第二册磁场磁感线
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磁场和磁感线教学设计教案是每个老师上课必备的讲课材料,但一份好的教案,也能决定一堂课的质量。
如何备好教案呢?以下文章“磁场和磁感线教学设计”由出国留学网为您提供,希望对您有所帮助!磁场和磁感线教学设计(一)教学目的 1.知道磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性; 2.知道磁感线可用来形象地表示磁场及其方向。
(二)教具条形磁体,蹄形磁体,小磁针,玻璃板,铁屑。
(三)教学过程 1.复习提问,引入新课复习提问:什么是力?(力是物体对物体的作用) 当两磁极相互靠近时,其相互作用是怎样的? (同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引) 进一步提问引入新课:两磁极相互靠近并未接触时,它们是怎样发生作用的呢?放在磁体附近的大头针并未接触磁体却能被磁体所吸引,磁体又是怎样作用于大头针的?这节课我们就来研究探索这类问题。
2.进行新课(1)引导学生通过实验认识磁场的存在请同学们将小磁针、条形磁体摆放在桌子上,然后进行下列实验:学生实验:首先在桌上放一圈小磁针,观察小磁针的指向;然后将条形磁体放到小磁针中间,观察小磁针的指向有什么变化;再拿开磁体,观察小磁针的指向。
提问:同学们刚才观察到什么现象? (当条形磁体放到小磁针中间时,小磁针的指向都发生了偏转,不再指南北了,拿开磁体,小磁针又恢复了原来的指向) 教师进一步提问:当条形磁体放到小磁针中间时,磁体周围的小磁针都发生了偏转,说明小磁针都受到了磁力作用,这个力是磁体直接作用于小磁针的吗?为什么? (不是。
因为小磁针没有直接接触磁体) 教师指出:由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质,磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用,使它发生了偏转。
科学家把这种物质叫做磁场。
板书:一、实验表明:磁体周围的空间存在着磁场。
讲述:同学们也许会问:我们并没有看见磁场周围的磁场啊?看不见、摸不着的东西,我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它,这正是科学的力量所在,也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。
磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量教学内容:一. 磁场、磁感线1. 我国古代磁的应用有;(1)指南针:(2)磁石治病。
2. 磁极间的作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
无论是磁极和磁极之间,还是磁极和电流之间都存在磁力。
磁场是一种看不见、摸不着,存在于电流或磁体周围的物质,它传递着磁体间的相互作用。
3. 磁场的来源有磁铁,电流等。
4. 磁场的性质:对放于它里面的磁铁或电流有磁场力的作用。
5. 磁场的方向:磁场中任意一点,小磁针在该点北极受力方向即小磁针静止时N极所指的方向,就是该点的磁场方向。
6. 磁感线:所谓磁感线,是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。
7. 安培定则(也叫右手螺旋定则):(1)判定直导线中电流的方向与磁感线方向之间的关系时可表述为:用右手握住导线,让伸直的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。
(2)判定环形电流和通电螺线管的电流方向与磁感线方向之间的关系时表述为:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是环形电流中轴线上磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向。
二. 典型磁场的磁感线分布1. 磁场的分布是立体空间的,要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法(1)条形磁铁、同名磁极间、异名磁极间磁感线的分布情况,如图所示。
(a)条形磁铁的磁感线分布(b)同名磁极间的磁感线分布(c)异名磁极间的磁感线分布(2)直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图(3)通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外为非匀强磁场,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图(4)环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图2. 如何由小磁针北极的指向,判断电流方向(或电源极性)?先根据已知条件画出一条或几条通过小磁针的磁感线,再运用安培定则根据磁感线方向判断出电流方向,从而判断出电源极性。
《磁场和磁感线》教学设计学科:物理年级:高二年级【教学内容】《磁场和磁感线》在《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》必修课程必修3模块“电磁场与电磁波初步”主题下的内容,本节内容包括磁场和磁感线两部分。
课程标准对本节的内容要求为:“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。
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。
”学业要求为:“能用磁感线模型分析磁场中比较简单的问题,并得出结论。
在分析和论证过程中,能使用证据说明自己的观点。
”【教材分析】教材在初中知识的基础上进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系,引导学生对事物之间的内在联系有更深刻的思考,并进一步强化“场”的研究方法。
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,应该通过演示实验来加深认识,有条件的情况下可以让学生分组实验。
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观、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。
【学情分析】学生在初中已经接触过磁现象和磁场的相关知识,对磁相互作用有了初步认识。
在以往学习中经历过质点、点电荷、电场线等物理模型的建构过程,他们已经具备选用恰当的模型解决问题的经验,能将简单的实际问题转化为物理模型、并用来分析常见的物理问题,获得解释和结论。
但是很多磁现象是比较抽象的,大部分学生知道电与磁之间是有联系的,但是不能用一种普遍联系的观点来看待电与磁的关系。
“场”是一个十分抽象的概念,理解“场是一种物质”是从了解建构物理模型的抽象思维过程,到上升“描述事物本质属性”的高度,因而存在一定困难。
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。
第二册磁场磁感线
教学目的:
1、复习初中所学有关磁场知识(磁场的作用、磁感线)
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、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线分布情况
4、理解安培定则(左手螺旋定则)
能力目标:通过小组合作研究,培养学生的团结协作能力,观察、分析和综合能力,使学生尝试、了解科学研究的基本方法
重点:通过学生探究,老师讲解,弄清条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管磁感线分布情况
难点:理解安培定则
教学方法:通过学生探究,教师演示实验,多媒体展示,使学生了解各种磁场的磁感线分布情况,理解安培定则
课时数:一课时
教学过程:
一、复习巩固初中已学过磁场的有关知识:
磁铁有N、S两极,同名磁铁相互排斥,异名磁铁相互吸引
磁铁间的相互作用是通过磁场发生的
磁铁在周围空间激发磁场,磁场是一种物质
磁场的强弱,磁场在各点的方向形象地用磁感线来表示
[回顾练习]
用磁感线形象地描述条形磁铁、蹄形磁铁所激发的磁场
[引导回忆]
磁感线有以下特点:
1、磁感线的疏密表示各点磁场强弱,磁感线在某点的切线方向即为该点的磁场的方向,也是小磁针在该点的N极指向
2、磁感线在空中不相交
3、磁铁外部磁感线方向是:N→S
※磁铁内部也有磁场,其磁感线方向:S→N
磁铁内部、外部磁感线条数一样多,磁感线是闭合曲线
二、讲解新课
1、引入新课:磁铁能够激发磁场,使小磁针发生偏转。
电和磁有许多相似之处,电流是否能在周围空间激发磁场,使小磁针发生偏转呢?
[探究课题] 研究电流周围是否存在磁场
器材:小磁针一个、电池一节、导线一根、橡皮擦一个(自备)
探究方式:分组研究、观察、讨论
现象:通电时,小磁针发生了偏转
[多媒体展示] 奥斯特实验
结论:电流能在周围空间激发磁场,并对磁极产生作用
2、讲解磁极对电流的作用
[演示实验] 演示磁极对电流的作用
实验器材:电池两个、线圈、蹄形磁铁、电键、导线、铁架台(带铁夹)
现象:通电后,静止的线圈在磁极中发生了摆动
结论:磁极对电流可以产生力的作用(通过磁场)
3、讲解电流和电流的相互作用
[多媒体展示] 两条平行直导线,当通以同向或反向电流时,两导线间相互作用
※为了使实验现象更直观,便于观察,两平行直导线用锡箔纸圆筒代替
现象:通以同向电流时,它们相互吸引
通以反向电流时,它们相互排斥
结论:电流和的电流之间可以通过磁场产生相互作用
[小结] 磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都可以通过磁场发生相互作用;磁极和电流都可以在周围空间激发磁场。
4、讲解各种磁场的方向、磁感线
初中主要讲解了条形磁铁、蹄形磁铁周围磁场,本节课继续讨论电流激发的磁场,研究电流激发的磁场的磁感线方向和电流方向间关系。
a:直线电流的磁场:
[多媒体展示] 进一步分析奥斯特实验
直线电流的磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
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即为磁感线的环绕方向。
b:环形电流的磁场:
[探究课题] 研究环形电流内部、外部磁感线方向和环形电流方向关系。
器材:小磁针一枚、电池一节、导线一根、橡皮擦一个(自备)
探究方式:分组研究、教师引导分析
现象:通电后,小磁针会发生偏转,环形导线内部和外部小磁针偏转
方向相反。
安培定则: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:通电螺线管的磁场:
[多媒体展示] 螺线管通电后,螺线管上、中、下部的小磁针偏转情况。
通电螺线管的磁感线和条形磁铁的磁感线类似
外部是从北极出来,进入南极;内部磁感线跟螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极
内部、外部磁感线相连,形成环绕电流的闭合曲线
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。
[小结] 不仅磁铁可在周围空间激发磁场,电流也可在周围空间激发磁场,电流的方向和磁感线的方向关系用安培定则判断。
三、练习
[讨论] 通电螺线管通电后,螺线管长度和通电前相比,有无变化?如何变化?。