高中物理磁感應(yīng)強度教案設(shè)計
磁感應(yīng)強度是指描述磁場強弱和方向的物理量,是矢量,常用符號B表示,國際通用單位為特斯拉。接下來是小編為大家整理的高中物理磁感應(yīng)強度教案設(shè)計,希望大家喜歡!
高中物理磁感應(yīng)強度教案設(shè)計一
一、教材分析
《磁感應(yīng)強度》是人教版選修3-2第三章第2節(jié);電磁學(xué)是高中物理的主干知識;而磁場和電場一樣都是電磁學(xué)的核心內(nèi)容;磁感應(yīng)強度是對磁場強弱的定量描述,是學(xué)習(xí)“磁場對通電導(dǎo)線的作用,磁場對帶電粒子的作用”一個重要的基礎(chǔ)。
二、學(xué)情分析
本節(jié)課內(nèi)容對學(xué)生來說比較抽象,學(xué)生通過日常生活經(jīng)驗對磁場強弱已具有一定的感性認(rèn)識,且在研究電場時,已經(jīng)學(xué)習(xí)確定了一個叫做電場強度的物理量,用來描述電場的強弱。與此對比類似引出表示磁場強度和方向的物理量。磁場對磁體和通電導(dǎo)體的作用力要比電場對電荷的作用力復(fù)雜些,部分學(xué)生還是不能理解到位。尤其是電流元和磁感應(yīng)強度的概念,部分學(xué)生只是處于知道這個概念,而對為什么引入電流元和如何定義磁感應(yīng)強度的過程缺乏認(rèn)識
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1 .理解和掌握磁感應(yīng) 強度的方向和大小、單位。
2.能用磁感應(yīng)強度的定義式進(jìn)行有關(guān)計算。
(二)過程與方法
通過觀察、類比(與電場強度的定義的類比)使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強度的概念,為學(xué)生形成物理概念奠定了堅實的基礎(chǔ)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
通過課堂展示生活實例,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和好奇心,培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高綜合學(xué)習(xí)能力。
四、重難點分析
磁感應(yīng)強度概念的建立是重點同時也是難點。通過與電場強度類比,同時以實驗演示為基礎(chǔ)進(jìn)行定性的分析推理,說明磁場對電流元的作用力與電流大小及導(dǎo)線長度的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生得出磁感應(yīng)強度的定義,從而突破難點。
五、教學(xué)流程
六、教學(xué)過程
(一)導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容,用磁鐵的不同位置吸一個鐵釘,有的地方吸住,有的地方吸不住;然后用一個小方形磁鐵靠近后將鐵釘“搶”過來,出示條形磁鐵附近小磁針的N極方向不同。
總結(jié):通過比較,大家一起總結(jié),不同磁鐵的磁性強弱不同,表現(xiàn)為對放入磁場中的磁性物質(zhì)的作用力不同。并且強調(diào)磁場其實不僅有大小同時也有方向。
提問:應(yīng)該用哪個物理量來描述磁場的強弱和方向?
(二)探究1:磁場強弱和方向的研究方法
提問:如何研究磁場的強弱和方向?請同學(xué)們回憶,之前在學(xué)習(xí)電場的時候,是用哪個物理量來描述電場的強弱和方向的?
學(xué)生完成學(xué)案中【探究二】
引導(dǎo) 那么我們用相似的方法來尋找描述磁場強弱和方向的物理量,同學(xué)們試著猜一下?
回答:磁場強度
提示:不可以,因為歷史上磁場強度已經(jīng)用來表示另外一個物理量,所以這里我們叫它磁感應(yīng)強度。
(三)探究2:磁感應(yīng)強度方向
提問:在電場中我們用試探電荷在電場中某位置的受力方向來判斷該位置電場方向。那么什么物質(zhì)在磁場中受力?該如何確定某點磁場方向呢?
多媒體演示
總結(jié):在物理學(xué)中,把小磁針靜止時北極受力的方向或北極所指的方向規(guī)定為該點磁感應(yīng)強度的方向,簡稱磁場方向。
(四)探究3:磁感應(yīng)強度大小
提問:怎樣定義磁感應(yīng)強度的大小呢?我們是否依舊采用小磁針?
回答:不行,類比電場E=F/q,因為小磁針N極不能單獨存在,至少到目前還沒有單N極,單S極,所有不可能測定N極受力的大小。那怎么辦呢?讓學(xué)生繼續(xù)思考,轉(zhuǎn)換思維
那么只能從電流在磁場中受力的角度試著去探究
選擇模型:很短的一段通電導(dǎo)線
在物理學(xué)中,我們把很短的一段通電導(dǎo)線中電流大小I和導(dǎo)線長度L的乘積稱為電流元
思考:為什么選擇很短的?這里采用設(shè)問方式(沒有必要加大難度)
回答:因為要檢測磁場中某點的磁感應(yīng)強度的大小,如果采用很長的通電導(dǎo)線,沒辦法確定具體是哪一點,但在具體的實驗操作中,由于電流元不可能單獨存在,只能在電路中存在,所以我們選一段相對較短導(dǎo)線,盡量采用勻強磁場。
研究對象選好了,現(xiàn)在們類比電場E=F/q,該如何討論磁感應(yīng)強度的大小呢?
學(xué)生分組討論:
思考:通電導(dǎo)線在磁場中的受力與那些因素有關(guān)?
學(xué)生回答:磁場強弱、電流大小、導(dǎo)線長短、導(dǎo)線與磁場的方向夾角。
學(xué)生分組討論:設(shè)計實驗驗證通電導(dǎo)線受力與這些物理量之間的關(guān)系
大膽猜想,發(fā)散思維
啟發(fā)學(xué)生:當(dāng)一個物理量與多個物理量都有關(guān)系時,采用控制變量法,逐一分析。
【傳統(tǒng)實驗定性演示】由學(xué)生上臺演示,觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論,教師總結(jié)
讓學(xué)生從中體會實驗的樂趣,從物理現(xiàn)象中總結(jié)物理規(guī)律。
情景一:保持導(dǎo)線有效長度不變,改變電流的大小。調(diào)節(jié)滑動變阻器,觀察現(xiàn)象
總結(jié):當(dāng)磁場和導(dǎo)線長度L不變的情況下,電流I越大,偏角越大,F(xiàn)越大。
高中物理磁感應(yīng)強度教案設(shè)計二
一、教學(xué)目標(biāo)
1.掌握磁感應(yīng)強度的定義和磁通量的定義.
2.掌握利用磁感應(yīng)強度的定義式進(jìn)行計算.
3.掌握在勻強磁場中通過面積S的磁通量的計算.
4. 搞清楚磁感應(yīng)強度與磁場力,磁感應(yīng)強度與磁通量的區(qū)別和聯(lián)系.
二、教學(xué)重點、難點
1.該節(jié)課的重點是磁感應(yīng)強度和磁通量的概念.
2.磁感應(yīng)強度的定義是有條件的,它必須是當(dāng)通電直導(dǎo)線L與磁場方向垂直的情況下,B= .
3.磁通量概念的建立也是一個難點,講解時,要引入磁感線來幫助學(xué)生理解和掌握.
三、教具
1.通電導(dǎo)體在磁場中受力演示.
2.電流天平.(選用)
3.掛圖(磁感線、磁通量用).
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
提問:什么是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)?
應(yīng)答:運動電荷(電流)在自己周圍空間產(chǎn)生磁場,磁場對運動電荷或電流有力的作用,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都可以看成是運動電荷之間通過磁場而發(fā)生相互作用.這就是磁現(xiàn)象的電本質(zhì).
為了表征磁場的強弱和方向,我們引入一個新的物理量:磁感應(yīng)強度.我們都知道電場強度是描述電場力的特性的,那么磁感應(yīng)強度就是描述磁場力特性的物理量,因此我們可以用類比的方法得出磁感應(yīng)強度的定義來.
提問:電場強度是如何定義的?
應(yīng)答:電場中某點的電場強度等于檢驗電荷在該點所受電場力與檢
電荷在該點的受力方向.
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.磁感應(yīng)強度
通過實驗,得出結(jié)論,當(dāng)通電直導(dǎo)線在勻強磁場中與磁場方向垂直時,受到磁場對它的力的作用.對于同一磁場,當(dāng)電流加倍時,通電導(dǎo)線受到的磁場力也加倍,這說明通電導(dǎo)線受到的磁場力與通過它的電流強度成正比.而當(dāng)通電導(dǎo)線長度加倍時,它受到的磁場力也加倍,這說明通電導(dǎo)線受到的磁場力與導(dǎo)線長也成正比.對于磁場中某處來說,通電導(dǎo)線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導(dǎo)線長度L乘積的比值是一個恒量,它與電流強度和導(dǎo)線長度的大小均無關(guān).在磁場中不同位置,這個比值可能各不相同,因此,這個比值反映了磁場的強弱.
提問:類比電場強度的定義,誰能根據(jù)以上實驗事實用一句話來定義磁感應(yīng)強度,用B來表示,并寫出它的定義式.
回答:磁場中某處的磁感應(yīng)強度等于通電直導(dǎo)線在該處所受磁場力F與通電電流和導(dǎo)線長度乘積IL的比.定義式為
高中物理磁感應(yīng)強度教案設(shè)計三
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.理解和掌握磁感應(yīng)強度的方向和大小、單位。
2.能用磁感應(yīng)強度的定義式進(jìn)行有關(guān)計算。
(二)過程與方法
通過觀察、類比(與電場強度的定義的類比)使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強度的概念,為學(xué)生形成物理概念奠定了堅實的基礎(chǔ)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣,提高綜合學(xué)習(xí)能力。
二、重點與難點:
磁感應(yīng)強度概念的建立是本節(jié)的重點(仍至本章的重點),也是本節(jié)的難點,通過與電場強度的定義的類比和演示實驗來突破難點
三、學(xué)習(xí)者特征分析
1. 學(xué)生是湖南省湘潭縣一中的高二學(xué)生;
2. 學(xué)生個性特點是對新事物具有好奇心理;
3. 學(xué)生學(xué)習(xí)能力方面,有過較多的小組合作經(jīng)驗;
4. 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過電場,知道知道電場的方向是如何規(guī)定的,電場的大小是如何定義的,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ);
四、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源準(zhǔn)備
學(xué)校教室配有多媒體投影儀和音箱,教師備有筆記本電腦,有網(wǎng)絡(luò)隨時可搜索到各種圖片、聲音甚至視頻。本人平時收集了部分教學(xué)素材。
五、文本教材與信息技術(shù)整合點分析
引入課題時,利用科幻電影《毀滅》片斷,科學(xué)家在野外發(fā)現(xiàn)了一塊磁性很強的塤石,學(xué)生帶入一個有需要定性描述磁場強弱的物理情境中;
EXCEL軟件在實驗數(shù)據(jù)處理過程中所發(fā)揮的作用;
題目的出示、解答過程示范等,美觀標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)省時間、提高效率。
六、教學(xué)方法和教學(xué)策略
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。
七、教具:自制教具“探究安培力影響因素演示儀”、多媒體等。
八、教學(xué)過程:
(一)視頻引入:
教師活動 媒體運用 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 一塊隕石的磁性特強,產(chǎn)生磁場如何定量描述,需要引入一個物理量描述磁場強弱,從而引出課題:描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強度
播放科幻電影《毀滅》片斷 休會磁場的強弱 在創(chuàng)設(shè)的物理情境下,學(xué)生產(chǎn)生強烈的求知愿望。 (二)新課講解
1、提出問題,確定學(xué)習(xí)方法
教師活動 媒體運用 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 1、提問并引導(dǎo):怎樣定義這個物理量
采用類比法,較仿電場強度的定義方法
2、比較磁場與電場的異同
投影
電場
磁場
對電場中的帶電體有力的作用
對磁場中的磁體和通電導(dǎo)線有力的作用
有強弱有方向
有強弱有方向
電場強度的方向規(guī)定為正電荷的受力方向
磁感應(yīng)強度的方向 ?
電場強度的大小等于電場力與檢驗電何的電量的比值。
磁感應(yīng)強度的大小 ?
學(xué)生回顧電場的性質(zhì)、描述電場強度的意義和定義方法,從而引出磁場的定義方法
讓學(xué)生理清思路,類比電場的定義方法來定義磁感應(yīng)強度 2.規(guī)定磁感應(yīng)強度的方向
教師活動 媒體運用 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 師:讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場的各個點時,小磁針的N極所指的方向不同,來認(rèn)識磁場具有方向性,明確磁感應(yīng)強度的方向的規(guī)定。
小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應(yīng)強度方向
提問:教室所在地地磁場的方向? 電場
磁場
對電場中的帶電體有力的作用
對磁場中的磁體和通電導(dǎo)線有力的作用
有強弱有方向
有強弱有方向
電場強度的方向規(guī)定為正電荷的受力方向
磁感應(yīng)強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時所指方向
電場強度的大小等于電場力與檢驗電何的電量的比值。
磁感應(yīng)強度的大小 ?
投影:
理解、思考
結(jié)合實際,體會磁感應(yīng)強度的方向 理解磁場方向規(guī)定 3.定義磁感應(yīng)強度的大小計算方法
教師活動 媒體運用 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 討論1:電場強度的定義方法是?
討論2:磁感應(yīng)強度的大小能否從小磁針受力的情況來研究? 投影
比值定義法
場的強弱=
學(xué)生思考回顧
參與討論問題2: 不能。因為小磁針不會單獨存在一個磁極,小磁針靜止時,兩個磁極所受合力為零,因此無法從小磁針受力的角度確定磁場的強弱,既無法定義磁感應(yīng)強度的大小。
… … 讓學(xué)生體會到電場與磁場的共同之處,也有不同的地方 形成共識——從電流在磁場中受力的角度去研究
猜想:影響通電導(dǎo)線受力的因素
教師活動 媒體運用 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 科學(xué)猜想:磁場對通電導(dǎo)線的力除了與磁場強弱有關(guān),還與什么因素有關(guān)?
適時點撥:1)介紹實驗器材
投影
學(xué)生猜想:磁場對通電導(dǎo)線的力的影響因素有:電流I、長度L
學(xué)生參科學(xué)研究的過程
2)實驗驗證
教師活動 媒體運用 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 2)【演示實驗】轉(zhuǎn)動磁鐵與線圈的夾角,觀察力的大小變化情況得出結(jié)論:電流與磁場垂直時力最大,平行時力為零。
實驗探究:探究方法:控制變量法
教師指學(xué)生實驗:
通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時
?、?長度不變,改變電流的大小.
?、?保持電流不變,改變導(dǎo)線通電部分的長度.
用電腦軟件Excel作出對應(yīng)的圖像,
投影
長度(匝)
F(N)
I(mA)
F(N)
觀察力的變化,
學(xué)生參與實驗,記錄數(shù)據(jù),填寫到Excel表格中;
觀察數(shù)據(jù)的大至特點,添加趨勢線后,得出結(jié)論。
讓學(xué)生體會,為什么要用感受到電流與磁場垂直時來定義磁感應(yīng)強度
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,學(xué)習(xí)用電腦處理數(shù)據(jù)的方法
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