《磁现象磁场》教学课件.doc
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1、磁现象磁场教学课件 磁现象磁场教学课件1【教材分析】“磁现象和磁场”是普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-1)第三章第一节内容。在上一章中,学生已经学习了静电场和恒定电流,而磁场和电场都是电磁学的核心内容,对于磁场,可以通过与电场类比进行教学,为*的学习打下了基础。作为第一节,学好本节内容,掌握其科学探究的方法,为学生认识磁场,以及磁体与磁体、磁体与电流之间的相互作用作铺垫。因此,这节课在教材中起到了承上启下的重要作用。【学情分析】在学习这节内容之前,学生通过电场的学习,对“场”已有了一定的认识,并且初中也学过磁场的一些知识,积累了一定的理论基础。但是磁场过于抽象,学生通过高一的学习,已经
2、习惯对看的见摸的着的宏观物体进行受力分析,对于看不见摸不着的磁场,学生感性上可能认识不到位。【教学目标】 ? 知识与技能1、了解电流的磁效应;2、知道磁场的基本特性,了解地球的磁场;3、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;? 过程与方法1、通过实验,了解电流磁效应的发现过程;2、通过观察和实验,体会磁体与磁体、磁体与电流之间的相互作用;3、通过视频等多媒体,认识地磁场。? 情感态度与价值观1、让学生获得对科学的亲近感和热爱 ;2、关注磁现象在生活和生产中的应用。- 1师:第三章,我们就来一起认识磁现象和磁场。二、讲授新课(一)磁现象 教师活动师:最早发现的天然磁石,其中含有
3、主要成分为Fe3O4。现在使用的磁铁,多是用铁、钴、镍等金属或用某些氧化物制成的,天然此时和人造磁体都叫做永磁体。 展示:条形磁体、马蹄形磁体。师:不同形状的磁体有什么共同特征? 生:磁体都能吸引铁质物质。师:我们形容一个人的声音很动听,能吸引异性,说这个人的声音很具有磁性。而磁体能吸引铁质物质的性质,就叫做磁性。磁体上每个部分磁性都相同吗? 生:不同,两端比较强。师:磁体上磁性最强的部分叫做磁极。磁体都有两极:N极、S极。磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 演示:条形磁铁靠近小磁针(同名、异名)。- 3D.A、B间可能互相吸引,也可能互相排斥3.下列关于磁场的说法中,
4、正确的是( ) A.磁场跟电场一样,是人为假设的B.磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场D.磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的4.地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似,以下说法正确的是 ( ) A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的四、铺垫下文演示:小型电动机。师:线圈旋转,说明线圈受到力的作用。这个力大小如何,反向怎么判断,有必要我们下面进一步学习。磁现象磁场教学课件2陈晓虎 淮南市第二中学一、教材分析:
5、本节内容为一课时, “磁现象与磁场”是开启学生进入丰富多彩的电磁世界的钥匙。本课的教学效果直接影响学生对*知识的学习兴趣,决定 “磁感应强度”这一难点学习是否顺利,对以后的安培力、磁场中带电粒子的运动等知识的学习将产生深远影响。因此,本节在整个高中物理教学中的重要性不言而喻。课本中首先以天然磁石吸引铁器的现象开始探讨,接着讲了我国在春秋战国时期发明的“司南”在航海方面的应用作为本课的引入,回顾并介绍了磁性、磁体、磁极的概念。然后在探究电流的磁效应时回顾了电流磁效应的发现历史,进而引入磁场的概念。最后讲了地球的磁场。教材中物理学史的介绍更是体现了情感、态度和价值观的教育,以及使学生创新能力得到有
6、意识地培养。课本中关于电流磁效应发现过程的描述旨在让学生了解前辈先哲在科学道路上的探索过程。在教学中如果能够让学生了解这个发现过程,体验到发现规律的愉悦,感受到创新的魅力并参与创新发现之中,要比单纯掌握结论更重要。二、学情分析:高二的学生已经具有一定的发现问题、分析问题和解决问题的能力,能够与其他同学通过讨论流利地表达自己的思想和批判他人的观点。在学习中肯钻研,善动脑,有较强的学习能力,基本养成了良好的学习习惯,有能力独立探索问题。初中已学过磁极之间的磁现象,了解了磁性、磁体、磁极的概念,并知道磁极之间的相互作用规律:同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引。初中学的磁现象只是定性地描述了磁极之间的
7、磁现象,而我们今天要在这个基础上再讲磁极与通电导线、通电导线与通电导线之间的磁现象电流磁效应的实验探究,并引进磁场的概念,用“场作用力”进行深入研究。三、教学目标(一)知识与技能1.了解磁现象,知道磁性、磁体、磁极的概念。 2.知道电流的磁效应以及它的发现过程。3.知道磁极和磁极之间、磁极和通电导线、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的.4.知道地球具有磁性。(二)过程与方法采用类比法,培养学生的学习迁移能力,了解不同物理现象及规律中的相似或相近的物理本质。并使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。(三)情感态度与价值观1.通过实验探究过程,激发学生的学习兴趣,发挥学生的
8、积极性、主动性和创造性。2.通过发现电流磁效应的物理学史教育,培养学生坚持不懈的科学品质,并认识到该领域的历史探究过程。3.通过电流磁效应的实验探究,培养学生严谨的科学态度,逐步养成用科学方法和科学知识理解和解决实际问题的习惯,提高学生的科学素养。 四.重点与难点:重点:电流的磁效应和磁场的概念难点:磁现象的应用及用磁场解释自然现象。五、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、电源、滑动变阻器、开关、小磁针等六、教学过程:(一)课前预习:1、让学生寻找生活中与磁有关的物体。2、让学生查阅资料,了解电和磁的发展历史以及奥斯特发现电流磁效应的历史过程和历史背景。(二)新课引入:播放“追逐北极光”的视频。大
9、家刚刚看到是什么现象?极光是出现在地球两极附近一种美丽的自然现象,那么大家知不知道极光产生的原因是什么。从这节课开始,我们将进入高中物理一个全新的板块磁。听说很多同学得知马上要学习磁了,都很兴奋呢,找来了不少与磁有关的物体,拿出来给大家展示展示。 学生活动:学生展示生活中磁现象。(如磁铁能吸引铁质物体,小磁针具有指向性,同名相互排斥,异名相互吸引等。)(三)进行新课第一节 磁现象和磁场一、磁现象提出问题:以上大家展示了很多磁现象,物理课代表,你能不能总结总结,刚刚同学们展示哪些磁现象?总结:依据学生的展示结合初中的知识回忆并总结磁体、磁性、磁极的概念。磁性:能吸引铁质物质的性质;磁体:具有磁性
10、的物质;磁极:磁体中磁性最强的区域。磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。二、电流的磁效应 1.电和磁的联系大家来看最后一条性质,同名排斥,异名吸引(板书),看到这个性质,大家有没有想到类似的内容。看来电现象和磁现象有相似点。提出问题:除此之外,电现象和磁现象还有那些相似的地方? 学生回答:两种电荷,两种磁极;同种(名)排斥,异种(名);吸引轻小物体,吸引铁质物体等。看来电现象和磁现象有很多的相似点。我再问大家一个问题,你们今天带来了很多磁铁,你们找磁铁到什么地方找?今天肯定有同学的磁铁是从用电器上拆下来的,很多用电器内部都有磁铁,比如音响,收音机,电脑等。电器的使用离不开磁铁
11、,电现象和磁现象又有如此相似的地方,这让我们不得不联想到电现象和磁现象之间是否存在一定的联系。在我们今天看来,电和磁间的相互联系似乎是一件很自然的事情,比如电磁铁,电磁炉,电磁波,电磁感应等等。我们翻一翻历史,电现象和磁现象自古就被人们发现和利用,可以说电和磁历经几千年的发展,到目前已经达到了一个很高的水平。提出问题:哪位同学能回顾一下电的发展和应用。 学生回答:提出问题:哪位同学给我们列举几个磁现象的应用。 学生回答:教师点评:从俩位同学介绍中可以看出电和磁在生活中都应用广泛。 提出问题:电和磁是什么时候才被真正联系起来的呢? 学生回答:在此之前,包括很多大物理学家,都曾认为电和磁之间是没有
12、必然联系的。例如:1600年,英国人吉尔伯特在磁学论一书中断言电与磁是截然不同的现象;1785年,库仑虽然说电与磁有相似性,但也断言它们没有必然的联系。此外还有安培、托马斯杨等众多物理学家都曾认为电现象和磁现象是截然不同的现象。然而也有一部分人始终坚持认为电和磁之间一定有必然的联系,其中就有一个人最终发现了电和磁间的联系,这个人就是奥斯特。 奥斯特当时的观点是:“物理学不再是各个现象零散的罗列,而是将整个宇宙归纳到一个体系中 ”。当时的物理学界普遍认为物理学史各个现象零散的罗列,它们之间是没有必然联系的,但奥斯特却始终坚信各个物理现象之间一定有必然的联系,不仅仅是电和磁,他要将整个宇宙都归纳到
13、一个体系中,何等的霸气。提出问题:奥斯特的成功是一帆风顺的吗?如果是你做这个实验,你会把小磁针放在哪? 学生回答: 为什么我们能想到的东西奥斯特当时却没有想到?为了解开这个谜题我们需要回顾一段历史。奥斯特发现电流的磁效应是1820年。在此之前,1687年,牛顿发现万有引力定律,两物体间的引力方向有何特点?1785年,库伦发现库伦定律,两个点电荷间的作用力方向有何特点?两个伟大定律中力的方向都沿它们的连线,即所谓的“纵向力”。 提出问题:这种观点对奥斯特产生了什么影响? 学生回答:教师点评:前人的研究成果有时是我们宝贵的财富,有时也会成为我们科学探索过程中的束缚。幸运的是奥斯特最终还是成功了,他
14、是怎样发现电和磁之间联系的呢?哪位同学能和我们分享一下奥斯特的发现过程。学生回答:简述奥斯特发现电流磁效应的历史事件。教师点评:大家是不是觉得奥斯特很幸运,偶然间发现了电与磁的关系,但是“在观察的领域里,机遇只偏爱那种有准备的头脑”,奥斯特的偶然其实也是一种必然,他是经过了长期努力,经历了无数次的失败后才成功的。所以我们在学习和探索的过程中要脚踏实地,不能有任何的侥幸心理。 下面我们来重现奥斯特的实验。 2.奥斯特实验给出实验的基本思路,并强调如何放置小磁针,演示通电导线对小磁针的作用。提出问题:在闭合开关后有什么现象发生? 学生回答:小磁针发生偏转。(实验现象很明显) 实验现象说明:通电导体
15、(电流)对小磁针有力的作用。电流对小磁针有力的作用,而我们知道的是磁体对磁体有力的作用,磁体对磁体是通过什么发生作用的?磁极间的相互作用和电荷间的相互作用类似,电荷间的相互作用是通过电场发生的。那么磁体和磁体之间是通过磁场发生作用。 电荷产生电场,电荷通过电场对另一个电荷发生作用,磁体产生磁场,磁体通过磁场对另一个磁体发生作用。电场是电荷周围存在的一种特殊物质,磁场是磁体周围空间存在的一种特殊物质。电场和磁场都是客观存在的特殊物质。磁体对磁体的作用是通过磁场发生的,靠近磁铁的小磁针发生转动是因为条形磁铁通过磁场对小磁针有力的作用,放在电流附近的小磁针的转动是受到了电流的作用,电流一定是通过磁场
16、对小磁针发生作用的。这就是电流的磁效应。(板书)既然电流通过磁场作用于磁体,那么磁体会不会通过磁场作用于电流呢?根据牛顿第三定律,理论上是成立的。但是,实践才是检验真理的唯一标准。接下来我们来共同检验。 实验二:安培力演示教师活动:给出实验的基本思路,演示磁体对通电导体的作用。磁体对电流的作用是通过什么发生的?由此可见,电流和磁体间的相互作用是通过磁场发生的。提出问题:既然电流能产生磁场,磁场对电流有作用力,通电导体和通电导体之间会不会通过磁场发生作用呢?我们一起揭晓答案。 实验三:演示通电导体和通电导体间的相互作用。3、总结磁体和磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用
17、都是通过磁场发生的。三、磁场(板书) 1.磁场的产生(1)磁体周围存在磁场(2)通电导体周围存在磁场-电流的磁效应2、磁场的基本性质磁场对放入其中的磁体和通电导体会产生磁力的作用。教师点评:奥斯特的发现具有划时代的意义,法拉第曾这样评价他:“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门,使其充满光明” 。奥斯特打开的是一扇大门,后人可以进入这扇大门发掘里面的宝藏。法拉第发现了著名的电磁感应定律,他的发现是建立在奥斯特发现的基础上,可以想象如果没有奥斯特的发现,法拉第的发现可能会晚很多年,甚至可能根本没有发现,那么大家现在可能还在过着凿壁偷光、囊萤映雪的生活。4、思路扩展电流能产生磁场,而电流是由运动电
18、荷产生的,那么运动电荷也能产生磁场。磁场对电流有作用力,那么磁场对运动电荷也有力的作用。我们刚才看到的极光,就是磁场对运动电荷作用产生的。-引出地球的磁场。四、地球的磁场1.地磁场:地磁场的南极在地球的地理北极附近,地磁场的北极在地球的地理南极附近。 2.磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,称为磁偏角。3、地磁场的应用指南针:地球本身是一个巨大的磁体,指南针的北极与地磁的南极(地理北极)互相吸引,指南针的南极与地磁的北极(地理南极)互相吸引。 所以, 指南针静止时, 它的北极总是指向地球的北端,南极指向地球的南端。 极光:当太阳黑子活动剧烈的时候,太阳喷射出大量带电粒子,
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