁鐵、 小磁針、 線圈、 傳感器等 分組實(shí)驗(yàn)：鐵架臺(tái)（帶橫桿）、銅棒 、學(xué)生電源、 電流表 、導(dǎo)線、 U型磁鐵 【新課教學(xué)】 一 新課引入 師：前些天為了哄鄰居家的小孩子，我做了一個(gè)簡(jiǎn)單的玩具。這個(gè)簡(jiǎn)單的玩具由銅質(zhì)支架、電池以及一塊永久磁鐵構(gòu)成。這個(gè)玩具怎么玩呢？我給大家展示一下。教師用實(shí)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(zhuǎn)速相同嗎？ 生：（學(xué)生能看出哪個(gè)快些） 師：為什么一個(gè)轉(zhuǎn)的快，一個(gè)轉(zhuǎn)的慢呢？ 生：（學(xué)生或者會(huì)回答出是因?yàn)榇判詮?qiáng)弱不同，或者回答其他，老師視情況說(shuō)這些情況有可能的同時(shí)，取出兩組玩具的磁鐵去吸引鐵屑，學(xué)生根據(jù)看到的吸引鐵屑多少，當(dāng)能判斷出因?yàn)榇判詮?qiáng)弱不同。） 師：磁體磁性的強(qiáng)弱表現(xiàn)在磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁性物質(zhì)和電流作用力的強(qiáng)弱，也就是說(shuō)磁場(chǎng)有強(qiáng)弱。那么我們之前有沒(méi)有學(xué)過(guò)描述這一強(qiáng)弱的物理量呢？ 生：沒(méi)有 師：我們今天這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)如何描述磁場(chǎng)磁性的強(qiáng)弱。在前面我們學(xué)習(xí)電場(chǎng)的時(shí)候，也學(xué)習(xí)了描述電場(chǎng)強(qiáng)度的物理量——電場(chǎng)強(qiáng)度。如果按照這個(gè)思路，描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量我們?cè)摻兴裁矗? 生：磁場(chǎng)強(qiáng)度 師：可惜的是，磁場(chǎng)強(qiáng)度這個(gè)名字被別人用于表示別的物理量了。為了避免重復(fù)，我們只能叫其他名字——磁感應(yīng)強(qiáng)度。 二 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 師：上節(jié)課我們學(xué)過(guò)磁場(chǎng)，我們知道磁場(chǎng)是一種無(wú)色、無(wú)味、看不見(jiàn)和摸不著的物質(zhì)，我們?cè)趺礃友芯恳环N無(wú)法感知的物質(zhì)呢？ 生：（可能不知道怎么回答） （可能回答用小磁針等驗(yàn)證） 師：（視學(xué)生回答的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生）對(duì)于看不見(jiàn)摸不著的東西,我們可有研究的經(jīng)歷呢？ 生：電場(chǎng) 師：那么我們當(dāng)時(shí)用什么來(lái)研究電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？ 生：我們用試探電荷 師：（老師播放ppt回顧電場(chǎng)強(qiáng)度）類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度，我們?cè)撚檬裁磥?lái)研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？ 生：（可能回答小磁針，也可能回答通電導(dǎo)線，或者不知怎么回答） 師：（視學(xué)生回答的情況）我們先來(lái)用小磁針試試看 （教師演示小磁針在條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)中指向） 師：物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。 三 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 師： 我們能夠測(cè)量小磁針N極受力的大小來(lái)表征磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱嗎? （學(xué)生分組討論不可行的原因） 師：既然磁場(chǎng)對(duì)磁體的作用力不能研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，那么我們讓誰(shuí)來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？ 生：（思考后應(yīng)該能想到）通電導(dǎo)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(yīng)該回答小好，如果回答大好，教師則指出大的話不能測(cè)出某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱，電流太大則產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響原有磁場(chǎng)。） 師：物理學(xué)中，把很短的一段通電導(dǎo)線中電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積叫做電流元。但要使導(dǎo)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(guò)如果做實(shí)驗(yàn)的那部分磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、方向都是一樣的，也就是說(shuō)磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，我們也可以用比較長(zhǎng)的通電導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 問(wèn)：請(qǐng)大家猜想一下，一段通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小與什么有關(guān)？ 生：（可能答案電流I，長(zhǎng)度 L，磁場(chǎng)的強(qiáng)度，擺放角度等） 問(wèn)：請(qǐng)大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)定性的驗(yàn)證猜想 （小組討論） 師：肯定學(xué)生的方法后，介紹實(shí)驗(yàn)器材 （分組實(shí)驗(yàn)）四塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的，將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過(guò)時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)這個(gè)角度我們可以比較磁場(chǎng)力的大小，分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)度由外部電路控制。 （1）先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小。 學(xué)生分析得出結(jié)論：通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力就越大。 （2）然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。 學(xué)生分析得出結(jié)論：電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，磁場(chǎng)力越大。 （實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)說(shuō)明探究的結(jié)論） （演示實(shí)驗(yàn)）利用傳感器在電腦上實(shí)時(shí)的將力和電流的關(guān)系用坐標(biāo)直線顯示出來(lái) （定義磁感應(yīng)強(qiáng)度） 四 小結(jié) 由學(xué)生完成下列內(nèi)容： 磁感應(yīng)強(qiáng)度 ①定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。 即 說(shuō)明：如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 ②物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。 ③單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是T。1 T=1N/Am ④方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。 【布置作業(yè)】 問(wèn)題與練習(xí)1 2 3 【板書(shū)】 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度 1 定義： 2 單位： T 3 方向：磁場(chǎng)中任一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。