磁現(xiàn)象和磁感應強度

1、磁現(xiàn)象和磁感應強度的教學設計一、內容及其解析1、 本模塊教學內容如下強度大小的計算及奧斯特電流的磁效應實驗，教學應按概念、實驗課型設計實施。2、 解析(1)對核心知識的解析本模塊是在 初中磁體磁場的基礎上，進一步研究電流產生的磁場，從本模塊內容來看，磁感應強度大小的計算是本節(jié)重點知識。在磁場這章的學習中，磁感應強度的計算及奧斯特實驗中需要注意的事項及小磁針的偏轉是本節(jié)核心知識(2)對有關事實性知識的解析學生在學習本單元之前已經學過電場的相關知識。所以，磁感應強度的計算類比電場強度的計算，磁場的性質類比電場的性質，在初中學的磁感線的基礎上，引出地磁場的磁場分布及特點。二、目標及解析1 .目標(1

2、) 單元目標：1、能列舉出生活中的磁現(xiàn)象2、 掌握奧斯特實驗需要注意的知識及小磁針的偏轉3、 理解磁感應強度的矢量性(2)課堂教學目標：1、掌握奧斯特實驗需要注意的知識及小磁針的偏轉2、學會判斷地磁場的南極和北極3、學會磁感應強度大小的計算。2.解析(1)奧斯特電流的磁效應實驗在物理學上有很重要的意義，在實驗中需要注意 的是導線的放置方向是保證此實驗成功的關鍵，通過本節(jié)課，我們將知道，不止磁體能產生磁場，電流也可以產生磁場。(2)掌握磁感應強度的計算是本節(jié)課核心知識，在前面電場強度的基礎上推導 出磁感應強度的定義。三、教學問題診斷分析在本模塊教學中可能遇到的困難就是學生對磁感應強度大小的計算時

3、需要注意，電流與磁場垂直放置時，得出的B=FIL ,當電流與磁場平行放置時不受磁場力， 但并不說明磁 感應強度是零，所以需要強調比值定義法。四、教學內容設計第1課時：磁現(xiàn)象和磁場一、磁現(xiàn)象的整體感知(一)問題任務讓學生閱讀課本 P80頁找出以下幾個概念：永磁體 磁性 磁極 磁極間的作用 磁化退磁設計意圖：讓學生自主閱讀了解幾個概念(二)師生歸納磁現(xiàn)象1、 永磁體：天然磁石(主要成分是 Fe3O-和人造磁體2、 磁性：能夠吸引鐵質物質的性質3、磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極小磁針靜止時，指南的磁極叫做南極，又叫S極;指北的磁極叫做北極，又叫N極4、磁極間的相互作用：同名磁極相斥、異名磁極相吸5

4、、無磁性物體變?yōu)橛写判晕矬w的過程叫 磁化，有磁性物體變?yōu)闊o磁性物體的過程叫退磁二、深入探究電流的磁效應(一)播放電流的磁效應實驗視頻思考下列問題(1)這個實驗說明了什么？小磁針為什么會偏轉(2)實驗成功的關鍵在哪里？(3)改變電流之后小磁針轉向發(fā)生變化說明了什么?設計意圖：讓學生知道通電導體周圍存在磁場歸納總結(1)該實驗說明電流產生了磁場，揭示了電和磁的聯(lián)系，為以后法拉第電磁 感應現(xiàn)象奠定了基礎。(2)通電直導線要南北水平放置，磁針要平行的放置于導線的導線的下方或 上方。(3)說明電流方向不同產生的磁場方向不同。問題1 :電流對小磁針是如何發(fā)生作用的?電流磁場磁體電流的磁效應實驗說明：電流能

5、在周圍空間產生磁場。思考：磁體是否對電流有作用？例如，把一段直導線懸掛在蹄形磁鐵的兩極間，通以電流, 導線就會移動，問題2:磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢?電流歸納總結：磁體與電流之間通過磁場發(fā)生相互作用磁體磁體電流磁體I電流問題3:電流與電流之間是否有力的作用?問題任務：觀看實驗視頻II思考：電流與電流之間是如何發(fā)生作用的？電流電流結論:同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。歸納總結：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與 通電導體之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的。例1.下列關于磁場的說法中，正確的是（）A.磁場跟電場一樣，是人為假設的B.磁極或電流在自己周圍的空

6、間會產生磁場C.指南針指南說明地球周圍有磁場D.磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的練習1、以下說法中正確的是（）A.磁場看不見、摸不著，所以它并不存在，它是人們?yōu)榱搜芯繂栴}方便而假想 出來的B.同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引C.磁體和通電導體都能產生磁場D.若小磁針受到力的作用，則該點一定存在磁場練習2、以下說法中正確的是（）A.磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產生的B.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產生C.磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場共同產生的D.電荷周圍同時產生電場和磁場三、地球的磁場1 .地球是一個巨大的磁體2 .地球周圍空間存在的磁場叫地磁

7、場3 .地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，但兩者并不完全 重合，它們之間的夾角稱為磁偏角4、磁場方向，南半球：北偏上；北半球：北偏下。在赤道平面上：距地球表面相等的各點， B大小相等、方向水平向北5.磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的例2、下列說法中正確的是 （）A.磁體上磁性最弓®的部分叫磁極，任何磁體都有兩個磁極B.磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的，而磁體與通電導體間以及通電 導體與通電導體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的C.地球的周圍存在著磁場，地球是一個大磁體，地球的地理兩極與地磁兩極并不重 合，其間有一個交角，這就是磁偏角，磁偏角的數(shù)值在地球

8、上不同地方是相同的D.磁場是客觀存在的一種物質練習3、在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止狀態(tài) ，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向 東偏轉，由此可知（）A. 一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的 N極靠近小磁針B. 一定是小磁針正 東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C.可能是小磁針正上 方向有電子流自南向北水平通過D,可能是小磁針正上方向有電子流自東向西水平通過m標檢測第一課時 磁場的產生 （3分鐘）1、奧斯特實驗說明了 （）A.磁場的存在B.磁場的方向性C.電流可以產生磁場D.磁體間有相互作用設計意圖：讓學生記住電流也可以產生磁場2、鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒 B能排斥小磁針，若將鐵棒 A靠近鐵棒B時，下述

9、說法中正確的是（）A. A、B一定相互吸引B. A、B一定相互排斥C. A、B間可能無磁場力作用D. A、B可能相互吸引，也可能相互排斥設計意圖：讓學生知道磁體間有相互作用力3、在奧斯特電流磁效應的實驗中，通電直導線應該（）A.平行南北方向，在小磁針正上方B.平行東西方向，在小磁針正上方C.東南方向，在小磁針正上方D.西南方向，在小磁針正上方4、如圖所示彈簧測力計下掛一鐵球，從一條形磁鐵的S極逐漸移到它的N極,彈簧測力計的示數(shù)將（）A.不變B.逐漸變小 C.先增大后減小D.先減小后增大5、如圖所示，a、b、c三根鐵棒中有一根沒有磁性，則這一根可能是（）A A C A、AB、B C、C D、都有

10、可能深入探究一一磁場的描述（第 2課時）提出問題問題（一）：電場中我們用電場強度來定量描述電場強弱，那么磁場中我們用什么來描述磁場強弱呢？設計意圖：引入磁感應強度學生討論磁場與電場有哪些相似點？師生歸納總結|電場同場力R |一 言內表示電場的痛戴電場強度E|磁場:磁場力F I l 磁場的強弱j電流 描述磁場的強弱和方向|一| |磁感應強度B一、.磁感應強度的方向師生活動：1、某點的電場強度的方向與放入該點的正電荷的受力方向的關系？2、磁感應強度的方向就是磁場的方向，磁場的方向是如何規(guī)定的？西場一探電荷的變力方向I磁場一小磁針N極的受力方向物理學規(guī)定：小磁針N極（北極）的受力方向或小磁針靜止時

11、N極的指向，規(guī)定為 該點的磁場方向，即磁感應強度的方向薇在磁場中的小礁針例1.有關磁感應強度B的方向說法正確的是（）A、B的方向就是小磁針N極所指的方向B、B的方向就是通電導線的受力方向C、B的方向與小磁針N極的受力方向一致D、B的方向垂直于該處磁場的方向設計意圖：讓學生學會磁感應度方向的判斷。練習1、下列關于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說法中，不正確的是（）A.電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B.電場強度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同C.磁感應強度的方向與小磁針 N極所受磁場力的方向相同D.磁感應強度的方向與小磁針靜止時 N極所指的方向相同問題（二）：磁感應強度的大小能

12、否從小磁針受力的情況來研究？設計意圖：引出磁感應強度大小的計算不能.因為N極不能單獨存在。小磁針靜止時所受的合力為零，因而不能用測量N極受力的大小來確定磁感應強度的大小問題（三）：磁場不僅能對磁體有作用力，還對通電導體有作用力.能否用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱 ？二、.磁感應強度的大小電流元：（理想化模型）很短的一段通電導線中的電流 I與導線長度L的乘積IL.檢驗電流元受力來檢驗磁場強弱問題任務（四）：師生活動：觀看演示實驗視頻，研究影響通電導線受力大小的因素有哪些？思考下列問題1、如何判斷力的大小？,一2、如何改變受力的大小?3、如何改變磁場的強弱?4、磁場跟電場有無相似之處?5、磁感

13、應強度有何特點?歸納總結精確的實驗表明：通電導線和磁場垂直時，導線受力的大小和導線中的電流 I成 正比，和導線的長度L成正比，即和電流I和長度L的乘積IL成正比。F=BIL磁感應強度的定義式：b=F (電流和磁場方向垂直)(1)單位：特斯拉，簡稱特， 仃=1N/AM(2) B為矢量，大小表示磁場的強弱，方向即為磁場的方向。(3)物理意義：磁感應強度是表示磁場強弱和方向的物理量，描述了磁場力的 性質例題2:勻強磁場中長 2 cm的通電導線垂直于磁場方向放置，當通過導線的電流為2 A時，它受到的磁場力大小為 4X103 N,若磁場、電流不變，導線長度減小到 1 cm ,該處 的磁感應強度是多大？設

14、計意圖：讓學生簡單計算磁感應強度的大小師生活動：1、如何計算磁感應強度的大?。?、磁感應強度大小的決定因素是什么？歸納總結：關于磁感應強度的三個注意點：(1)磁感應強度是反映磁場本身性質的物理量，跟磁場中是否存在通電導線，以 及導線的長度L和電流的大小I無關。(比值定義法)(2)磁感應強度為零時，通電導線受到的磁場力F一定為零；通電導線受到的磁場 力F為零時，磁感應強度不一定為零。導線很短時，由B= 求得的數(shù)值即可認為是導線所在位置那一點的磁感應 強度大小練習：由磁感應強度的定義式 B=、可知，下列說法正確的是 ()A.磁感應強度 B與磁場力F成正比，與電流元IL成反比B.同一段通電導線垂直于

15、磁場放在不同磁場中，所受的磁場力F與磁感應強度B成正比C.公式B= 只適用于勻強磁場D .只要滿足L很短，I很小的條件，將其垂直的放入磁場中，B='對任何磁場都適用設計意圖：讓學生鞏固磁感應強度大小決定因素練習2:下列說法中正確的是 （）A.電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強度為零B. 一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零C.把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場 的強弱D.把一小段通電導線放在磁場中某處，它所受的磁場力與該段通電導線的長度和電流的乘 積的比值表示該處磁場的強弱設計意圖：讓學生鞏固磁感應強度方向確定

16、例3.關于磁感應強度大小下列說法正確的是（）A、通電導線所受磁場力大的地方磁感應強度一定大B、垂直磁場放置的通電導線受力的方向就是磁感應強度的方向C、放在同一磁場中兩根通電導線中電流相等時受力大小一定相等D、磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關1、下列關于磁感應強度的說法中正確的是（）A.通電導體不受磁場力作用的地方一定沒有磁場B.將I、L相同的通電導體放在同一勻強磁場的不同位置，受磁場力一定相同C.通電導線所受磁場力的方向就是磁感應強度的方向D.磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關設計意圖：讓學生知道磁感應強度由磁場本身決定，跟其它因素

17、無關2、長10 cm的通電直導線，通以 1 A的電流，在磁場強弱、方向都一樣的空間（勻強磁場）中某處受到的磁場力為 0.4 N ,則該磁場的磁感應強度為 （）A. 0 B. 2 TC. 4 TD. 5 T設計意圖：讓學生知道磁感應強度的簡單計算3、磁場中放一與磁場方向垂直的電流元，通入的電流是 2.5 A,導線長1 cm ,它受到的安培 力為5X 10-2 N,這個位置的磁感應強度是 ;如果把通電導線中的電流增大到5 A時，這一點的磁感應強度是 ,如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否可以肯定這里沒有磁場。設計意圖：讓學生知道磁感應強度大小的決定因素4、在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的

18、直導線 a和b, a、b導線的方向均 與磁場方向垂直，但兩導線中的電流不同，因此所受的力也不一樣，下面的幾幅 圖像表現(xiàn)的是導線所受的力 F與通過導線的電流I的關系。a、b各自有一組F、 I的數(shù)據，在圖像中各描出一個點。在 A、B、C D四幅圖中，正確的是哪一幅 或哪幾幅（）A00作業(yè)第一課時：磁場的產生（7分鐘）1、在地球赤道上放置一個小磁針，靜止時小磁針N極指向（）A.地理南極B.地理北極C.東方 D.西方2、磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間相互作用的示意圖，以下正確的是（）A.磁體？磁場？磁體 B.磁體？磁場？電流C.電流？電場？電流D.電流？磁場？電流3、下列說法中正確的是（）A

19、.電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強度為零B. 一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零C.把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱D.把一小段通電導線放在磁場中某處，它所受的磁場力與該段通電導線的長度和電流的乘 積的比值表示該處磁場的強弱4、如圖所示，能自由轉動的小磁針水平放置在桌面上.當有一束帶電粒子在小磁針上方水 平飛過時，所能觀察到的現(xiàn)象是 （）TNA.小磁針不動B.若是正電荷飛過，小磁針會發(fā)生偏轉C.若是負電荷飛過，小磁針會發(fā)生偏轉D.若是一根通電導線，小磁針會發(fā)生偏轉設計意圖：讓學生知道電流是電荷的定向移動形成

20、，因此運動電荷也會形成磁場5、地球的磁場，下列說法正確的是 （）A.在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極B.地磁場的南極在地理北極附近C.地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點是不同的設計意圖：了解地磁場的磁感線分布6、了解釋地球的磁性，19世紀安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的.在下圖所示的四個圖中，正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是7、如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C （包括支架）的總重量 M, B為鐵片，質 量為m,整個裝置用輕繩懸于 O點，當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉A. F=mg B. Mg v Fv (M+m) gC. F= ( M+m ) gD. F> ( M+m) g第二課時 磁感應強度