磁鐵原理深度剖析教案

第頁共頁磁鐵原理深度剖析教案一、教學(xué)目標(biāo)1、了解磁鐵的基本概念、性質(zhì)和磁場的形成規(guī)律；2、掌握磁場磁感強(qiáng)度的計(jì)算方法及使用場合；3、掌握電磁感應(yīng)的基本概念和法拉第電磁感應(yīng)定律；4、了解電路中的磁能、電能及兩種能的相互轉(zhuǎn)化原理。二、教學(xué)重點(diǎn)1、掌握磁感強(qiáng)度的計(jì)算方法和使用場合；2、掌握電磁感應(yīng)的基本概念和法拉第電磁感應(yīng)定律；3、了解電路中的磁能、電能及兩種能的相互轉(zhuǎn)化。三、教學(xué)難點(diǎn)1、了解磁鐵的基本概念、性質(zhì)和磁場的形成規(guī)律；2、掌握電磁感應(yīng)的基本概念和法拉第電磁感應(yīng)定律；3、掌握電路中的磁能、電能及兩種能的相互轉(zhuǎn)化原理。四、教學(xué)過程1、知識(shí)梳理磁鐵，是指能產(chǎn)生磁場，吸引或排斥另一物體的裝置。磁鐵根據(jù)它們產(chǎn)生的磁場分為永磁磁鐵和電磁鐵。永磁磁鐵是指其所產(chǎn)生的磁場能保持相對長時(shí)間而不衰減的磁鐵，通常由強(qiáng)磁材料制成。磁感強(qiáng)度，也稱磁場強(qiáng)度，是磁場在某一點(diǎn)的磁感力線通過該點(diǎn)的數(shù)量的物理量。它是以特定的長度和電流單位來表示的。在SI制中，磁感強(qiáng)度的單位是特斯拉（T）。磁鐵所產(chǎn)生的磁場，遵循“右手定則”。即右手的手指指向磁場線的方向，大拇指指向電流方向，剩下的手指指向磁場方向。磁場的形成規(guī)律有兩個(gè)方面，一是磁極之間的相互作用，二是電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生了磁場。常用的磁鐵是以第二種方式產(chǎn)生的磁鐵。2、實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)一：磁場的方向?qū)嶒?yàn)器材：磁感應(yīng)計(jì)、磁鐵。實(shí)驗(yàn)步驟：1）將磁感應(yīng)計(jì)置于磁鐵附近；2）在磁感應(yīng)計(jì)所在平面上，移動(dòng)磁鐵，觀察磁感應(yīng)計(jì)的指針方向是否發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：磁感應(yīng)計(jì)所在地方，對應(yīng)磁鐵兩端的磁極，產(chǎn)生的磁場方向與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。3、知識(shí)解析電磁感應(yīng)是指當(dāng)導(dǎo)體中出現(xiàn)變化時(shí)，磁場強(qiáng)度的變化會(huì)導(dǎo)致電場環(huán)繞導(dǎo)體形成，進(jìn)而導(dǎo)致電流產(chǎn)生。法拉第電磁感應(yīng)定律是指變化的磁場強(qiáng)度將會(huì)導(dǎo)致所繞導(dǎo)體中的電動(dòng)勢的產(chǎn)生。對于一根導(dǎo)體，如果在它所處的磁場中，產(chǎn)生了變化，那么在導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢。電動(dòng)勢的大小和變化的磁場強(qiáng)度呈正相關(guān)。電能和磁能是不能相互轉(zhuǎn)化的，但是它們可以通過電磁感應(yīng)將能量轉(zhuǎn)化為電流并儲(chǔ)存或輸出。在電磁感應(yīng)的過程中，磁能變成了電能，當(dāng)電路斷開時(shí)，電能又變成了磁能。4、案例分析案例一：掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡（SEM）是一項(xiàng)使用高速電子束來掃描一個(gè)特定物體的圖像的技術(shù)。通過將電子束投射在樣品表面上，束與樣品表面相互作用并與其原子中的電子相互作用，這會(huì)產(chǎn)生一些可感測的相互作用（如信號(hào)）來制造像素，這將在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示出SEM圖像。SEM圖像的產(chǎn)生在很大程度上依賴于電磁感應(yīng)，也就是在掃描過程中電路的磁能和電能之間的相互轉(zhuǎn)化。電子束在掃描樣品表面時(shí)，電荷分配會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小電流，這個(gè)電流可以在導(dǎo)線中繞出一個(gè)磁場，即電磁感應(yīng)。這個(gè)磁場將繞行一個(gè)電路并和當(dāng)時(shí)在樣品表面的電子發(fā)生相互作用。通過SEM的系統(tǒng)調(diào)控，這樣就能得出SEM圖像。案例二：無線充電現(xiàn)代移動(dòng)設(shè)備通常使用無線充電技術(shù)，如無線充電墊或USB充電器。這種技術(shù)的原理是利用電磁感應(yīng)，通過無線充電墊或設(shè)備附近的電磁感應(yīng)線圈來傳輸電力。這種技術(shù)通常使用一個(gè)具有導(dǎo)電線圈的發(fā)射器，向接收器中的另一個(gè)導(dǎo)電線圈傳輸電力。由于導(dǎo)線之間的磁場相互作用產(chǎn)生電磁感應(yīng)，因此無線充電的實(shí)現(xiàn)也離不開電磁感應(yīng)技術(shù)。五、教學(xué)反思磁鐵原理深度剖析教案的制作需要細(xì)致地梳理和歸納磁鐵、磁感強(qiáng)度、電磁感應(yīng)等知識(shí)的基本概念和基本規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)中，需要讓學(xué)生親自參與其中并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，幫助學(xué)生對磁場的形成規(guī)律有更加直觀的認(rèn)知。在知識(shí)解析中，教師需要對電磁感應(yīng)的概念、法拉第電磁感應(yīng)定