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（新教材）统编人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》
优质说课稿
今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》。
第十三章讲述电磁感应与电磁波。
利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。
正是对电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。
发电机、电动机、电视、移动电话等的出现，使人类进入了电气化、信息化时代。
《磁场磁感线》一节主要讲解磁场及用磁感线描述磁场。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准
普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“3.3.1 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。
3.3.2 通过实验，认识磁场。
会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
例 1 判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，用磁感线描绘通电直导线和通电线圈周围的磁场。
”
二、说教材分析
本课教材主要内容有四个方面：电和磁的联系、磁场、磁感线、安培定则。
教材一开始以问题引入，让学生思考电和磁的联系问题；紧接着教材介绍了人类探索电和磁的联系的历史；在此基础上，教材从讲。
高中物理磁场,磁感线第一节磁场 , 磁感线一.磁场1.定义 :存在于磁体 ,电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质 .2.磁场的来源 : 磁体 ,电流和运动的电荷 .3.磁现象的电本质 : 磁体 ,电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动 .最早揭示磁现象的电本质的假设是安培分子环流假说 .(现在已被证实 )4.磁场的基本特性 : 对放入其中的磁体有力的作用 ,对放入其中的电流和运动电荷 (可能 )有力的作用 .5.磁场的方向 : ①该处小磁针 N 极所受力的方向②静止时该处小磁针 N 极指向 .③该处磁感线的切线方向 .二.磁感线1.磁场是客观存在的 .但磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型 ,是不存在的 .2.基本特征 : ①磁感线不相交 ,不相切 ,不中断 ,是闭合曲线 .②在磁体外部从 N 极指向 S 极;在磁体内部从 S 极指向 N 极3.磁感线的作用 : 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 , 磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向 .4.几种典型磁场的磁感线的分布 :条形磁铁 : 所有磁感线都通过条形磁铁内部 ,内部可近似看成匀强磁场 .蹄形磁铁 : 不考虑边缘效应 ,两极之间可近似看成匀强磁场 .地磁场 : 地磁的 S 极在地理的北极附近 . 地磁的 N 极在地理的南极附近 .地磁场的水平分量总是从地理的南极指向北极 ;地磁场的竖直分量在南半球竖直向上 ;在北半球竖直向下 .通电直导线 : 磁感线是是一组组以导线为圆心的同心圆 .磁感应强度 B 的大小与电流强度 I 的大小成正比 .与到导线的距离 r 成反比 .环形电流通电螺线管 : 可等效为条形磁铁 .5.安培右手螺旋定则的使用 :①通电直导线 : 大拇指 (直)---- 电流方向 , 四根手指 (环 )----磁感线的方向②环形电流 : 四根手指 (环)---- 电流方向 , 大拇指 (直)---- 中心轴线上磁感线的方向③通电螺线管 : 四根手指 (环)---- 电流方向 , 大拇指 (直)---- 螺线管内部磁感线的方向※优先考虑整体法 .第二节安培力 , 磁感应强度 , 磁通量一. 安培力1.定义 : 通电导线在磁场中受到的力 .( 通电导线放在磁场中是否一定受到安培力 ? )2.定义式 : F=BIL 原则上要求 B 与 I 或 L 垂直 ,若不垂直 ,则取其垂直分量代入计算 .注意 :①L 的含义 :(在磁场内 ,垂直于磁场方向 ,有电流流过的 )导线 (起终点间的直线 )长度 .②F, B,I(L) 三者在方向上的关系 : F 垂直于 B 和 I(L) 构成的平面 , 所以 F 垂直于 B,也垂直于I(L). 但是 B 不一定垂直 I(L).3.安培力方向的判定 : 左手定则 .伸出左手 ,使大拇指与四根手指在同一个平面内且相互垂直 , 让磁感线 (即磁感应强度 B)垂直穿过手掌心 , (或者是磁感应强度的垂直分量垂直穿过手掌心 ), 四根手55指沿电流 I 方向 ,则大拇指指向即为安培力 F 的方向 .4.公式适用范围 : ①匀强磁场②若导线很短 ,可以不是匀强磁场 ,B 取所在处的磁感应强度 .5. 安培力做功的特点 :①安培力做功与路径有关 .②安培力做功的实质 : 起传递能量的作用 ,将电源的电能转化为导体棒的机械能 .(与静摩擦力做功相似 )二.磁感应强度 B1.物理意义 : 是从力的角度描述磁场性质的矢量 .2.大小 B=F/IL注意 : F为 I 与磁场方向 B 垂直时的磁场作用力 ---- 安培力 .此时为最大值 .若 I 与磁场方向平行 ,则安培力 F 为零 .但不代表 B 也为零 .3.单位 : 1T ( 特斯拉 )= 1 N / A?m4.方向 : ①该处小磁针 N 极所受力的方向②静止时该处小磁针 N 极指向 .③该处磁感线的切线方向 .5.注意 : B 是表示磁场自身性质的物理量 , 与 F, I, L 均无关 .只与产生磁场的磁体和电流有关 .三.磁通量Ф.1. 磁通量Ф:穿过某一面积 S 磁感线的条数 .2. 单位 :韦伯 (Wb)3. 公式: Ф =BS 式中的 S 必须为垂直磁场方向的面积 .※磁通密度 B 的另一计算公式: B = Ф/S 即为垂直穿过单位面积磁感线的条数 .(所以 B 也称为磁通密度 .)4. 适用范围 : 一般只适用于计算平面的匀强磁场中的磁通量Ф.5. 性质 : 磁通量Ф是双向标量 ,有正负 ;其正负表示与规定的正方向是同向还是反向 .所以计算穿过某一平面的磁通量Ф 时应计算穿过此平面磁感线的净条数。
高中必修三磁场磁感线圆圈点与圆圈叉第一节磁场的描述磁场对电流的作用【基本概念、规律】一、磁场、磁感应强度1。
磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用。
(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向。
2。
磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向。
(2)定义式：B＝F/IL(通电导线垂直于磁场)。
(3)方向：小磁针静止时N极的指向。
(4)单位：特斯拉，符号T。
二、磁感线及特点1。
磁感线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。
2。
磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。
(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱。
(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。
在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极。
(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切。
(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在。
3。
电流周围的磁场三、安培力的大小和方向1。
安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F＝BIL。
(2)磁场和电流平行时：F＝0。
2。
安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面。
(注意：B和I可以有任意夹角)【重要考点归纳】考点一安培定则的应用和磁场的叠加1。
安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”。
2。
磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。
特别提醒：两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。
3。
解决这类问题的思路和步骤：(1)根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向；(2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系；(3)根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向。
13.1磁场磁感应线一、教材分析《磁场磁感应线》是普通高中教科书物理必修第三册第十三章第1节的内容。
全文以“指南针”导入，按“电和磁的联系”、“磁场”、“磁感线”、“安培定则”等4个部分的顺序编写，对本节的深入分析为下面几节的学习打下良好的基础。
这样编写的目的是让学生从比较简单的磁体的磁场出发，通过和电进行对比，引入“如何从定性的角度用磁感线对磁场进行描述”。
通过用铁粉的分布认识磁体周围的磁场分布之后，能依次类推，顺畅地认识电流产生的磁场。
二、学情分析学习本节之前，学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解，又由于前面学习了电学的有关知识，因此在学习磁场知识时会比较容易的接受。
但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难，教材给了有关的插图，在“媒体资料”中，提供了相关的磁感线分布的三维动画，教师可以参考使用，有助于学生对磁感线空间形象的准确把握。
三、教学目标（一）物理观念1.了解磁场的产生和磁现象。
2.理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向。
3.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况。
4.掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向。
（二）科学思维体会物理模型在探索自然规律中的作用，（三）科学探究1.通过实验，认识磁场。
2.通过实验，知道条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况，并会用磁感线近似描绘它们的磁场。
3.通过实验，知道通电直导线、螺线管周围的磁感线分布情况。
（四）科学态度与责任体验科学知识在生活和科技中的应用，体会科学·技术·社会·环境的关系。
四、教学重点1.理解磁场的基本性质──力的作用和方向性。
2.掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布。
五、教学难点磁场的空间分布与磁感线的对应联系。
六、教学流程七、教学过程（一）提出问题，引入新课向同学们展示图片，其中指南针、电磁炉、磁悬浮列车和银行卡都和磁现象有关系。
1.磁场、磁感线教案一、磁场1. 什么是磁场？磁场是一种由某事物产生的符号负责影响其周围物体行为的物质场。
在每个磁体的周围都有一个力场，它可以影响其周围的电磁场中的电荷。
磁体旁边还有一个电磁场，可以影响对磁体的作用。
磁场有助于提供静电和磁学的基础理论，包括磁体给磁体的相互作用，以及电荷给磁体的相互作用。
2. 磁场的形成原理磁场的形成原理有两种：变量磁场》和直流磁电场。
变量磁场是由负载电流引起的，如电动机或变压器；再像金属在电磁环中，如果流入外部电源电流，它会在磁体的外部产生一个较强的磁场，由于电流的振荡，磁场也会不停的改变。
而直流磁电场是指那些由永久磁体引起的磁场。
在永久磁体上，经历永久磁化后，当磁体中的某一强烈的磁化消失时，磁场也会随之减弱。
3.磁场的性质磁场具有自身牛顿力学性质，它具有通过相互作用影响物体移动的能力，而这种能力根据不同的情况而有所变化。
另外，磁场也与电磁学有关，可以影响磁性体的行为，可以改变磁性体的形状。
实际上，磁场可以使电子从原子内部流出，从而形成光线，这种作用也叫做磁光转换。
最后，磁致导轨运动也是由磁场产生的，可以让轨道磁化后的物体以高速沿轨运行。
二、磁感线1. 什么是磁感线？磁感线是指由磁体产生的磁场的形式，它定义了磁体中磁场的方向。
由于磁感线往往位于形成磁体的一对对称轴上，它们可以用来划分磁体的各个部分。
比如磁体的两部分，就可以用磁感线来分割，从而确定磁体的各部分的方向。
这些磁感线称为磁轴，轴线是所有磁感线的集合。
2. 磁感线的由来磁感线有其物理因素的背景。
当一个永久磁体被施加到两种磁场中去完成永久磁化后，两种磁场会改变磁体的方向，形成磁轴。
这种形式的磁感线是由磁场作用力和磁场梯度共同作用产生的，它们穿过磁体的大部分地方，使得磁体形成某种特定的方向。
3.磁感线的用途磁感线拥有多种用途。
在医疗技术中，它们可以用来划分体内的骨骼，软组织，血管等结构方位，以帮助医生辨认这些结构和检查相关的病变；在一些特殊的科学研究中，它们也可以用来做形象检测，比如在核核磁共振成像（MRI）中，用来确定体内部分结构的强度和方向等信息。
第一节磁场磁感线磁场是物质固有的一种物理特性，可以通过磁感线来描述和表示。
磁感线是指在磁场中，磁力作用的方向和强度的线条，用来描绘磁场的空间分布。
磁场的概念磁场是由磁体或电流所产生的一种物理现象。
当电流通过导线时，会在导线周围产生磁场。
磁体也可以产生磁场。
磁场的特性可以通过磁感线来描述。
磁感线的特点磁感线是用于描绘磁场的强度和方向的线条。
它们有以下几个特点：1.磁感线的方向表示磁场的方向，箭头指向磁场的强磁性物质的运动方向。
2.磁感线趋向于在磁场中形成闭合的路径，不会相交。
3.磁感线的密集程度表示了磁场的强弱，密集的磁感线表示磁场强度大，反之则弱。
磁感线的分布磁感线的分布取决于磁体或电流的几何形状和磁场的特性。
以下是一些常见的磁感线分布方式：磁单极子磁单极子是一种理论上存在但实际上难以实现的磁场分布形式。
它是指磁感线从一个点或一定区域起始，无限延伸到另一个点或区域。
然而，在实际情况下，磁体通常会有两极，即磁南极和磁北极。
磁偶极子磁偶极子是指磁体中存在磁南北极之间磁感线的闭合路径。
在磁偶极子中，磁感线从磁南极出发，形成一个弧形的路径，最后返回到磁北极。
磁偶极子是磁体最常见的磁感线分布方式。
磁体周围磁感线分布当磁体形状较为复杂或存在多个磁体时，磁感线的分布会受到相互影响。
在这种情况下，磁感线的形状和密度可能会发生变化，形成更为复杂的磁场分布。
如何观察和表示磁感线观察和表示磁感线是研究磁场和研究磁性材料的重要方法。
以下是一些常见的方法：1.铁粉法：将细小的铁粉放置在磁场中，铁粉会受到磁力的作用，排列成磁感线的形状，从而观察和表示磁感线的分布。
2.磁子法：使用磁子，可以在磁场中轻松观察和表示磁感线的分布。
磁子是一种带有箭头的磁性物体，箭头指向磁场的方向。
3.磁力线计：磁力线计是一种专门用于测量和表示磁场的仪器。
它可以直接测出磁感线的分布情况。
磁感线的应用磁感线的研究和应用广泛存在于日常生活和科技领域。
以下是一些常见的应用：1.磁力线在磁共振成像（MRI）中的应用，通过检测磁感线的分布可以获得人体内部的结构信息。
第一节磁场磁感线
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m 教学目标
知识目标1．了解磁场的产生和磁现象．
2．理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向．掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况．
3．掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向．
能力目标
1．通过磁场现象的学习，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力．
2．利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力．情感目标
1．让学生了解我国古代对磁现象的研究（如指南针的发明），培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情．
2．通过对磁感线的引进，使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法．
教材分析
由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解，又
由于前面学习了电学的有关知识，因此在学习磁场知识时会比较容易的接受．但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难，教材给了有关的插图，在“媒体资料”中，提供了相关的磁感线分布的三维动画，教师可以参考使用，有助于学生对磁感线空间形象的准确把握．
教法建议
教师在讲解磁场的有关概念时，可以参考电场的相关内容进行类比，如：电场线描述电场──磁感线描述磁场．在以后几节的学习上，可以大量采用这种方法，分析电场与磁场的相同之处，找出不同，帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解．
--示例
第一节
磁场磁感线
一
素质教育目标
（一）知识教学点
1．了解磁场的产生和磁现象．
2．理解磁场有方向性，知道用磁感线反映磁场的方向．3．能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向．
4．掌握常见几种磁场的磁感线分布情况．
（二）能力训练点
1．通过观察演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力．
2．利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力．（三）德育渗透点
1．了解我国古代对磁现象的研究（如指南针的发明），培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情．
2．通过引进虚拟的磁感线教学，对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育．
（四）美育渗透点
让学生体会磁感线图像的对称美、形式美．
二
学法引导
1．教师采用演示实验法引入，直观教学、利用电场对比教学．
2．学生认真观察实验现象，理解磁场的存在，类比电场理解磁场的性质及磁场的描绘．
三
重点、难点、疑点及解决办法
1．重点
（1）理解磁场的基本性质──力的作用和方向性．
（2）掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布．
2．难点
磁场的空间分布与磁感线的对应联系．
3．疑点
（1）看不见、摸不着的磁场是客观存在的．
（2）描绘磁场的磁感线是虚拟的曲线．
4．解决办法
（1）通过演示实验，直观地反映磁场的存在，突破本节教学的重点和疑点．
（2）利用与电场的对比教学，帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布．
四
课时安排
1课时
五
教具学具准备
条形磁铁；蹄形磁铁；小磁针；导线和开关；电源；铁架台；细铁屑；玻璃板．
六
师生互动活动设计
1．教师先演示实验．直观引入磁场的存在，再通过实验演示，学生思考总结磁极之间、电流之间、电流与磁极之
间的相互作用是通过磁场来传递的．通过类比电场、演示实验使学生理解磁感线的意义及分布规律．
2．课外组织学生阅读材料“电流磁效应的发现”深化对磁场的认识．
利用课外时间，要求学生做一做“验证环形电流的磁场方向”实验．
七教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
本节的教学分为两部分：1、理解磁场客观存在．电磁极间相互作用，推理磁场的客观存在，由演示实验进一步得出电流周围也存在着磁场，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都是通过磁场来传递的、2、对磁场进行描述、通过演示实验得出磁场是有方向性的，用磁感线可以形象地描述磁场的方向性，通过演示实验形象直观显示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线、电流的磁场的磁感线可用安培定则来反映．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1．引入新课
我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，
指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献．在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等．进入21世纪后，科技的发展突飞猛进，一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础．今天，我们首先认识磁场．
2．磁场的产生
在玻璃板上放两辆小车，小车上各放置一条形磁铁，通过演示实验（如图）观察到，磁体同名磁极相斥，异名磁极相吸，且不需要接触就可以发生力的作用，显然这一力是场力，但磁铁并不带电，不存在电场，它就是另一种场──磁场、磁体周围存在着磁场，常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场、除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场、观察演示实验（如图）看出，当通入电流时，小磁针转动，说明电流周围也有磁场、磁极与磁极之间、电流与磁极之间、电流与电流之间通过演示实验看出都会发生相互作用，这种作用都是通过磁场这种特殊物质发生作用的．
3．磁场的性质
在磁铁周围的不同位置放置一些小磁针，发现小磁针静止时，
指向各不相同如图所示，这表明磁场中不同位置力的作用方向不同，因此磁场具有方向性．
与电场对比，在电场中，我们利用检验电荷的受力情况来反映电场的方向性，规定正电荷受的电场力方向为电场方向．在磁场中，我们利用小磁针来规定磁场的方向，规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．
4．磁感线
为了形象地反映电场的方向性，我们引进了电场线的概念．同理，在研究磁场时，我们引进磁感线来反映磁场的方向性，磁感线是一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（即为小磁针的北极指向）．利用磁感线，我们就可以比较直观地描述磁场的方向性．
不同的磁场，磁感线的空间分布是不一样的，常见的磁场的磁感线空间分布情况如下：
（1）条形磁铁的磁场
取一块玻璃板，在其上面撤上碎铁屑，下面放条形磁铁，轻轻敲击玻璃板，碎铁屑等效于无数个小磁针，形象地显现出磁场的方向，即为磁感线的平面分布情况（如图），所以条形磁铁的磁感线分布如图．
（2）蹄形磁铁的磁感线分布情况见图．
（3）电流磁场的磁感线分布情况见图．
a．通电直导线电流磁场（用右手螺旋定则判定）．
b．通电环形电流磁场（用右手螺旋定则判定）．
（4）磁感线的特点
a．磁感线是不相交的封闭曲线．
b．磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向．
c．磁感线的疏密可以反映磁场的强弱．
（四）总结、扩展
1．磁体周围，电流周围都有磁场，磁场是物质存在的一种形式，其性质是对放入其中的电流和磁体有力的作用．2．磁场是有方向性的，可用磁感线直观形象地反映常见磁场的方向，但须注意磁感线是虚拟的曲线．
3．通电螺旋管内部的磁感线是平行轴线分布的．其外部磁感线由N极出发至S极，其内部是由S极重新回到N极的封闭曲线，所以螺旋管内部磁感线最密、磁场最强．
八
布置作业
九
板书设计
第一节磁场
一磁场的产生
1．磁场的客观存在．
2．磁场的产生．
（1）磁体周围．（2）电流周围．
3．磁场的基本性质──力的作用．
二磁场的方向
1．规定小磁针静止时北极的指向为磁场方向．三磁感线
1．磁感线的概念．
2．常见几种磁场的磁感线分布．
3．电流磁场的磁感线可用安培定则判定．
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