最新人教版选修3-1高中物理 3.3几种常见的磁场教学设计

人教版高中物理-选修3-1-优秀教案《磁场》全章本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第三章磁场全章教学设计全章教学内容分析我们生活在磁的世界里，但是磁对我们来说，依然相当神秘。

本章从磁现象和电流磁效应导入磁场，首先介绍了磁场的性质及描述，进而研究磁场对通电导线和运动电荷的作用力。

最后介绍带电粒子在磁场中的运动。

全章的知识结构始终遵循“从充满问题的现象入手，从实验中发现本质，从本质中体会应用”这一思路。

磁场对电流的作用——安培力在本章中起着承上启下的作用，它不仅是磁场性质的重要体现，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础，还是电磁感应动态分析的重要组成部分。

在洛伦兹力公式的处理上，教材从“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两个事实出发，提出磁场对运动电荷有作用力的设想，然后用实验来验证，在此基础上引入洛伦兹力概念，并借助电流的微观模型推导洛伦兹力。

一般情况下，带电粒子在磁场中的运动比较复杂，它被广泛运用于探索物质的微观结构图相互作用并且在现代科技中有着广泛的应用。

教材结合显像管、质谱仪、回旋加速器应用实例主要介绍了带电粒子垂直进入匀强磁场中的匀速圆周运动，旨在让学生掌握粒子运动与控制的研究方法。

课标要求1．内容标准(1)列举磁现象在生活和生产中的应用。

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。

例1：观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原理。

(2)了解磁场，知道磁感应强度和磁通量。

会用磁感线描述磁场。

例2：了解地磁场的分布、变化，及其对人类生活的影响。

(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

(4)通过实验认识安培力，会判断安培力的方向。

会计算匀强磁场中安培力的大小。

例3：利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。

第三章磁场
第3节几种常见的磁场
本节教材分析
一、三维目标
（一）知识与技术
一、明白磁感线。

二、明白几种常见磁场的磁感线的空间散布情形。

3、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
4、了解安培分子电流假说
五、理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场
（二）进程与方式
通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的熟悉。

（三）情感态度与价值观
一、进一步培育学生的实验观察、分析的能力。

二、培育学生的空间想象能力。

3、领悟物理探索的大体思路，培育科学的价值观。

二、教学重点
安培定则的得出与应用。

三、教学难点
安培定则的得出。

四、教学建议
磁场的概念比较抽象，应对几种常见的磁场使学生加以了解熟悉，学好本节内容对后面的磁场力的分析相当重要。

磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比的方式引导学生学习。

新课导入设计
导入一
引入新课
教师：电场能够用电场线形象地描述，磁场能够用什么来描述呢？
学生：磁场能够用磁感线形象地描述？
教师：那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课咱们就来学习有关磁感线的知识。

导入二
引入新课
温习引入
要点：磁感应强度B的大小和方向。

［启发学生试探］电场能够用电场线形象地描述，磁场能够用什么来描述呢？
［学生答］磁场能够用磁感线形象地描述.----- 引入新课
（老师）类比电场线能够专门好地描述电场强度的大小和方向，一样，也能够用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向。

3.3 几种常见的磁场三维目标（一）知识与技能1、知道什么是磁感线。

2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。

3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4、知道安培分子电流假说是如何提出的。

5、会利用安培假说解释有关的现象。

6、理解磁现象的电本质。

7、知道磁通量定义，知道Φ=BS的适用条件，会用这一公式进行计算。

（二）过程与方法1、通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。

2、由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质。

3、通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。

（三）情感、态度与价值观1、通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。

2、领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值感。

教学重点会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。

教学难点安培定则的灵活应用即磁通量的计算。

教学方法类比法、实验法、比较法教学用具：条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源教学过程（一）引入新课电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？（磁感线）那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。

（二）进行新课1、磁感线什么是磁感线呢？学生阅读教材，回答：所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。

［演示］在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。

［现象］铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。

如图3.3-1所示：［用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况］总结：磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。

2．几种常见的磁场（1）．通电直导线产生的磁场过渡:前面我们做过通电直导线可以使小磁针发生偏转的实验，该实验说明通电直导线也可以产生磁场，那通电直导线产生的磁场怎样呢？［用投影片出示通电直导线周围的磁感线分布情况］如图3.3-2所示：总结：直线电流的方向和电流的磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

2019-2020年高中物理 3.3《几种常见的磁场》教案新人教版选修3-1 (I)【课题】几种常见的磁场【教材】人民教育出版社《物理》选修3—1 第三章第三节【课型】新授课【课时】1课时【教材分析】内容分析本节教材内容包括“磁感线”、“几种常见的磁场”、“匀强磁场”、“安培分子电流假说”、“磁通量”等五个方面的内容。

教材的地位和作用1.“磁感线”、“几种常见的磁场”、“匀强磁场”是最基本、也是最重要的知识，今后的学习会有广泛的应用。

2.进一步培养学生的空间想象能力。

3. “磁通量”是学习电磁感应的基础。

新旧教材的对比新旧教材从本质上看没有多大区别，只是在阅读材料中增加了用磁传感器研究磁场的内容，扩大了学生的知识面。

【学生学情分析】1.学生已经具备的知识准备有：矢量性、各种电荷的电场线、初中对磁感线已有初步的认识，等效替代的思想方法。

2.学生的障碍：（1）对电场线的认识、空间想象能力不同，对各种磁场的空间分布认识会有较大差异。

（2）对磁通量的计算、磁通量的变化的判断易出现错误。

【教学目标】1、知识与能力（1）知道什么叫磁感线。

3情感态度与价值观（1）进一步培养学生的实验观察、分析的能力及空间想象能力。

（2）从安培分子电流假说领悟物理探索由个别事物的个性到认识一般事物的共性的科学价值观。

【重点难点】本节重点：认识几种常见磁场的磁感线分布，会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。

本节难点：正确理解磁通量的概念并能进行有关计算。

【教法学法】教法：以实验探究展示为主，讲授法为辅学法：由实验现象、空间思维形成对常见磁场的分布情况（平面及空间）的认识，同时注意现象、规律的归纳和总结。

【教学准备】多媒体、条形磁铁、直导线、环形导线、螺线管、适量细铁粉、小磁针若干、展示台、学生电源【教学过程】教师活动学生活动设计意图一、新课引入磁感应强度B的大小和方向。

［启发学生思考］电场、磁场我们人类的感官是无法探知的，我们为了认识电场可以用电场线来形象地描述，［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述学生通过思维迁移，挖掘出潜意识中的等效思想【板书设计】一、磁感线（定义）（后补充特点）二、几种常见的磁场1.通电直导线周围的磁场2.环形电流的磁场及方向判定3.通电螺线管的磁场及方向判定三、安培分子电流假说四、匀强磁场五、磁通量。

3.3 、几种常见的磁场（1.5课时）一、教学目标（一）知识与技能1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场6．理解磁通量的概念并能进行有关计算（二）过程与方法通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。

（三）情感态度与价值观1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.二、重点与难点：1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源四、教学过程：（一）复习引入要点：磁感应强度B的大小和方向。

［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向（二）新课讲解【板书】1．磁感线（1）磁感线的定义在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）特点：A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。

C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。

D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。

同时与电场线加以类比。

【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。

②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。

一、课前自主学习(一)磁感线1．定义：如果在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．2．特点：磁感线的疏密程度表示__________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方__________．(二)几种常见的磁场1．通电直导线：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________一致，弯曲的四指所指的方向就是________环绕的方向．2．通电环形导线和通电螺线管：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________________________磁感线的方向或螺线管__________磁感线的方向．（三）安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种____________——分子电流．2．____________，决定了物体对外是否显磁性．(四)匀强磁场1．定义：____________处处相同的磁场．2．磁感线：间隔相同的____________．3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场．(五)磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度B 与和磁场方向______的平面面积S 的乘积，即Φ＝________.2．单位：1________＝1________3．引申：B ＝ΦS，因此磁感应强度B 又叫________. 如果平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？一种方法是：考虑到磁感应强度是矢量，可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量，如图3-3-2所示，由于平行于平面的分量并不穿过平面，所以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积，。

另一种方法是：磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积，。

不管用哪种方法来计算磁通量的值，必须保证中的磁感应强度与平面垂直。

二、核心知识探究（一）方法探究1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N 极指向右.试判定电源的正负极.解析：小磁针N 极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由a →b ，根据安培定则可判定电流由c 端流出，由d 端流入，故c 端为电源的正极，d 端为负极.注意：不要错误地认为螺线管b 端吸引小磁针的N 极，从而判定b 端相当于条形磁铁的南极，关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.答案：电流方向为逆时针方向.（二）典型例题例1、关于磁感线的概念，下列说法中正确的是( ).(A)磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线(B)磁感线总是从磁体的N 极指向磁体的S 极(C)磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致(D)两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交例2、试在图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.例3、请画出如图所示各图中相应的磁感线分布三、当堂检测1、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-3-3所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为 . 方向为 .若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为，方向为 .答案： B、水平向右， B 、竖直向下2、一根软铁棒被磁化是因为（）A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失了D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同解析：磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同，这是分子电流假说对于磁化现象的解释，所以本题的正确选项是D．3、关于磁现象的电本质，安培提出分子电流假说.他怎样提出来的( ).(A)安培通过精密仪器观察到分子电流(B)安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论(C)安培根据环型电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说(D)安培凭空想出来的答案：C4、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，如图所示。

3、3几种常见的磁场
【教学目标】
（一）知识与技能
1、知道磁感线和几种常见磁场磁感线的空间分布情况
2、会用安培定则判断通电直电流和通电线圈周围磁场的方向
3、了解安培分子电流假说
（二）过程与方法
1、通过微课的实验演示让学生明确常见磁场周围的磁感线分布情况
2、通过对实验现象的观察得出安培定律
3、通过对立体图的观察得出各角度的平面图
（三）情感态度与价值观
通过实验现象的分析和探究，以及问题的思考和解答培养学生的科学探究能力、理论思维能力和空间想象及转化能力
【教学重点难点】
重点：常见磁场的空间分布情况，安培定则内容
难点：磁场的空间立体图转化为各角度平面图
【教学方法】
本节课采用的教学方法为实验演示、讲授、讨论、练习
【教学用具】
条形磁体、马蹄形磁体立体磁感线演示仪，通电直导线、环形电流和通电螺线管演示仪，铁屑，小磁针
【教学过程】
2、马蹄形磁铁
这是同名磁极和异名磁极周围的磁场分布情况
大家注意观察直导线周围的磁场
分布特点，和电流方向改变时小
磁针的指向
安培定则：用右手握住导线，让
学生观看微课演示
大家注意观察环形电流中央区域的磁
场分布和两边周围的磁场分布，以及
磁场中各点的方向
请大家分析环形电流的电流方向和周
围磁场方向遵循什么规则？
S
内部磁场一些平行的直
通电螺线管的立体图、左视图和纵截面图该如何画？。