【公开课】磁场+磁感线+教案-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

《磁场》●教学目标一、知识目标1.知道磁体周围存在磁场.2.知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的.3.知道地球周围有磁场及地磁场的南、北极.二、能力目标通过感知磁场的存在，提高学生分析问题和抽象思维能力，使学生认识磁场的存在，渗透科学的思维方法.三、德育目标通过感知磁场的存在，知道磁感线和地磁场，使学生养成良好的科学态度和求是精神，帮助学生树立探索科学的志向.●教学重点知道什么是磁场、磁感线、地磁场●教学难点磁场和磁感线的认识.●教学方法实验法、讨论法.●教具准备条形、蹄形磁体，铁、钴、镍片，铁屑，钢针，投影仪，投影片，挂图，微机，大头针，铁架台，细线，有关磁性材料的实物，图片（有些实验器材可布置学生自己准备），小磁针.●课时安排1课时●教学过程一、创设情境，引入新课［师］上节课我们已经认识了磁体的许多磁现象，下面我们把磁针拿到一个磁体的附近，它会怎么样？为什么会这样？先猜猜，再做，最后讨论，说出结论.同学们通过猜和做后，热烈地讨论，可能提出“场”（预习结果，可学生说不清什么叫场）.［生甲］小磁针偏转，不再指南北了.［生乙］拿开磁体，小磁针恢复了原来的指向.［生丙］小磁针受到了磁体的吸引力.［生丁］小磁针受到了磁场力的作用.［师］两位同学一位说小磁针受到磁体的吸引力，一位说小磁针受到磁场的力的作用，到底是哪个？小磁针和磁体并未接触.我们看屏幕（用微机展示关于磁场的课件，在磁场周围时隐时现一些小人，小人都说：“我们是场，是我对磁针发生了作用，但你们看不见，摸不着我.”）我们知道了“场”.那么，虽然看不见、摸不着，我们却可以根据它所表现出来的性质来认识它，能举出例子吗？学生们在讨论：［生甲］（通过讨论）风是空气流动形成的.［生乙］电流使灯丝发光.［师］现在我们认识了场，谁来说什么是磁场？［生甲］磁体周围存在着一种物质，它对放入其中的磁体产生磁力的作用.（二）磁场［板书］1.磁场［板书］［师］现在我们把条形磁体用布包上，判断它的磁极.［生甲］把条形磁体悬挂起来，指南的是南极，指北的是北极.［生乙］拿小磁针靠近条形磁铁的一端，与小磁针北极相吸的是南极，另一端是北极.［师］同学们的办法很好，那么我们把小磁针放到磁体周围将会是什么样？学生们把小磁针放在条形磁体和蹄形磁体周围，观察并讨论.［生甲］小磁针不指南北，指不同的方向.［师］从实验中我们感觉磁场好像很复杂，看投影［课本图—6］,为了形象地描述磁场，在物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向，那么，我们可以在磁场中放入许多小磁针，它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况，我们用铁屑代替小磁针来做做看.说出你是怎么做的？观察到什么？［生甲］在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑，然后把玻璃板放在条形磁体和蹄形磁体上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布.［生乙］观察到铁屑在磁场的作用下转动，最后有规则地排列成一条条曲线.［师］铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况，因此我们可以仿照铁屑的分布情况，在磁体的周围画一些曲线，用来方便、形象地描述磁场的情况，科学家把这样的曲线叫做磁感线.你们思考讨论一下，磁感线是什么？怎样理解它？2.磁感线（magnetic induction line)［板书］［生甲］（讨论得出）在磁体周围画一些带箭头的曲线，使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致，它们可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线.［生乙］磁感线只是帮助我们描述磁场，是假想的，实际并不存在.［生丙］磁感线在磁体周围的整个空间里.［生丁］磁感线实际不存在，而磁场存在.［师］同学们回答得非常好，说明同学们真正理解了磁感线.既然可以用磁感线描述磁场，磁场又有方向，那么我们看课本图—7条形磁体和蹄形磁体的磁场分布，说出磁感线应该从N极指向S极，还是应该相反？并标出图—8.［磁场方向是小磁针N极所指的方向，它总是从磁体N极出发到磁体S极］教师巡回检查学生们标的情况.［师］同学们都标出来了.我们认识了磁场并知道磁场的方向和用磁感线描述磁场分布情况.你们还有什么疑问吗？［生甲］为什么指南针能指南北？［生乙］地理的南极和北极是不是在我们指的南北方？［生丙］地理的两极和地磁的两极一致吗？［师］要想知道这些我们来看屏幕（展示课件，显示地磁场的存在和地磁感线的指向及分布，说明地磁场的情况，并介绍地磁场的有关史料），看完后回答上述问题.［生甲］地球周围存在着磁场——地磁场.［生乙］地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似.［生丙］地理的两极和地磁的两极并不重合.［生丁］地磁场使小磁针指南北.［生戊］地磁场北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以小磁针南极指南、北极指北.（三）地磁场（geomagnetic field)［板书］［师］磁有磁性，地球有磁性我们都知道了，可生活中有些磁性材料，如磁卡、录音带、钢、铁，它们原本没有磁性，它们在磁体与电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化.（四）磁化（magnetization)［板书］三、小结本节课我们知道了什么是磁体、磁极、磁场、磁感线和地磁场.四、布置作业动手动脑学物理：①②③④参考答案：1.磁体周围的磁感线总是从N极出发到S极，磁场方向是小磁针N极所指的方向.2.地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方；地球的地磁北极位于地理南极附近；因为磁体周围磁场方向总是从N极到S极，因此图—9的下端是地磁北极，上端是地磁南极.而指南针静止时，N极总是指向北方，指南针N极指的方向和磁感线方向相同.因此，图—9的下端是地磁北极，它应该位于地理南极附近.3.指北的那端是N极.这个实验难点是按扣在针尖上的平衡问题.也可以把经过磁化的铁钉（或缝衣针等物体）放在小块塑料泡沫（或小纸船）里，让它浮在水面上，铁钉一定是指向南北方向.4.磁体的应用有很多，如磁钉、磁性门吸、铅笔盒、擦外层玻璃用的刷子等等.五、板书设计磁场1.磁场2.磁感线3、地磁场。

教学设计课题必修三第十三章《磁场磁感线》课时安排1课时课前准备教材内容分析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、应该通过图片，视频资料加深认识。

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规，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设计理念磁场是自然界看不见、摸不着的客观存在的物质，学生不易理解，为此，本节课充分利数字化技术，通过图片、视频等素材，直观表现磁感线分布和磁场特点，通过立体三维电流方向、磁感线方向、拇指方向，直观再现安培定则。

故，在现代信息化技术支撑下，有利于学生学习掌握磁场知识，理解安培定则。

学情分析学生在初中对磁场有一定的了解，同时对通电螺线管的周围的磁场有一点的了解，而且本节知识在电场之后学习，让学生对比电场和电场线进行学习比较容易让学生上手，但对不同视角的磁场视图研究不是很深刻，所以不同视角的视图是难点，应该加强这方面的引导，构建起空间立体分布。

教学目标1．了解电流的磁效应。

了解电流磁效应的发现过程，体会奥斯特发现的重要意义2．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的3．知道磁感线。

知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况4．会用安培定则判断通电直导线和环形电流周围磁场的方向。

教学重难点重点：1.了解电和磁的联系2.了解磁场及磁感线3.理解安培定则难点：1.磁感线的空间分布2.安培定则的理解教学过程教学环节（一）师生活动通过视频一起了解古今人类对于磁的探索和应用一起回顾初中九年级的知识：1．磁性：把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。

场中要受到磁场的作用，小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。

那么，我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针，它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。

进一步提问：小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢？下面我们用铁屑代替小磁针来做实验：（铁屑放入磁场中被磁化，每粒铁屑都变成了小磁针）学生实验：在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑，然后把玻璃板放在条形磁体上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布有什么变化？换用蹄形磁体再做一次，观察蹄形磁体周围的铁屑分布有什么变化？提问：同学们观察到了什么现象？（观察到铁屑在磁场的作用下转动，最后有规则地排列成一条条曲线。

）进一步提问：这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢？师生讨论得出：因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况，所以我们可以仿照铁屑的分布情况，在磁体的周围画一些曲线，使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致，这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。

教师指出：科学家把这样的曲线叫做磁感应线，简称磁感线。

并且通过研究发现，磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来，回到磁体南极的。

板书：四、磁感线：可以用来形象、精确地描述空间磁场的分布情况。

磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体南极。

引导学生在黑板上画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。

提问：同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况又是怎样的呢？下面我们用同样的办法来研究。

学生实验：在一块玻璃上均匀地撤一些铁屑后，先放在异名磁极上，后放在同名磁极上，观察铁屑的分布情况。

仿照铁屑的分布情况，画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。

教师强调：磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。

磁场是客观存在的，而磁感线并不存在。

提问：知道一个磁场的磁感线分市情况后，你将怎样根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢？教师提出：在磁场中的某点，磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

高中物理磁感线教案
目标：
1. 理解磁感线的概念和特点。

2. 掌握绘制磁感线的方法。

3. 探究磁感线与磁场强度的关系。

重点：
1. 磁感线的定义和特点。

2. 磁感线的绘制方法。

难点：
1. 磁感线与磁场强度的关系。

教学过程：
一、导入（5分钟）
1. 引导学生回顾磁场的概念，了解磁场的产生和性质。

二、教学（10分钟）
1. 讲解磁感线的定义和特点。

2. 示范如何绘制磁感线。

三、练习（15分钟）
1. 让学生在磁场中放置磁铁，并观察磁感线的形态。

2. 让学生自行绘制磁感线图。

四、探究（15分钟）
1. 让学生根据绘制的磁感线图，探讨磁感线的密度和方向对磁场强度的影响。

2. 让学生尝试在不同位置放置磁铁，观察磁感线的变化。

五、总结（5分钟）
1. 总结磁感线的特点和与磁场强度的关系。

2. 引导学生思考磁感线在实际生活中的应用。

六、作业（5分钟）
1. 布置作业：要求学生总结磁感线的特点和与磁场强度的关系，并列举几个相关的例子。

教具准备：
1. 磁铁
2. 磁感线示意图
3. 白板、彩色粉笔
评估方式：
1. 观察学生在课堂上的表现，包括绘制磁感线图的准确性和对磁感线与磁场强度关系的理解程度。

2. 批改学生的作业，评价学生的总结及例子选择是否恰当。

拓展延伸：
1. 学生可尝试用铁磁性粉末或铁屑在磁场中观察磁感线的形态。

2. 学生可了解磁感线在不同材料中传播的特点和应用。

磁场磁感线教学目标：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、能用安培定则熟练的判定电流的方向4、掌握常见的几种磁场的磁感线的分布情况5、通过观察演示实验培养学生的观察能力和分析能力以及空间想象能力6、利用电场和磁场的类比教学培养学生的比较推理能力7、让学生体会磁感线图象的对称美和形式美教学重点：1、理解磁场的基本性质（力的作用和方向性）2、掌握安培定则以及几中常见的磁场的磁感线的分布难点教学：1、磁场的空间分布与磁感线的对应联系2、安培定则的应用一、磁场1、磁现象a、磁铁吸引铁块（演示）b、磁铁与磁铁有相互引力和斥力（演示）c、磁铁对通电导线有力的作用（演示）d、电流与电流之间有相互作用的引力和斥力（演示）2、能产生磁场的物体：磁极或电流3、磁场的基本特性：对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用4、相互作用的实质:磁极磁场磁极磁极磁场电流电流磁场电流二、磁场方向磁感线1、磁场方向在磁场中任一点,小磁针北极受力方向,即静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向.2、磁感线在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。

3、条形磁铁与蹄形磁铁的磁感线：（图）5、电流产生的磁场：直导线电流产生的磁场：（演示）安培定则：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。

B 、环形电流产生的磁场：（演示）让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

C 、通电螺线管产生的磁场：（演示）安培定则：用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。

使用安培定则(右手螺旋定则)应注意：大拇指指向的方向总是内部物理量的方向,而四指的弯曲方向总是外部物理量的方向.地磁场小结：磁极或电流磁场 磁极或电流磁感线方向 磁场方向 磁针N 极受力方向电流方向 安培定则 磁感线方向练习：1、如图所示,把小磁针放在水平向右的磁场中,求小磁针仅受磁场力时将怎样转动以及停在哪个方向?2、在图中,当电流通过线圈时,磁针的南极S 指向左。