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物理磁学公开课教案竞赛尊敬的评委、老师们：我在此提交物理磁学公开课教案竞赛的教案。
该教案旨在通过生动有趣的教学方式，引发学生对磁学的兴趣，提高他们的学习积极性，激发他们的创造潜能。
以下是教案的详细内容：一、教学目标通过本次公开课，学生将能够：1.了解磁学的基本概念和原理；2.认识电流与磁场之间的关系；3.理解磁铁的性质及其在实际生活中的应用；4.掌握使用磁铁制作小发明的方法和技巧。
二、教学内容1.磁学基础知识在本节课中，我们将简要介绍磁学的基本概念和原理，包括磁力线、磁场、磁极等基本概念。
2.电流与磁场我们将详细讲解电流与磁场之间的关系，包括安培力、洛伦兹力等重要概念，并通过实例和实验让学生更加直观地理解。
3.磁铁与磁性材料此部分将让学生了解磁铁的性质以及磁性材料的分类和特性，并介绍磁铁在实际生活中的应用，如电动车驱动、磁悬浮列车等。
4.小发明创作为了培养学生的创新能力，我们将组织学生进行小发明创作，鼓励他们运用所学的磁学知识，制作有趣、实用的磁性小发明。
学生将自由发挥创造力，展现他们独特的想法。
三、教学方法1.多媒体辅助教学通过使用投影仪、电脑等多媒体设备，展示图片、视频和动画，帮助学生更好地理解磁学的概念和原理。
2.实验演示通过进行简单的实验演示，让学生亲自动手进行观察和实验，从而更加深入地理解磁学的知识。
3.小组合作学习我们鼓励学生在小组内合作学习，通过合作探讨的方式，互相讨论和解决问题，提高学生的交流能力和团队合作精神。
四、教学评估1.课堂互动教师将通过提问、讨论等方式进行课堂互动，评估学生对磁学知识的掌握程度。
2.小发明评选学生将展示自己制作的小发明，并进行评选，评估学生的创造力和实际动手能力。
3.小组合作评价教师将对学生在小组合作学习中的表现进行评价，评估学生的交流能力和团队合作水平。
五、教学资源1.多媒体设备（投影仪、电脑等）2.磁铁、铁砂等实验材料3.小发明制作所需的材料和工具六、教学安排本次公开课的教学安排如下：1.磁学基础知识（15分钟）2.电流与磁场（20分钟）3.磁铁与磁性材料（20分钟）4.小发明创作（45分钟）5.小发明展示与评选（20分钟）七、教学反思通过本次公开课，学生能够在参与小组合作学习的过程中培养团队合作精神，并通过制作小发明来运用所学的磁学知识，激发他们的创造力。
实验五十五 安培力【实验目的】观察载流直导体，在磁场中受力的情况，验证载流直导体在磁场中受力的方向与磁场和电流的方向三者之间的关系，即验证左手定则。
【实验器材】安培力演示仪，如图55-1所示。
图 55-1图55-1中，①为马蹄形永磁铁，它是由高强度钕铁硼材料制成。
②是将马蹄形电磁铁固定在竖直支柱上的顶丝。
③是带动马蹄形永磁铁沿水平方向左右移动的滑块。
④是双道滑轨。
⑤是载流直导体。
⑥是导轨，它用来支承载流直导体受力移动。
⑦是通电接线柱。
⑧是底座。
【实验原理】通电导体在磁场中，会受到磁场力的作用，称为安培力。
实验发现，对直导线，安培力的大小与方向由下式表示：B l I F⨯= 可见，力、电流和磁场三者成右手法则。
当然，也可以用左手定则来确定安培力的方向。
即：伸直右手，使大拇指与其余四指相垂直，磁场穿过手心，让四指指向导体中通电电流的方向，则大拇指的方向就是磁场对电流作用力的方向，即导体所受的安培力的方向。
【实验操作与现象】1．将载流直导体铜棒水平放在支承导轨上，并调节其水平位置，使铜棒在马蹄形磁铁的磁场中间。
2．接通电源并观察载流直导体铜棒在导轨上滑动的方向。
3．改变电流流通的方向（电源后面板的红色开关），此时，载流铜棒将在导轨上沿相反方向滑动。
4．通过底座导轨的滑块移动马蹄形磁铁，使磁场相对载流铜棒移动，可以观察到载流铜棒也跟着一起运动。
【注意事项】1．电路中电阻非常小，因而接通直流电源时间要短，否则电流过大会损坏电源。
2．导轨要保持清洁，以便载流铜棒在导轨上无阻力的移动。
实验五十六 洛仑兹力【实验目的】演示洛仑兹力的存在，加深对洛仑兹力的理解。
【实验器材】直流电源、投影仪、洛仑兹力投影实验器材、和自制小块泡沫，如图56-1所示。
其中电源输入电压为交流220V ，输出直流为30W ；洛仑兹力投影实验器材由磁缸、玻璃皿支架、中心电极和外环铜片电极组成。
磁环磁场强度为800高斯。
图 56-1【实验原理】磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力。
#### 一、教学目标1. 知识与技能：- 理解磁场的概念及其基本性质。
- 掌握磁感应强度的定义和计算方法。
- 熟悉毕奥-萨伐尔定律及其应用。
- 理解磁场中的安培环路定理和磁场的高斯定理。
2. 过程与方法：- 通过实验观察和数据分析，培养学生的观察能力和实验操作技能。
- 通过小组讨论和课堂互动，培养学生的合作精神和探究能力。
3. 情感态度与价值观：- 激发学生对物理现象的好奇心和求知欲。
- 培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。
#### 二、教学重点与难点1. 教学重点：- 磁感应强度的定义和计算。
- 毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理的应用。
2. 教学难点：- 磁感应强度公式的推导和应用。
- 磁场中的安培环路定理和磁场的高斯定理的证明和应用。
#### 三、教学过程##### 第一部分：导入1. 提问：同学们，你们知道磁场是什么吗？磁场有哪些基本性质？2. 引导学生回顾磁场的基本概念，如磁感应强度、磁通量等。
##### 第二部分：磁场的基本性质1. 讲解磁感应强度的定义：磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，用符号B表示。
2. 介绍磁感应强度的计算方法，包括毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理。
3. 通过实例讲解磁感应强度的计算过程。
##### 第三部分：毕奥-萨伐尔定律1. 介绍毕奥-萨伐尔定律的内容：电流元在外部空间某点产生的磁感应强度与电流的大小、方向和距离有关。
2. 讲解毕奥-萨伐尔定律的公式及其推导过程。
3. 通过实例讲解毕奥-萨伐尔定律的应用。
##### 第四部分：安培环路定理1. 介绍安培环路定理的内容：在恒定磁场中，磁感应强度B沿闭合路径的线积分等于此闭合路径所包围的电流的代数和与真空磁导率的乘积。
2. 讲解安培环路定理的证明过程。
3. 通过实例讲解安培环路定理的应用。
##### 第五部分：磁场的高斯定理1. 介绍磁场的高斯定理：通过磁场中某一曲面的磁感线数等于穿过此面的磁通量。
2. 讲解磁场的高斯定理的证明过程。
物理竞赛辅导——电磁学一、电磁学的主要内容二、q分布——.E三、电势的计算四、B的计算五、电磁感应六、电磁力、功、能、电磁学的主要内容1、研究对象2、场方程式的意义3、源激发场的规律4、场对电荷的作用5、电磁场的能量、q分布——-EE、D高斯定理对称求E、D 重点在对称性分析。
三、电势的计算1、场的观点2、路的观点四、B的计算1. 电流2. 运动电荷五、电磁感应1、感应电动势的计算公式2、自感和互感3、电路方程六、电磁力、功、能1、带电粒子在电磁场中运动2、静电力、静电能3、安培力作功、磁能电磁学的最大特点——以场为主要的研究对象掌握静电场、稳恒磁场的各种计算（包括场的分布及其对外作用）熟悉电场与磁场之间的转化规律电路元件（电容、电阻、电感）E E静（含稳恒电场）E感B = B传（含磁化电流）B位H=B麦克斯韦方程组的积分形式:1 D dS 八q02 E dl …BdSdt S t4 H d「I传I位dS亠、电磁学的主要内容1、研究对象场、电荷电荷激发稳恒场变化磁场激发的电场 变化电场激发的磁场.瓦q卩巳S 内dS 二® E 感 dS -0SS卩D. Q i dS 二为qoSs 内■ ■9E i dl = 09 E 感 dl - 汨--fdSLL£t S L卩B 1 dS = 0? B 2 dS 二 0S |St?B 1 dl 八肿I?H 2 dl 二 I — dSLL内LS LFH i dl " I oLL内2、场方程式的意义电场a磁场麦克斯韦方程组的积分形式:1 D dS q0S S内2 E dl …L SdSdS 全电流密度J全全电流总是连续的，S J全dS 0全电流是闭合的H dl 二LtS D dS 八 q oS内例：六届一、3不成立(1) 要明确定理的意义和适用范围9E dl = 0L仅适用于电荷以“平方反比律”激发的场 E 线不能闭合，可以引电势' (q ° q')有介质时正确错误正确例:R i R 2届一、dB0 dt比较a,b 两点电势? 整个回路R 2一JI[jE 感 d l 二2dBr dt IR 1 +R 2,等效电路图riR Z:卞 R 2,U ab 0U ab若R 厂R 2,此时谈a,b 两点电势没有意义仅适用于场源电流闭合的情况 有限长直导线，上式成立？ (2)定理的应用不限于对称求E 、B例：一届二、4试判断能否产生一个磁感应强度B =f(r)r 形式的磁场？解:作一半径为r o 的同心球面S ,用反证法—■门B dS 二门f (r) r dS?s s2=f(r °)r °4 r ° 0这违反B 的高斯定理。
