《磁现象和磁场》教案

磁现象和磁场

〖课题〗

磁现象和磁场

〖课时〗

1课时

〖课型〗

讲授课

〖教材分析〗

“磁现象和磁场”选自人教版《物理》选修3-1第三章第1节。课程标准对本节内容要求通过列举磁现象在生活、生产中的应用,了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注与磁相关的现代技术发展。教材是首先由司南引出磁现象,对磁现象进行简单介绍。然后教材按照科学家们对磁现象和磁场的一个探索历程,先是奥斯特实验体现了电流的磁效应,紧接着安培等人发现磁体对通电导线、通电导线之间也存在作用力,类比于电场提出磁场的概念。最后介绍了地球的磁场。

〖学情分析〗

学生在第一章已经学习了静电场的知识,对于本节内容了解磁现象、理解磁场有很大帮助。本节内容要求了解磁现象的应用、了解它在人类文明史上的发展,重在理解磁场的概念,内容难度适中,高二学生已经具体较强的知识接收、理解能力,学习起来相对容易。

〖教学目标〗

知识与技能:

1、了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。

2、知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。

3、知道磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间是通过磁场发生相互作用的。

过程与方法:

利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观存在性。

情感态度与价值观:

通过了解磁现象的历史、应用及发展,感悟科学探究对人类文明的深远影响,培养学生的科学热情。

〖重难点〗

知道磁场是客观存在的物质,了解电流的磁效应,认识地磁场的特点。〖教学材料〗

多媒体辅助教学设备

〖教学方法〗

教师演示、讲授

〖教学过程〗

教学环节教师活动学生活动活动目的

情景导入(1分钟)1、出示“郑和下

西洋”的图片,请

学生回答郑和的

船队在大海中航

行借助什么仪器

导航。

2、指南针为什么

能指明方向?

(利用磁的性质)

3、磁对人类有什

么作用?

(揭示本章主题:

探究磁的奥秘)

1、指南针

2、思考指南针的

原理

3、思考磁对人类

有什么作用

激起学生的好奇

心,由指南针引到

磁,揭示这一章要

学习的主题,同时

指南针的引出也

为下文地磁场作

了铺垫。

新课导入(2分钟)1、请学生列举所

知生活中利用磁

制成的物品。

2、列举日常生活

中对磁的利用。

(电视、电磁炉、

磁盘、磁卡、电话、

扬声器)

1、学生根据生活

经验回答。

由熟悉的生活经

验过渡对物理学

中对磁的学习。

过渡生活中还有很多很多利用磁的性质或者利用磁本身制成的物品,磁让我们的生活变得更方便,更美好。这使得我们也有必要去看看磁是历怎样的过程被人们发现并利用的呢?

请同学们跟着老师一起去看看磁的发展史。

磁的发展史1 (2分钟)1、我国是世界上最早发现磁现象的国

家。

2、公元前4世纪《管子》、《吕氏春秋》、

磁石用于医疗、最早的天然磁石

(问句引导学生通看本张PPT展示给

大家的关于磁的发展史,观察总结这几

点所体现的是关于磁的性质之一:能够

吸引铁质物体。)

1、学生知道我国

是世界是最早发

现磁现象的国家。

2、了解磁的发展

史,磁能够吸引铁

质物体的性质,最

先被人们发现并

利用。

磁的发展史2 (2分钟) 1、司南-人们公认的最早的磁性定向

工具

2、先民利用磁先后制成司南、指南鱼、

指南针

指南针我国古代四大发明之一,用于郑

学生继续了解磁

的发展史,同时了

解到磁的另一可

以指明方向的特

性。为下文学习磁

和下西洋(郑和下西洋最远到达非洲,给

其他国家带去了我国丰富的特产,也将

其他国家多元的文化带了回来,这是历

史上灿烂的一页篇章。同时郑和下西洋

比哥伦布的航海早了87年。)指南针的

使用在传入欧洲各国后,大大推动了世

界航海业的发展。

3、引导学生通看本张PPT展示给大家

的关于磁的发展史,观察总结这几点所

体现的是关于磁的另一性质:磁铁有指

明方向的特点。通常是指向南北方向。

现象作铺垫。

过渡我们从磁的发展史大致了解到磁有吸铁性、指向性,今天我们将从科学的角度更加严谨地来认识。

磁现象(6分钟)在生活中,我们都

知道磁体会吸引

铁质物品,比如大

头针。

(一)

1、如果现在有一

块条形的磁铁,在

周围均匀洒上适

量的小铁屑,会出

现什么样的现象

呢?请同学们猜

想一下。

2、注意观察磁铁

表面,整个条形磁

体,吸附的小铁屑

的多少一样吗?

(二)PPT换页

观察了刚才的现

象,我们来进行一

下总结,并结合这

个实验现象,学习

几个关于磁现象

的概念

1、磁性

2、磁体

3、磁极

(观察到条形磁

铁不同部分吸引

的铁屑多少不一

样。两端吸得多、

(一)

1、会吸引小铁屑,

有的地方多、有的

地方少

(小铁屑由于受

到磁铁的吸引,会

吸附到磁铁表面)

2、不一样

(颜色深的地方,

吸的多。浅的地方

吸的少。两端颜色

较深。中间颜色要

浅一些)

(二)

观察实验现象图,

学习新的概念。

通过观察与思考

“条形磁铁周围

洒铁屑,铁屑被吸

附在磁铁上的分

布情况”,理解掌

握磁现象中磁性、

磁体、磁极、同异

名磁极相互排斥、

异名磁极相互吸

引这几个概念。

中间部分吸引得少。这是因为磁体各部分磁性的强弱不一样。磁性弱的部分,中央部分吸引的铁屑少,反过来,磁性强的地方,吸引的铁屑就多一些,颜色就深。如条形磁体的两端。)

把磁体上磁性最强的区域叫做磁极。

4、

(磁极一共有两种。对于任何磁体都一样。如果将小磁针悬挂起来,最终会静止,小磁针指的方向总是沿着地理的南北方向的。)

定义:悬挂的小磁针静止时,指南的磁极为南极(S 极);指北的磁极为北极(N极)。注意:同时存在5、初中的时候学过同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

(展示悬挂的条形磁铁,用相同的条形磁铁,不同磁极去接近它)

过渡对于磁极间相互

作用的性质“同名

磁极相互排斥,异

名磁极相互吸

引”。

(结合图片)

1、悬挂的磁铁发1、力的作用

引入到磁体与电

荷的类比。为下文

通过电场引磁场

生了运动,说明他们受到了什么?

2、他们接触了没有?

3、前两章学习的内容里面有哪一个跟今天学习的磁极间相互作用类似,同样是有排斥也有吸引,同样是不需要接触就产生力的作用的?(排斥和吸引)

2、没有接触

(非接触力)

3、电荷

作铺垫。

电荷与磁体进行对比(2分钟)电荷与磁体似乎

有很多相似的地

方,那我们回顾并

对比一下。

(一)

1、PPT展示表格

2、抽一个纵路的

同学,从第一个到

最后一个,进行答

题接龙,速度要快

(二)PPT换页

3、电荷在自身周

围产生电场,通过

这个电场对其他

置身于该电场中

的电荷产生力的

作用。

磁场类似。

学生回答

最后“电场”与“磁

场”,老师作讲解。

通过新颖的答题

接龙,调动起同学

们的积极性。

通过电荷与磁体

相似的比较,一是

由电场引出磁体

间相互作用的媒

介是磁场;二是为

下文电与磁之间

相互作用作铺垫。

磁场(1分钟)磁场:磁体周围存在的一种特殊物质。

“场”是看不见摸不着的,但它是物质存在的一种特殊的形式。

过渡(1分钟)磁场是一种特殊物质,存在于磁体周围。

那我们赖以生存的地球有磁场吗?

还记得课前提的问题,郑和下西洋是通过什么来指引航向的?(指南针)

指南针在哪里使用?(海面上、地球上)指南针需要受到力才会有所偏转。

所以地球有磁场,这是肯定的。

地球的磁场呈现地球的磁场的图片

(4分钟)(一)

1、地球是一个巨大的磁体

2、地磁场

3、(地球的磁场有两个磁极,地磁南

极和地磁北极。由图观察地磁南极在地

理的北极附近,同时地磁北极在地理的

南极附近。

注:磁极与地理的两个极的方向刚好是

大致相反的。)

4、(地磁南极与地磁北极有一条连

线;地理北极与地理南极有一条连线。

两条连线之间有一个夹角。可以看出来

地磁的南北极与地理的南北极是不完

全重合的。那这两条线的夹角,叫做磁

偏角。

注:磁偏角在地球上不同的地方是不一

样的。

(二)地磁场方向的说明

观察地球周围的曲线:(磁感线)

曲线上的箭头表示磁场的方向;从地磁

北极出来,跟着箭头的指向,一直到地

磁的南极,从南极进入地球内部。

问:我们应该如何判断某个地方的磁场

呢?(就看该处的箭头的指向就可以

了。)

北半球磁场方向相对地面是斜向下的;

南半球磁场方向相对地面是斜向上的;

赤道正上方磁场方向是水平向北的。

(三)地磁场相应的自然现象-极光

;其他天体的磁场

过渡(2分)磁体周围有磁场,是否只有磁体周围才有磁场呢?

(我们来看一下科学家们对于这个问题的探索)

(一)

1、1731年英国商人、雷电、刀叉起磁性

2、1751年富兰克林、莱顿瓶放电、缝衣针磁化

(都提到了电与磁,雷电、放电使没有磁性的东西起了磁性。他们是否有什么联系。同学们会联想到什么呢?)

3、19世纪初,库仑、托马斯杨、安培等物理学家认为电与磁互不相关

4、18世纪-19世纪之交:(摩擦生热等这些现象,不同形式的能之间的一种相互转化)自然界中各种运动形式之间存在的相互联系和相互转化的思想在哲学界和科学界逐步形成。

5、(这时候出现一名科学家,他深受哲学思想的影响,并且

拥有自己独到的科学见解。)

丹麦物理学家奥斯特坚持认为电与磁之间存在着必然联系。(二)1820年7月奥斯特发表论文,宣布发现了“电流的磁效应”,首次提示了电与磁的联系。

(也因为这个,安培和法拉第都对他作出了相当高的评价)请两位同学来给我们致颁奖辞一样,读一个他们的评价。

这么高的评价当然不是轻而易举就得来的。

(三)物理学是实验科学。

奥斯特最初的做法,小磁针置于通电导线延长线方向上,结果小磁针总是不会发生偏转的。

一次偶然的机会,在讲课时,他把导线南北放置在了小磁针的上方,结果通电时,小磁针居然发生了偏转。就是这一小小的举动,后来他又重复多次实验,最终发现了电流的磁效应。

(所以,有时候成功需要天时、地利、人和。这里的天时、地利指的是有一定的物质条件,人和可以理解为奥斯特对科学的敏感性以及扎实的物理基础。希望同学们在学习当中,也能从奥斯特本人身上学到一些优秀的品格。

接下来,我们就来看看最著名的奥斯特实验。

奥斯特实验演示实验(4分钟)1、小磁针静止时

所指的方向为南

北方向。将导线南

北放置,即与小磁

针的方向平行。

2、将小磁针放在

导线下方

3、将电源短接

4、观察小磁针是

否偏转及方向

5、变换电流方

向,重复4

(--观看视频或

现场实验。揭示现

象后:由实验现象

知道通电导线对

小磁针有力的作

用,并且电流的方

向决定着小磁针

偏转方向。)

(这就说明了,通

电导体对磁体有

力的作用)

6、那他们之间的

相互作用力是通

注意:导线应沿南

北方向水平放置。

通电后,小磁针发

生偏转。最后指向

东西方向。

改变电流方向,小

磁针的偏转方向

也发生改变。

过什么发生的呢?(磁场)

过渡奥斯特实验验证了通电导线对磁体有作用力,反过来,我们来看一看磁体对通电导体会不会有力的作用呢?

通电导线在磁场中受到力的作用演示实验

(2分钟)1、固定一块蹄形

磁铁

2、将导线悬挂起

来,使其水平静止

3、接通电路,通

以电流

4、注意观察通电

导体的运动

-5、结论:磁体

对通电导体有力

的作用

通电后,导线向内

或向外运动了

过渡1、奥斯特实验描述的是通电导体对磁体的作用力,刚才的实验证实了磁体对通电导体有作用力。磁体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场来发生的。

2、磁体与磁体、导体与磁体之间都通作磁场产生相互作用,那我们通过实验来看一下导体与导体之间会不会也有这样类似的相互作用呢?

通电导体之间通作磁场发生相互作用(实验视频)(3分钟)1、同向的电流与

反向的电流图示

2、实验视频(观

察平行的导线在

通上电流过后发

生了什么变化)

3、通电导体之间

能够发生吸引或

排斥的作用。都是

通过磁场来发生

的。

同向电流相互吸

异向电流相互排

(注意对比记忆,

这与我们学的磁

极的吸引与排斥

规律不一样。)

过渡(2分钟)一、在前在学习了磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质。

通过刚才的几个实验,我们就会发现磁场的基本性质:(1)磁场对放入其中的磁体、通电导体产生磁力的作用(2)磁体与磁体之间、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间都是通过磁场来发生相互作用的。

二、判断:磁场看不见,摸不着,所以说它不是客观存在的物质。

错!!

特别说明:磁场不是像人们熟悉的物质,以分子原子等微粒的形式存在,而是以场的形式存在。它能够对放入其中的磁体和通电导体以及后面要学习的运动的电荷都有力的作用,在这一点与我们熟悉的物体是一样的。

切记:磁场是一种客观存在的物质,是物质存在的一种特殊形式。

小结(2分钟)一起回顾本节课所学的知识点:

一、磁现象

(同学们要知道)磁性、磁体、磁极(磁极是怎样规定南北极的)、同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引

二、磁场

三、地球的磁场

地磁场的两个极的位置、磁偏角的存在、各地磁偏角不一样、地磁场的方向(南半球、北半球、赤道)

四、电流的磁效应

著名的奥斯特实验(导线及小磁针放置要求)实验现象及结论

五、两个实验

蹄形磁铁对通电导体的作用、通电导体之间的相互作用

课堂检测习题(2分钟)习题一:BCD

习题二:AD

课后阅读:教材82页,自学指南针在航海中用于指明方向的原理及具体操作方法

科技扩展(2分钟) 1、电磁炉原理线圈产生磁场、

2、磁卡原理

3、磁悬浮列车原

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