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高中物理《磁場磁感線》教案(精選6篇)
作為一名教職工,就難以避免地要準備教案,編寫教案助于積累教學經驗,不斷提高教學質量。那么教案應該怎么寫才合適呢?下面是小編精心整理的高中物理《磁場磁感線》教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高中物理《磁場磁感線》教案 1
(一)教學目的
1.知道電流周圍存在著磁場。
2.知道通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似。
3.會用安培定則判定相應磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。
(二)教具
一根硬直導線,干電池2~4節,小磁針,鐵屑,螺線管,開關,導線若干。
(三)教學過程
1.提問,引入新課
重做第二節課本上的圖11—7的演示實驗,提問:
當把小磁針放在條形磁體的周圍時,觀察到什么現象?其原因是什么?
(觀察到小磁針發生偏轉。因為磁體周圍存在著磁場,小磁針受到磁場的磁力作用而發生偏轉。)
進一步提問引入新課
小磁針只有放在磁體周圍才會受到磁力作用而發生偏轉嗎?也就是說,只有磁體周圍存在著磁場嗎?其他物質能不能產生磁場呢?這就是我們本節課要探索的內容。
2.進行新課
(1)演示奧斯特實驗說明電流周圍存在著磁場
演示實驗:將一根與電源、開關相連接的直導線用架子架高,沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導線的上方和下方,請同學們觀察直導線通、斷電時小磁針的`偏轉情況。
提問:觀察到什么現象?
(觀察到通電時小磁針發生偏轉,斷電時小磁針又回到原來的位置。)
進一步提問:通過這個現象可以得出什么結論呢?
師生討論:通電后導體周圍的小磁針發生偏轉,說明通電后導體周圍的空間對小磁針產生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導線和磁體一樣,周圍也存在著磁場。
指出:以上實驗是丹麥的科學家奧斯特首先發現的,此實驗又叫做奧斯特實驗。這個實驗表明,除了磁體周圍存在著磁場外,電流的周圍也存在著磁場,即,本節課我們就主要研究。
高中物理《磁場磁感線》教案 2
教學目標
(一)知識與技能
1、知道磁性、磁體、磁極的概念。
2、知道磁極間的相互作用規律;了解磁化現象。
3、知道磁體周圍存在磁場;知道磁感線可用來形象地描述磁場,知道磁感線的方向是怎樣規定的;
(二)過程與方法
1、通過作圖分析、類比研究磁場,提高學生的歸納分析能力;
2、通過探究活動,培養學生樂于和他人進行合作探討的團隊精神。
(三)情感、態度與價值觀
1、通過觀察圖片、做實驗,激發學生求知的欲望。
2、讓學生經歷探究活動,體驗成功的喜悅,培養實事求是的科學態度。
教學重點:
磁體間的相互作用規律,如何描述磁場。
教學難點:
感知磁場,并會用磁感線描述磁場。
教學流程:
(一)激趣置疑,引入新課:
這是一個相框,它為什么能夠懸浮在空中呢?
關于磁,在生產生活中哪些地方用到磁?
本節課我們就來研究磁是什么,從永磁體談起。
(二)新課過程:
02磁的基本知識
在小學時,大家也了解了一些磁的知識,但是這些都是對磁的感性認識,今天我們利用桌上的器材,深入的研究磁的幾個問題:
1、磁鐵能吸引哪些物體?
2、磁鐵各個部分吸引回形針的數量有何不同?
3、怎樣做使鐵釘也能也吸引回形針?打開塑料袋,大家動手實驗。
師生總結知識:
1、磁性:物體具有吸引鐵鈷鎳等物質的性質。
磁體:具有磁性的.物體。(天然,人造:條形,蹄型)
2、磁極:磁體上磁性最強的部分。
演示實驗,磁體的指向性:磁南極、磁北極
演示實驗:磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引
3、磁化:使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。
小鐵釘原本沒有磁性,靠近或接觸磁鐵后,內部結構重新排列,所以就具有有了磁性。
03磁場
我們知道磁體間不需要接觸也可以產生相互作用,一個磁體對另一個磁體產生力的作用是通過什么來傳遞的呢?
引入:在講臺的兩邊,分別放置了甲乙兩個盒子,甲乙周圍空間有沒有什么不同?(沒有)
有些物質我們看不見,也摸不著,研究它需要采取一定的方法。小磁針靜止時指南指北,將它放在乙的周圍空間,依然指南指北,將它放在甲的周圍空間,怎么不指南北了呢?
小磁針偏轉要受到力的作用,這說明甲物體周圍空間的確存在著一種看不見、摸不著的物質,這種物質對小磁針施加了力的作用。這種物質存在于什么周圍?(揭開盒子)
04磁體
1、磁場:客觀存在的特殊物質。
2、基本性質:對放入其中的磁體有力的作用。
研究:磁場這種看不見又摸不著的物質我們怎么去研究它呢?生活中也有一些看不見、摸不著的物質,比如氣流,氣流吹動旗幟飄動,根據旗幟的飄向,可以明確氣流的方向,那么磁場對誰有力的作用?磁針,我們就利用磁針來研究磁場
實物展板:出示一條形磁鐵,在它周圍磁場內放入一小磁針,轉動后指向依然,更換后指向依然,換其他位置呢?指向不同。小磁針在相同位置有明確的指向,在不同位置指向不同,這說明什么問題?磁場具有方向性。小磁針靜止時N極指向我們規定為該點的磁場方向。
3、磁場方向:某點磁針靜止時N極指向。
(確定某幾點的磁場方向,并連線)這樣我們大致知道了這條線上的磁場方向是這樣的。
如果要知道其他點的磁場方向,如何確定呢?學生作答
但是磁場中的點一共有多少個?無數個。那需要多少個小磁針?但是這么多磁針放不下,你能不能想個辦法呢?提示一下:那就需要小磁針特別的小,小到什么程度,出示(鐵屑),鐵屑不像磁針,它沒有磁性,如何使它獲得磁性?磁化
示范:條形磁鐵上水平放置一玻璃板,將小瓶中鐵屑少量均勻灑在磁鐵周圍,并輕敲幾下玻璃板,觀察鐵屑分布情況,并將觀察結果在紙上用線條形象的表示出來。(PPT)
磁場方向:在磁場中,規定磁針靜止時N極指向為該點的磁場方向。
條形磁鐵上水平放置一玻璃板,將小瓶中鐵屑少量均勻灑在磁鐵周圍,并輕敲幾下桌面,觀察鐵屑分布情況,并將觀察結果在紙上用線條形象的表示出來。
學生分組實驗(一組做條形,一組做U型)
磁場看不見,摸不著,為了直觀形象的描述磁場,物理學中引入了這些帶箭頭的曲線來描述磁場的性質和特征,叫做磁感應線,簡稱磁感線。
05磁感線
1、磁場真實存在,而磁感線是假想的曲線,實際并不存在。
雖然從圖片中看磁感線是平面圖,但磁場是在立體空間內存在的。
2、外部從N極出發,回到S極。
3、磁場方向:磁感線上某點的切線方向為該點的磁場方向。
4、磁感線的疏密程度表示磁場強弱。越密表示該點的磁場最強。
圖片展示:兩同名磁極磁感線分布,兩異名磁極磁感線分布。
(三)小結:
(四)練習:
06板書設計
第一節磁是什么
一、磁的基本知識:
磁性、磁體、磁極、磁化
二、磁場
1、真實存在的特殊物質。
2、磁場的基本性質:對放入其中的磁體有力的作用。
3、磁場方向:在磁場中,規定磁針靜止時N極指向為該點的磁場方向。
三、磁感線
1、假象的曲線
2、外部:N出S入
3、磁感線某點的切線方向為該點的磁場方向。
4、磁感線的疏密程度表示磁場強弱。
高中物理《磁場磁感線》教案 3
一、教學設計思想
“場”是物理學中一個重要概念,“磁場”看不見,摸不到,十分抽象,難于理解。初中學生又是首次接觸“場”這個概念,學習的難度較大。本節課的教學設計宗旨是要充分運用學生在生活中積累的實踐經驗,采用“類比”的方法,促使學生把生活實際中認識“風”的方法、手段“遷移”到物理課堂上,使學生認識磁場的存在,找到形成磁場概念的途徑,最大限度地參與到教學活動過程中來,得到科學思維方法的啟迪。
二、教學目標的確立
1.知識與技能
(1)知道磁體周圍存在磁場;
(2)知道磁感線可以用來形象地描述磁場,知道磁感線的方向是怎樣規定的;
(3)知道地球周圍有磁場以及地磁場的南北極。
2.過程與方法
(1)觀察磁體之間的相互作用,感知磁場的存在;
(2)通過親歷“磁場”概念的建立過程,進一步明確“類比法”、“轉換法”、“理想模型法”等科學思維方法。
3.情感、態度與價值觀
通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就,進一步提高學習物理的興趣。
三、重點難點的確立
重點:磁場的概念。
難點:磁場和磁感線。
四、實驗器材及教學媒體的選擇與使用
風力演示儀(自制)、條形磁體、磁針、鐵屑、實物投影儀等。
五、教學過程設計
(一)創設情境引入新課
教師手端著磁針,站在遠離講臺的位置,磁針指向南北。
【問題導引】:在上一節課里,我們已經知道,磁體具有指南北的性質,現在請你們判斷:教室的哪個方向是南?
【實驗演示】:教師把磁針放在講臺上,磁針立即發生了偏轉,不再指南北了,在學生驚詫目光的注視下,教師把講臺上的報紙揭開,發現講臺上有一個大磁鐵。
【問題導引】:磁針在剛才的那個空間里能夠指南北,到了磁鐵周圍的空間就不再指南北了,那么磁鐵周圍的空間與其它空間有什么不同呢?
在磁鐵周圍的空間存在著一種物質,這種物質能夠使磁針偏轉,這種物質叫做磁場。今天我們就來研究磁場。
(二)新課教學
【問題導引】:請同學們注意觀察磁體周圍的磁場是什么樣子的?
結論:磁場是看不見摸不到的,無法直接觀察。
【問題導引】:看不見摸不到的現象怎樣研究呢?
【實驗演示】:拿出風力演示儀,引導學生研究怎樣確定是否有風、各點風的方向。
【問題導引】:你能否把風力演示儀中的風的狀況描述出來?能利用圖表示更好。
結論:我們可以用帶箭頭的曲線來描述風的狀況,每一根曲線的.方向都代表風吹動的方向,在一些漫畫中我們經常可以看到這樣的畫面。
【方法啟迪】:如果看不見、摸不到的事物能夠對某些對象施加影響,我們就可以通過這些對象來認識這個“神秘”的事物。在物理研究過程中,我們經常采用這種方法。磁場能夠對磁針發生影響,我們就可以通過磁針來認識磁場。
【實驗演示】:把磁針放在磁場中的A點,觀察磁針N極所指的方向;在A點放置不同的磁針,觀察磁針的指向。
【問題導引】:觀察實驗現象,你發現了什么規律?
結論:我們發現:磁場很有“個性”,它把放在A點所有磁針的N極都“吹”向同一方向(見圖1)。
【方法啟迪】:如果風把紙片吹向東方,我們就說風是向東吹的,同樣,放在A點的磁針N極都被磁場“吹”向圖示方向,在物理學中就把這個方向規定為磁場的方向。
【問題導引】:我們利用磁針確定了A點的磁場方向,那么磁體周圍B點、C點的磁場方向又如何呢?
【實驗演示】:在磁場的B、C點都放置磁針,觀察磁針N極所指方向,每個磁針都顯示了該點的磁場方向。
【問題導引】:怎樣讓磁針更小,顯示的點更多呢?
【實驗演示】:鐵屑撒在磁鐵周圍,觀察鐵屑形成的圖案。
【方法啟迪】:鐵屑撒在磁鐵周圍被磁化成一個個細小的磁針,磁場“吹”動每個鐵屑的N極,形成了奇妙的圖案,這和風吹落葉的景象多么相似呀!
按照這個思路,我們也可以把鐵屑排列的圖案用一些帶箭頭的曲線表達出來,這樣的曲線叫磁感線。
【實驗演示】(或圖片展示):各種磁體周圍的磁感線(條形、碲形、同名、異名)
【問題導引】:觀察各種磁體周圍的磁感線,你能發現什么規律?
結論:從N極出發回到S極等。
【問題導引】:磁針受力轉動是磁場作用的結果,那么磁針在世界各地都能夠指南北又是誰的磁場在施加作用呢?
你能說出地球的南磁極在哪里嗎?
介紹地磁場、磁偏角、沈括的貢獻。
【問題導引】:你認為地磁場是怎樣產生的?
(三)課堂小結
1.知識梳理(略)
2.方法概述(略)
(四)鞏固練習(略)
(五)作業
思考題:在物理學中,把磁針靜止時N極所指方向規定為磁場方向,如果我們把S極所指方向規定為磁場方向,本課中的哪些說法會有所改變?你能否按著新說法把這節課重新講述?
(六)板書設計(略)
六、設計說明
本節課的教學設計思路主要是展現兩條主線,一條主線是展現學生熟悉的實際生活場景,如對生活中“風”的研究。另一條主線是物理場景的展現,對磁場進行研究。兩條主線并行,前一條主線是后一條主線“遷移”的素材,為后一條主線打基礎,有效降低了學習難度。同時教學中運用了多種教學手段,積極創設課堂情景,使學生能夠積極地參與到課堂學習活動之中。
高中物理《磁場磁感線》教案 4
一、教學目標
1.知道磁場是一種特殊物質,能正確認識磁場;知道用小磁針描述磁場的方向。
2.通過實驗認識磁場,提高觀察總結和邏輯推理能力。
3.經歷分析、觀察的過程體會學習探究的樂趣;感受物理與生活的聯系,提高學習物理的興趣。
二、教學重難點
【重點】磁場的概念及磁場的方向。
【難點】認識磁場的存在。
三、教學過程
(一)新課導入
多媒體展示中國古代四大發明之一的指南針;
提出問題:指南針的原理是什么?設疑引出課題。(板書:磁場)
(二)新課講授
1.磁場
演示放置在條形磁鐵旁的小磁針改變位置時會發生偏轉;
提出問題:磁針與磁鐵未接觸,卻受到力的作用,生活中是否還有類似現象呢?(兩個磁鐵靠近時有力的作用、小鐵球會受到磁鐵吸引的力等。)
教師講解:在這些磁現象中,沒有接觸就有力的作用,說明磁體周圍存在著一種物質,能使磁針偏轉。這種看不見、摸不著的物質叫做磁場。(板書:1、磁場:看不見摸不著的物質)
2.磁場的方向
教師演示:重復撥動靜止在磁體旁邊的小磁針,松手觀察現象。(該處小磁針靜止后仍保持原來的指向。)
教師提問:上述現象能說明什么問題?
得出結論:某處小磁針N極總是指向一個方向,也就是小磁針受力方向不變,說明磁場具有方向性。
教師總結:物理學中把小磁針靜止時北極所指的方向規定為該點磁場的方向。
提出問題:條形磁鐵周圍的磁場方向是怎樣的`呢?
學生操作:磁體周圍放許多小磁針,不同位置小磁針指向不同。
教師總結:利用小磁針可以判斷磁鐵周圍磁場的方向。
(三)鞏固提高
展示用不透明白布包裹的條形磁鐵,學生利用小磁針判斷條形磁鐵的磁極。教師解釋指南針的基本原理。
(四)小結作業
1.小結:師生共同總結。
2.作業:嘗試畫出地球磁場的磁極,并預習思考如何描述磁場方向。
高中物理《磁場磁感線》教案 5
一、教材分析
磁場的概念比較抽象,應對幾種常見的磁場使學生加以了解認識,學好本節內容對后面的磁場力的分析至關重要。
二、教學目標
(一)知識與技能
1.知道什么叫磁感線。
2.知道幾種常見的磁場(條形、蹄形,直線電流、環形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況
3.會用安培定則判斷直線電流、環形電流和通電螺線管的磁場方向。
4.知道安培分子電流假說,并能解釋有關現象
5.理解勻強磁場的概念,明確兩種情形的勻強磁場
6.理解磁通量的概念并能進行有關計算
(二)過程與方法
通過實驗和學生動手(運用安培定則)、類比的方法加深對本節基礎知識的認識。
(三)情感態度與價值觀
1.進一步培養學生的實驗觀察、分析的能力.
2.培養學生的空間想象能力.
三、教學重點難點
1.會用安培定則判定直線電流、環形電流及通電螺線管的磁場方向.
2.正確理解磁通量的概念并能進行有關計算
四、學情分析
磁場概念比較抽象,學生對此難以理解,但前面已經學習過了電場,可采用類比的方法引導學生學習。
五、教學方法
實驗演示法,講授法
六、課前準備:
演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片
七、課時安排:
1課時
八、教學過程:
(一)預習檢查、總結疑惑
(二)情景引入、展示目標
要點:磁感應強度B的大小和方向。
[啟發學生思考]電場可以用電場線形象地描述,磁場可以用什么來描述呢?
[學生答]磁場可以用磁感線形象地描述.----- 引入新課
(老師)類比電場線可以很好地描述電場強度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來描述磁感應強度的大小和方向
(三)合作探究、精講點播
【板書】
1.磁感線
(1)磁感線的定義
在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。
(2)特點:
A、磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來,回到磁鐵的南極,內部是從南極到北極.
B、每條磁感線都是閉合曲線,任意兩條磁感線不相交。
C、磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向。
D、磁感線的疏密程度表示磁感應強度的大小
【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀,加深對磁感線的認識。同時與電場線加以類比。
【注意】
①磁場中并沒有磁感線客觀存在,而是人們為了研究問題的方便而假想的。
②區別電場線和磁感線的不同之處:電場線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。
2.幾種常見的磁場
【演示】
①用鐵屑模擬磁感線的演示實驗,使學生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導線、通電環形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導線、通電環形電流、通電螺線管以及地磁場(簡化為一個大的條形磁鐵)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場周圍磁感線的分布情況
(2)電流的磁場與安培定則
①直線電流周圍的磁場
在引導學生分析歸納的基礎上得出
a直線電流周圍的磁感線:是一些以導線上各點為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導線垂直的平面上.
b直線電流的方向和磁感線方向之間的關系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定:用右手握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向.
②環形電流的磁場
a環形電流磁場的磁感線:是一些圍繞環形導線的閉合曲線,在環形導線的中心軸線上,磁感線和環形導線的平面垂直。
[教師引導學生得]
b環形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關系也可以用安培定則來判定:讓右手彎曲的四指和和環形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環形導線中心軸線上磁感線的方向.
③通電螺線管的磁場.
a通電螺線管磁場的磁感線:和條形磁鐵外部的磁感線相似,一端相當于南極,一端相當于北極;內部的磁感線和螺線管的軸線平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線連接,形成一些環繞電流的閉合曲線(圖5)
b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關系,也可用安培定則來判定:用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內部磁感線的方向).
③電流磁場(和天然磁鐵相比)的特點:磁場的有無可由通斷電來控制;磁場的極性可以由電流方向變換;磁場的強弱可由電流的大小來控制。
【說明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應與磁感應強度密切相關,幾種常見磁場的磁感線的分布是一個非常基本的內容,不掌握好,對后面的學習有很大影響。
3.安培分子電流假說
(1)安培分子電流假說
對分子電流,結合環形電流產生的磁場的知識及安培定則,以便學生更容易理解它的兩側相當于兩個磁極,這句話;并應強調這兩個磁極跟分子電流不可分割的聯系在一起,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨的N極或S極存在的道理。
(2)安培假說能夠解釋的一些問題
可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機做好磁化和退磁的演示實驗,加深學生的印象。舉生活中的'例子說明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
【說明】假說,是用來說明某種現象但未經實踐證實的命題。在物理定律和理論的建立過程中,假說,常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實驗的基礎上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實驗的啟發下,經過思維發展而產生出來的。
(3)磁現象的電本質:磁鐵和電流的磁場本質上都是運動電荷產生的.
4.勻強磁場
(1)勻強磁場:如果磁場的某一區域里,磁感應強度的大小和方向處處相同,這個區域的磁場叫勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。
(2)兩種情形的勻強磁場:即距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場;相隔一定距離的兩個平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時,其中間區域的磁場P87圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義: 磁感應強度B與線圈面積S的乘積,叫穿過這個面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達式:=BS
【注意】
①對于磁通量的計算要注意條件,即B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應強度,S是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積。
②磁通量是標量,但有正、負之分,可舉特例說明。
(3)單位:韋伯,簡稱韋,符號Wb 1Wb = 1Tm2
(4)磁感應強度的另一種定義(磁通密度):即B =/S
上式表示磁感應強度等于穿過單位面積的磁通量,并且用Wb/m2做單位(磁感應強度的另一種單位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/Am
(三)小結:對本節各知識點做簡要的小結。
(四)反思總結、當堂檢測
1.如圖所示,放在通電螺線管內部中間處的小磁針,靜止時N極指向右.試判定電源的正負極.
解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場方向,所以在螺線管內部磁感線方向由ab,根據安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負極.
注意:不要錯誤地認為螺線管b端吸引小磁針的N極,從而判定b端相當于條形磁鐵的南極,關鍵是要分清螺線管內、外部磁感線的分布.
2.如圖所示,當線圈中通以電流時,小磁針的北極指向讀者.學生確定電流方向.
答案:電流方向為逆時針方向.
(五)發導學案、布置作業
九、板書設計
磁感線:人為畫出,可形象描述磁場
幾種常見的磁場:安培定則:讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向。
勻強磁場:磁場中各處電場強度大小相等方向相同。其磁感線是一些間隔均勻的平行直線。
磁通量:B與S的乘積,單位是韋伯,也叫磁通密度。
十、教學反思
本節內容與本章第一節內容聯系較大可先復習第一節知識后進入新課的學習,并在學習過程中加入對應習題。注重演示如演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片等使學生具有形象感。
高中物理《磁場磁感線》教案 6
教學目標
知識目標
1、知道什么是洛侖茲力,知道電荷運動方向與磁場方向平行時,電荷受到的洛侖茲力等于零;電荷運動方向與磁場方向垂直時,電荷受到的洛侖茲力最大,
2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向。
能力目標
由通電電流所受安培力推導出帶電粒子受磁場作用的洛侖茲力的過程,培養學生的遷移能力。
情感目標
通過本節教學,培養學生科學研究的方法論思想:即“推理——假設——實驗驗證”。
教材分析
本節的重點是洛倫滋力的大小和它的方向,在引導學生由安培力的概念得出洛倫滋力的概念后,讓學生深入理解洛倫滋力,學習用左手定則判斷洛倫滋力的方向,注意強調:磁場對運動電荷有作用力,磁場對靜止電荷卻沒有作用力。
教法建議
在教學中需要注意教師與學生的互動性,教師先復習導入,通過實驗驗證洛侖茲力的存在,然后啟發指導學生自己推導公式。理解洛侖茲力方向的判定方向,注意與點電荷所受電場大小、方向的區別。具體的建議是:
1、教師通過演示實驗法引入,復習提問法導出公式,類比電場辦法掌握公式的應用。
2、學生認真觀察實驗、思考原因,在教師指導下自己推導,類比理解掌握公式。
教學設計
磁場對運動電荷作用
一、素質教育目標
(一)知識教學點
1、知道什么是洛侖茲力,知道電荷運動方向與磁場方向平行時,電荷受到的洛侖茲力等于零;電荷運動方向與磁場方向垂直時,電荷受到的洛侖茲力最大,
2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向。
(二)能力訓練點
由通電電流所受安培力推導出帶電粒子受磁場作用的洛侖茲力的過程,培養學生的遷移能力。
(三)德育滲透點
通過本節教學,培養學生進行“推理——假設——實驗驗證”的科學研究的方法論教育。
(四)美育滲透點
注意營造師生感情平等交流的氛圍,用優美的語音感染學生。在平等自由的審美情境中,使師生的感情達到共鳴,從而培養學生的審美情感。
二、學法引導
1、教師通過演示實驗法引入,復習提問法導出公式,類比電場辦法掌握公式的應用。
2、學生認真觀察實驗、思考原因,在教師指導下自己推導,類比理解掌握公式。
三、重點·難點·疑點及解決辦法
1、重點
洛侖茲力的大小和它的方向。
2、難點
用左手定則判斷洛侖茲力的方向。
3、疑點
磁場對運動電荷有作用力,磁場對靜止電荷卻沒有作用力。
4、解決辦法
引導和啟發學生由安培力的概念得出洛侖茲力的概念,使學生深入理解洛侖茲力的大小和方向。
四、課時安排
1課時
五、教具學具準備
陰極射線發射器,蹄形磁鐵。
六、師生互動活動設計
教師先復習導入,通過實驗驗證洛侖茲力的存在,然后啟發指導學生自己推導公式。理解洛侖茲力方向的判定方向,注意與點電荷所受電場大小、方向的區別。
七、教學步驟
(一)明確目標
(略)
(二)整體感知
本節教學講述磁場對運動電荷的作用力,首先通過演示實驗表明磁場對運動電荷有作用力,然后由通電導線受磁場力推導出洛侖茲力的大小和方向,重點掌握洛侖茲力的概念。
(三)重點、難點的學習與目標完成過程
1、理論探索
前面我們學習了磁場對通電導線有力的作用,若導線無電流,安培力為零。由此我們就會想到:磁場對通電導線的安培力可能是作用在大量運動電荷上的.力的宏觀表現,也就是說磁場對運動電荷可能有力的作用。
2、實驗驗證
從演示實驗中可以觀察到:陰極射線(電子流)在磁場中發生偏轉,即實驗證明了磁場對運動電荷有力的作用,這一力稱為洛侖茲力。
3、洛侖茲力的方向
根據左手定則確定安培力方向的辦法,遷移到用左手定則判定洛侖茲力的方向,特別要注意四指應指向正電荷的運動方向;若為負電荷,則四指指向運動的反方向,帶電粒子在磁場中運動過程中,洛侖茲力方向始終與運動方向垂直。請同學們思考,洛侖茲力會改變帶電粒子速度大小嗎?討論:洛侖茲力對帶電粒子是否做功?
4、洛侖茲力的大小
根據通電導線所受安培力的大小,結合導體中電流的微觀表達式,讓學生推導出:當帶電粒子垂直于磁場的方向上運動時所受洛侖茲力大小,當帶電粒子平行磁場方向運動時,不受洛侖茲力。帶電粒子在磁場中運動所受的洛侖茲力的大小和方向都與其運動狀態有關。
運動電荷在磁場中受洛侖茲力作用,運動狀態會發生變化,其運動方向會發生偏轉。高能的宇宙射線的大部分不能射到地球上,就是地磁場對射線中的帶電粒子的洛侖茲力改變了其運動方向,對地球上的生物起著保護作用。
(四)思維、擴展
本節課我們學習了洛侖茲力的概念。我們知道帶電粒子平行磁場運動或靜止時,都不受磁場力的作用,帶電粒子垂直磁場運動時,所受洛侖茲力的大小,方向和磁場方向、運動方向互相街。可用左手定則判斷(舉例練習用左手定則判斷洛侖茲力的方向。)
如果粒子運動方向不與磁場方向垂直時,同學們可根據今天所學內容推導出它受的洛侖茲力大小和方向嗎?
八、布置作業
九、板書設計
四、磁場對運動電荷的作用
一、磁場對運動電荷的作用力——洛侖茲力
二、洛侖茲力的方向——左手定則
三、洛侖茲力的大小
1、若∥或
2、若⊥,
四、洛侖茲力的特點
1、洛侖茲力對運動電荷不做功,不會改變電荷運動的速率。
2、洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運動狀態有關。
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