磁感應(yīng)強度教學設(shè)計

磁感應(yīng)強度教學設(shè)計課題名稱磁感應(yīng)強度課時1學段學科選修3-1教材版本新課標人教版作者李雷學校哈爾濱市第三中學一、教學目標理解磁感應(yīng)強度B的定義及單位二、教學重難點1知道磁感應(yīng)強度的定義，掌握其大小、方向和單位；2能運用磁感應(yīng)強度的定義式進行有關(guān)計算；三、學情分析通過對本節(jié)的學習，使得學生了解科學的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力，還需要嚴謹細密的科學態(tài)度．培養(yǎng)探究物理現(xiàn)象的興趣，提高綜合學習能力。四、教學方法1.通過觀察、類比（與電場強度的定義的類比）比值定義法、控制變量（實驗中）以便理解和掌握磁感應(yīng)強度的概念，為形成物理概念奠定了堅實的基礎(chǔ)。2．通過演示磁場對電流作用的實驗，培養(yǎng)學生總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力．五、教學過程首先我們看兩組圖片，從這兩組圖片我們能感受到什么？（磁場有強弱之分）很好！我們再看這個圖片我們發(fā)現(xiàn)小磁針在磁場的不同位置指向不同，說明......?(磁場是有方向性的)看來磁場既有強弱又有方向，之前我們學習的電場也是既有強弱又有方向，我們引入物理量電場強度來描述，我們所學過的物理量有沒有能描述磁場方向及強弱的？（學生：有教師：哪種學生：磁場強度教師：我們學過嗎？對比電場強度我們應(yīng)該引入磁場強度但是歷史上磁場強度已經(jīng)被用來描述其他物理量，所以我們引入磁感應(yīng)強度來描述磁場的方向及強弱）（學生：沒有那我們需要引入一個物理量來描述磁場的方向及強弱大家認為應(yīng)該叫什么名磁場強度很好由于歷史上磁場強度已經(jīng)被用來描述其他物理量，所以我們引入磁感應(yīng)強度來描述磁場的方向及強弱）本節(jié)課我們就來學習下磁感應(yīng)強度（板書標題）磁場既然有方向和大小磁場的方向該如何定義？大家看圖片，我們發(fā)現(xiàn)不同位置小磁針指向不同，所以我們規(guī)定小磁針靜止時N極指向為磁感應(yīng)強度的方向簡稱磁場方向。方向我們知道了，現(xiàn)在我給大家提出個有點難度的問題，磁感應(yīng)強度大小該如何定義？思考討論有沒有同學能告訴我怎么定義大小。我們是第一次研究場嗎？繼續(xù)思考討論（如果再沒有想到教師提示電場大小定義方式引入試探電荷）（學生：引入試探物體找到試探物體與受力的關(guān)系）非常好！大家同意嗎？（學生：同意）那我們引入什么物體為試探物體呢？思考開始討論一會給我討論的結(jié)果。（討論結(jié)果可能出現(xiàn)1、鐵鈷鎳2、電荷3、小磁針4、磁體5、通電導線等鐵鈷鎳、磁體歸結(jié)到小磁針靜止的電荷在磁場中不受力運動的電荷可以歸結(jié)到電流）學生：小磁針教師：很好還有沒有其他可以作為試探物體的學生：通電導線（大家把書翻到第一節(jié)閱讀磁場那部分）好誰能說說還可以選擇什么作為試探物體(通電導線）好！現(xiàn)在我們選定了兩個物體作為試探物體小磁針通電導線（幻燈片體現(xiàn)）那么大家對比一下，我們選擇哪個試探物體更好?思考討論。（下去，了解學生討論情況）小磁針：（學生說明小磁針好處）教師：可以那你說說看你想要用小磁針怎么去探究磁感應(yīng)強度的大小，（學生肯定會說受力）受力好測量嗎？（有的學生會說不好如果這樣我追問原因，如果說對了表揚肯定）（小磁針N/S極并存，單極受力無法測量，所以我們無法用它定義磁感應(yīng)強度大小。）通電導線：（學生說通電導線的好處很有可能是因為小磁針力無法測量并說明）好處力可以測量很好我們確定通電導線為試探物體了我想再提一個問題通電導線在磁場中受力與哪些因素有關(guān)？具體關(guān)系又是什么？思考討論（學生可能提出的關(guān)系電流強弱電阻粗細長度等）長度電流磁場強弱（學生提出與電流有關(guān)的時候追問具體關(guān)系是什么為什么猜正比）（正比是最簡單的）非常好牛頓作為這一時期的杰出代表，在其名著《自然哲學的數(shù)學原理》中明確寫到：“自然界不作無用之事，只要少做一點就成了，多做了卻是無用；因為自然界喜歡簡單化，而不愛用什么多余的原因以夸耀自己”。（受力，追問學生關(guān)系及正比）好！大家同意他們的觀點嗎？同意我們已經(jīng)猜想了他們的關(guān)系，那你們能不能從邏輯上推理一下他們是否正確？思考討論提問F--I導線受力為F電流為I如果把導線均勻的拋成兩半每一半電流為I/2每一半受力F/2從這我們發(fā)現(xiàn)F與I應(yīng)該成正比（幻燈片講解）提問：誰能幫老師推理一下F與L的關(guān)系（幻燈片講解）為了驗證我們的猜想老師給同學們準備了以下實驗器材懸掛導體棒的支架、一個電池組、三組馬蹄形磁鐵，這三個磁鐵有一個小的，還有一個是兩個小的粘在一起，通過測量，發(fā)現(xiàn)一個磁鐵與兩個粘在一起的磁鐵的磁場強弱基本相同只有磁場的區(qū)域增加了一倍，另一個大磁鐵磁場強弱程度明顯大于小的，馬蹄形磁鐵內(nèi)側(cè)的磁場方向是相同，通過實驗發(fā)現(xiàn)通電導線與磁場垂直的時候受力最好，所以我們讓通電導線垂直磁場方向放置。好，大家現(xiàn)在用你手邊的器材驗證一下我們的猜想和推論，在實驗之前我提醒下大家，由于導線電阻非常小，所以切不可以長時間連接電源，接觸即可，開始實驗。（幻燈片講解）哪個小組可以說一說你們設(shè)計的實驗方案及實驗結(jié)果（非常好！但是應(yīng)用這個實驗設(shè)備我們只能定性的驗證了我們的猜想沒辦法定量的驗證我們的推論--正比關(guān)系）老師也準備了一個實驗，可以定量測量，大家看，這是一個U行鐵兩面我用磁鐵在中間構(gòu)建了磁場，通過小磁針大家可以看到中間磁場方向是水平的。這是個力學傳感器，可以測量力并顯示在電腦上，這是個電流傳感器，可以將通過的電流大小顯示在電腦上，我準備了幾組線圈，讓線圈下面這條邊垂直放在磁場中，線圈掛在上面的力學傳感器，通上電流，下面邊收到的磁場力就顯示在電腦上了，我們通過改變電流的大小，測出對應(yīng)的受力大小就可以知道力和電流的定量關(guān)系了。操作實驗?，F(xiàn)在我們得出，F(xiàn)和I成正比現(xiàn)在我們研究一下長度，由于磁場的長度是有限的，我通過改變線圈的匝數(shù)來等效的改變長度，做實驗現(xiàn)在我們得出,F與L成正比好我們發(fā)現(xiàn)所以我們得道(B比例系數(shù)）(B比例系數(shù)）換成等式我們可以寫成B是比例系數(shù)它與導線的長度和電流的大小都沒有關(guān)系，但在不同的情況下，B值是不同的；即使是同樣的IL在不同的磁場中，或在非均勻磁場的不同位置，一般說來導線受的力也不一樣，看來，B正是我們?nèi)フ业谋碚鞔艌鰪娙醯奈锢砹?--磁感應(yīng)強度其中物理學中把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做電流元所以我們把磁感應(yīng)強度定義為板書：定義：垂直放置在磁場中的通電導線與其電流元的比值定義式：單位：特斯拉T矢量性：矢量方向小磁針N級受力方向物理意義：描述磁場強弱及方向的物理量好總結(jié)下本節(jié)課我們所學的內(nèi)容在知識上我們