《磁場(chǎng)》(通用17篇)
《磁場(chǎng)》 篇1
課題
第九章:電與磁 第二節(jié):磁場(chǎng)
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1.知道磁體周圍存在磁場(chǎng);
2.知道磁感線可用來(lái)形象地描述磁場(chǎng),知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的;
3.知道地球周圍有磁場(chǎng)及地磁場(chǎng)的南、北極。
能力目標(biāo):
1.通過(guò)觀察磁體間的相互作用,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,觀察、分析能力及概括能力;
2.通過(guò)感知磁場(chǎng)的存在,提高學(xué)生分析問(wèn)題和抽象思維能力,使學(xué)生認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的存在,滲透科學(xué)的思維方法。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解我國(guó)古代對(duì)磁的研究方面取得的成就,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)物理的興趣;
2.通過(guò)感知磁場(chǎng)的存在,知道磁感線和地磁場(chǎng),使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和求是精神,幫助學(xué)生樹立探索科學(xué)的志向。
學(xué)習(xí)
重點(diǎn)
知道什么是磁場(chǎng)、磁感線、地磁場(chǎng)的基本知識(shí)。
學(xué)習(xí)
難點(diǎn)
1.磁場(chǎng)和磁感線的認(rèn)識(shí);
2.被磁化的鋼針磁極的判斷。
教具與
媒體
條形、蹄形磁體,鐵、鈷、鎳片,鐵屑,鋼針,投影儀,投影片,掛圖,微機(jī),大頭針,鐵架臺(tái),細(xì)線,有關(guān)磁性材料的實(shí)物,圖片(有些實(shí)驗(yàn)器材可布置學(xué)生自己準(zhǔn)備),小磁針。
教
學(xué)
程
序
內(nèi)容與教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)
依據(jù)
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課(3min)
〖師〗上節(jié)課我們學(xué)過(guò)了簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)到磁極間的相互作用,我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí),大家也看到:兩個(gè)磁體并沒(méi)有接觸,為什么就能產(chǎn)生力的作用呢?
【討論】
產(chǎn)生了作用力,說(shuō)明一個(gè)磁體對(duì)另一個(gè)磁體有了作用,雖然磁體沒(méi)有接觸,但磁體周圍的一種物質(zhì)卻接觸了。這種物質(zhì)就是我們今天所要講的磁場(chǎng)。(板書課題)
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
(一)磁場(chǎng)
1.概念:在磁體周圍存在的一種人眼看不到的物質(zhì),它雖然看不見(jiàn),摸不到,但確實(shí)是實(shí)際存在的。
【驗(yàn)證】我們就是通過(guò)磁體間有相互作用力而得出的結(jié)論。如果沒(méi)有這種物質(zhì),兩磁體靠近時(shí)根本不會(huì)產(chǎn)生力的作用。
2.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)
學(xué)生回答
學(xué)生討論老師總結(jié)
學(xué)生討論
在上節(jié)課知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出問(wèn)題,學(xué)生感到親切自然
【問(wèn)題】磁場(chǎng)有怎樣的特點(diǎn)呢?
【演示】在一個(gè)靜止不動(dòng)的小磁針周圍放一塊條形有磁體,會(huì)發(fā)現(xiàn)小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變,說(shuō)明條形磁體的磁場(chǎng)對(duì)小磁針產(chǎn)生了力的作用。
【結(jié)論】磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。
【應(yīng)用】利用磁場(chǎng)的基本性質(zhì)我們可以判斷某一空間是否存在磁場(chǎng)。如果將小磁針?lè)诺侥晨臻g,它的偏轉(zhuǎn)方向沒(méi)有改變,則該空間沒(méi)有磁場(chǎng),如果發(fā)生了改變,則這個(gè)空間一定存在磁場(chǎng)。
3.磁場(chǎng)方向
【問(wèn)題】磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針的力有固定的方向嗎?
【演示】在磁場(chǎng)中的某點(diǎn),把不同的小磁針?lè)诺皆擖c(diǎn)處,發(fā)現(xiàn),對(duì)小磁針的作用力方向都是一致的,這說(shuō)明磁場(chǎng)是有方向的。
【規(guī)定】這個(gè)力使得小磁針的n極與s極的受力方向正好相反,所以我們規(guī)定小磁針的n極所受力的方向?yàn)榇艌?chǎng)方向。
4.磁場(chǎng)的分布
【問(wèn)題】磁場(chǎng)中各個(gè)不同位置的磁場(chǎng)方向一樣嗎?對(duì)小磁針產(chǎn)生的力的大小一樣嗎?
【演示】移動(dòng)一個(gè)小磁針,觀察它的指向變化,但一個(gè)太少,不容易看清整體的情況。我們?cè)诖朋w周圍撒上碎鐵屑,這些鐵屑被磁化后,就是一個(gè)個(gè)的小磁針,這些小磁針在磁場(chǎng)的作用下會(huì)沿一定的方向排列,這些方向就是小磁針在磁場(chǎng)中的受力方向,鐵屑多的地方表示磁力作用強(qiáng),鐵屑少的地方表示磁力作用弱。所以鐵屑的分布及排列就表示了磁場(chǎng)的分布情況。
【條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)分布情況】
參照?qǐng)D9.2—2說(shuō)明鐵屑的分布情況。
(二)磁感線(10min)
【問(wèn)題】可以看出,這些鐵屑的分布很有規(guī)律,為了研究方便,我們?cè)鯓影堰@些鐵屑的分布情況描繪下來(lái)呢?
【磁感線的概念】為了形象地描述磁場(chǎng),在物理學(xué)中,用一些有方向的曲線把磁場(chǎng)的分布情況描述下來(lái),這些曲線就是磁感線。
【磁感線方向】為了讓磁感線能反映磁場(chǎng)的方向,我們把磁感線上都標(biāo)有方向,并且磁感線的方向就是磁場(chǎng)方向。
根據(jù)鐵屑的分布,畫出條形和蹄形磁體的磁感線。
從圖中可以看出,磁感線方向都是從北極(n)出來(lái),回到南極(s)。
【畫磁感線時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題】
(1)磁感線只是幫助我們描述磁場(chǎng),是假想的,實(shí)際并不存在;
(2)磁感線存在于磁體周圍的整個(gè)空間里;
(3)任何兩條磁感線都不能相交;
(4)磁感線可以用虛線畫,也可以用實(shí)線畫,但必須有方向。
(五)地磁場(chǎng)(8min)
【問(wèn)題】磁體在地球上為什么有指向性呢?
它可能受到地球?qū)λ拇帕ψ饔茫f(shuō)明地球是個(gè)大磁體。
【方向】根據(jù)地面上磁體的指向性,小磁針的n極總是指北,說(shuō)明地磁的南極在地理的北極附近;地磁的北極在地理的南極附近。
【作圖】畫出地磁場(chǎng)的分布及其方向。
【我國(guó)古代的磁學(xué)成就】
沈括記載磁偏角的現(xiàn)象比西方早400多年。
(六)知識(shí)拓展
在工業(yè)上,人們最初只是用磁場(chǎng)處理少量的鍋爐用水,以減少水垢。現(xiàn)在磁化水以被廣泛應(yīng)用各種高溫爐的冷卻系統(tǒng),對(duì)于提高冷卻效率、延長(zhǎng)爐子壽命起了很重要的作用。許多化工廠用磁化水加快化學(xué)反應(yīng)速度,提高質(zhì)量。建筑行業(yè)用磁化水?dāng)嚢杌炷恋膹?qiáng)度。紡織廠用磁化水褪漿,印刷廠用磁化水調(diào)色,都取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
用磁化的洗衣粉溶液洗衣,可把衣服洗的更干凈,單用磁化水洗滌效果也很滿意。在農(nóng)業(yè)上,用磁化水浸種育秧,能使種子出芽快,發(fā)芽率高,幼苗具有株高、莖粗、根長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
學(xué)生回答
學(xué)生觀察
練習(xí)判斷
學(xué)生回答
學(xué)生觀察
學(xué)生思考
回答
觀察
認(rèn)識(shí)、了解
學(xué)生練習(xí)畫
師生討論
回答
練習(xí)畫
通過(guò)演示將學(xué)生的思維引向深處,也為學(xué)生找到了一個(gè)研究看不見(jiàn)、摸不到東西的方法即轉(zhuǎn)換法
該演示實(shí)驗(yàn)也可以用理性推理代替,因?yàn)閷W(xué)生剛接觸過(guò)大量的這樣的實(shí)例,有了一定的感性認(rèn)識(shí)
為畫磁感線打基礎(chǔ)
要體現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行美的教育
對(duì)幾個(gè)問(wèn)題老師要進(jìn)一步解釋一下,舉些例子,將問(wèn)題講透徹
對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育
拓展學(xué)生的知識(shí)面
小
結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)及地磁場(chǎng)的知識(shí)。磁場(chǎng)和磁感線都比較抽象,磁場(chǎng)是實(shí)際存在的,磁感線不存在,它是為描述磁場(chǎng)的分布情況而假設(shè)出來(lái)的,磁感線方向就是磁場(chǎng)方向,也是磁場(chǎng)中的小磁針的北極所指的方向,三者永遠(yuǎn)是一致的。而地磁場(chǎng)是磁場(chǎng)的一個(gè)特例,它的磁場(chǎng)方向是由南到北的。
作
業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理:①②③
教學(xué)流程
板
書
設(shè)
計(jì)
第二節(jié) 磁場(chǎng)
一、磁場(chǎng):磁體周圍存在的一種人眼看不到的物質(zhì)。
1.概念;2.基本性質(zhì);3.方向。
二、磁感線
1.概念;2.條形、蹄形磁休的磁場(chǎng)分布;3.注意的問(wèn)題。
三、地磁場(chǎng)
1.方向;2.應(yīng)用。
課
后
反
思
磁場(chǎng)和磁感線概念都比較抽象,所以這節(jié)課講起來(lái)并不容易,對(duì)這些較為抽象的概念我們要多通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生在大腦中建立相應(yīng)的直觀感性認(rèn)識(shí),為學(xué)生的思維儲(chǔ)存必要的具體形象。
1.小實(shí)驗(yàn)要多做,盡量采用演示的方式,讓大多數(shù)學(xué)生看得見(jiàn),感受得真。或用掛圖的形式將鐵屑的分而情況展示出示,為學(xué)生畫圖打下良好的基礎(chǔ)。
2.多讓學(xué)生動(dòng)筆畫,光看是解決不了什么問(wèn)題的,知識(shí)必須落實(shí)到每個(gè)圖上,所以要多讓學(xué)生畫,在畫中感受知識(shí)的微妙關(guān)聯(lián),感受美的熏陶。
《磁場(chǎng)》 篇2
一、--思想
“場(chǎng)”是物理學(xué)中一個(gè)重要概念,“磁場(chǎng)”看不見(jiàn),摸不到,十分抽象,難于理解。初中學(xué)生又是首次接觸“場(chǎng)”這個(gè)概念,學(xué)習(xí)的難度較大。本節(jié)課的--宗旨是要充分運(yùn)用學(xué)生在生活中積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),采用“類比”的方法,促使學(xué)生把生活實(shí)際中認(rèn)識(shí)“風(fēng)”的方法、手段“遷移”到物理課堂上,使學(xué)生認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的存在,找到形成磁場(chǎng)概念的途徑,最大限度地參與到教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中來(lái),得到科學(xué)思維方法的啟迪。
二、教學(xué)目標(biāo)的確立
1.知識(shí)與技能
(1)知道磁體周圍存在磁場(chǎng);
(2)知道磁感線可以用來(lái)形象地描述磁場(chǎng),知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的;
(3)知道地球周圍有磁場(chǎng)以及地磁場(chǎng)的南北極。
2.過(guò)程與方法
(1)觀察磁體之間的相互作用,感知磁場(chǎng)的存在;
(2)通過(guò)親歷“磁場(chǎng)”概念的建立過(guò)程,進(jìn)一步明確“類比法”、“轉(zhuǎn)換法”、“理想模型法”等科學(xué)思維方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)了解我國(guó)古代對(duì)磁的研究方面取得的成就,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)物理的興趣。
三、重點(diǎn)難點(diǎn)的確立
重點(diǎn):磁場(chǎng)的概念。
難點(diǎn):磁場(chǎng)和磁感線。
四、實(shí)驗(yàn)器材及教學(xué)媒體的選擇與使用
風(fēng)力演示儀(自制)、條形磁體、磁針、鐵屑、實(shí)物投影儀等。
五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)創(chuàng)設(shè)情境引入新課
教師手端著磁針,站在遠(yuǎn)離講臺(tái)的位置,磁針指向南北。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:在上一節(jié)課里,我們已經(jīng)知道,磁體具有指南北的性質(zhì),現(xiàn)在請(qǐng)你們判斷:教室的哪個(gè)方向是南?
【實(shí)驗(yàn)演示】:教師把磁針?lè)旁谥v臺(tái)上,磁針立即發(fā)生了偏轉(zhuǎn),不再指南北了,在學(xué)生驚詫目光的注視下,教師把講臺(tái)上的報(bào)紙揭開,發(fā)現(xiàn)講臺(tái)上有一個(gè)大磁鐵。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:磁針在剛才的那個(gè)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(zhì),這種物質(zhì)能夠使磁針偏轉(zhuǎn),這種物質(zhì)叫做磁場(chǎng)。今天我們就來(lái)研究磁場(chǎng)。
(二)新課教學(xué)
【問(wèn)題導(dǎo)引】:請(qǐng)同學(xué)們注意觀察磁體周圍的磁場(chǎng)是什么樣子的?
結(jié)論:磁場(chǎng)是看不見(jiàn)摸不到的,無(wú)法直接觀察。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:看不見(jiàn)摸不到的現(xiàn)象怎樣研究呢?
【實(shí)驗(yàn)演示】:拿出風(fēng)力演示儀,引導(dǎo)學(xué)生研究怎樣確定是否有風(fēng)、各點(diǎn)風(fēng)的方向。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:你能否把風(fēng)力演示儀中的風(fēng)的狀況描述出來(lái)?能利用圖表示更好。
結(jié)論:我們可以用帶箭頭的曲線來(lái)描述風(fēng)的狀況,每一根曲線的方向都代表風(fēng)吹動(dòng)的方向,在一些漫畫中我們經(jīng)常可以看到這樣的畫面。
【方法啟迪】:如果看不見(jiàn)、摸不到的事物能夠?qū)δ承⿲?duì)象施加影響,我們就可以通過(guò)這些對(duì)象來(lái)認(rèn)識(shí)這個(gè)“神秘”的事物。在物理研究過(guò)程中,我們經(jīng)常采用這種方法。磁場(chǎng)能夠?qū)Υ裴槹l(fā)生影響,我們就可以通過(guò)磁針來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。
【實(shí)驗(yàn)演示】:把磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中的a點(diǎn),觀察磁針n極所指的方向;在a點(diǎn)放置不同的磁針,觀察磁針的指向。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?
結(jié)論:我們發(fā)現(xiàn):磁場(chǎng)很有“個(gè)性”,它把放在a點(diǎn)所有磁針的n極都“吹”向同一方向(見(jiàn)圖1)。
【方法啟迪】:如果風(fēng)把紙片吹向東方,我們就說(shuō)風(fēng)是向東吹的,同樣,放在a點(diǎn)的磁針n極都被磁場(chǎng)“吹”向圖示方向,在物理學(xué)中就把這個(gè)方向規(guī)定為磁場(chǎng)的方向。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:我們利用磁針確定了a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,那么磁體周圍b點(diǎn)、c點(diǎn)的磁場(chǎng)方向又如何呢?
【實(shí)驗(yàn)演示】:在磁場(chǎng)的b、c點(diǎn)都放置磁針,觀察磁針n極所指方向,每個(gè)磁針都顯示了該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:怎樣讓磁針更小,顯示的點(diǎn)更多呢?
【實(shí)驗(yàn)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(gè)個(gè)細(xì)小的磁針,磁場(chǎng)“吹”動(dòng)每個(gè)鐵屑的n極,形成了奇妙的圖案,這和風(fēng)吹落葉的景象多么相似呀!
按照這個(gè)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(dá)出來(lái),這樣的曲線叫磁感線。
【實(shí)驗(yàn)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(wèn)題導(dǎo)引】:觀察各種磁體周圍的磁感線,你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
結(jié)論:從n極出發(fā)回到s極等。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:磁針受力轉(zhuǎn)動(dòng)是磁場(chǎng)作用的結(jié)果,那么磁針在世界各地都能夠指南北又是誰(shuí)的磁場(chǎng)在施加作用呢?
你能說(shuō)出地球的南磁極在哪里嗎?
介紹地磁場(chǎng)、磁偏角、沈括的貢獻(xiàn)。
【問(wèn)題導(dǎo)引】:你認(rèn)為地磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的?
(三)課堂小結(jié)
1.知識(shí)梳理(略)
2.方法概述(略)
(四)鞏固練習(xí) (略)
(五)作業(yè)
思考題:在物理學(xué)中,把磁針靜止時(shí)n極所指方向規(guī)定為磁場(chǎng)方向,如果我們把s極所指方向規(guī)定為磁場(chǎng)方向,本課中的哪些說(shuō)法會(huì)有所改變?你能否按著新說(shuō)法把這節(jié)課重新講述?
(六)板書設(shè)計(jì) (略)
六、設(shè)計(jì)說(shuō)明
本節(jié)課的--思路主要是展現(xiàn)兩條主線,一條主線是展現(xiàn)學(xué)生熟悉的實(shí)際生活場(chǎng)景,如對(duì)生活中“風(fēng)”的研究。另一條主線是物理場(chǎng)景的展現(xiàn),對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)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(chǔ),有效降低了學(xué)習(xí)難度。同時(shí)教學(xué)中運(yùn)用了多種教學(xué)手段,積極創(chuàng)設(shè)課堂情景,使學(xué)生能夠積極地參與到課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。
《磁場(chǎng)》 篇3
(一)教學(xué)目的
1.知道磁體周圍存在著磁場(chǎng)和磁場(chǎng)具有方向性;
2.知道磁感線可用來(lái)形象地表示磁場(chǎng)及其方向。
(二)教具
條形磁體,蹄形磁體,小磁針,玻璃板,鐵屑。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)提問(wèn),引入新課
復(fù)習(xí)提問(wèn):什么是力?(力是物體對(duì)物體的作用)
當(dāng)兩磁極相互靠近時(shí),其相互作用是怎樣的?
(同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引)
進(jìn)一步提問(wèn)引入新課:
兩磁極相互靠近并未接觸時(shí),它們是怎樣發(fā)生作用的呢?放在磁體附近的大頭針并未接觸磁體卻能被磁體所吸引,磁體又是怎樣作用于大頭針的?這節(jié)課我們就來(lái)研究探索這類問(wèn)題。
2.進(jìn)行新課
(1)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的存在
請(qǐng)同學(xué)們將小磁針、條形磁體擺放在桌子上,然后進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
學(xué)生實(shí)驗(yàn):首先在桌上放一圈小磁針,觀察小磁針的指向;然后將條形磁體放到小磁針中間,觀察小磁針的指向有什么變化;再拿開磁體,觀察小磁針的指向。
提問(wèn):同學(xué)們剛才觀察到什么現(xiàn)象?
(當(dāng)條形磁體放到小磁針中間時(shí),小磁針的指向都發(fā)生了偏轉(zhuǎn),不再指南北了,拿開磁體,小磁針又恢復(fù)了原來(lái)的指向)
教師進(jìn)一步提問(wèn):當(dāng)條形磁體放到小磁針中間時(shí),磁體周圍的小磁針都發(fā)生了偏轉(zhuǎn),說(shuō)明小磁針都受到了磁力作用,這個(gè)力是磁體直接作用于小磁針的嗎?為什么?
(不是。因?yàn)樾〈裴槢](méi)有直接接觸磁體)
教師指出:由上述現(xiàn)象我們可以推斷出磁體周圍的空間一定存在著一種物質(zhì),磁體是通過(guò)這種物質(zhì)對(duì)小磁針發(fā)生了磁力的作用,使它發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。科學(xué)家把這種物質(zhì)叫做磁場(chǎng)。板書:
一、實(shí)驗(yàn)表明:磁體周圍的空間存在著磁場(chǎng)。
講述:同學(xué)們也許會(huì)問(wèn):我們并沒(méi)有看見(jiàn)磁場(chǎng)周圍的磁場(chǎng)啊?看不見(jiàn)、摸不著的東西,我們可以根據(jù)它所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)來(lái)研究它、認(rèn)識(shí)它,這正是科學(xué)的力量所在,也是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和掌握的科學(xué)研究方法。
緊接著提問(wèn):空氣看不見(jiàn)、摸不著,我們可以根據(jù)什么來(lái)認(rèn)識(shí)它?
(根據(jù)空氣流動(dòng)形成的風(fēng)所產(chǎn)生的作用來(lái)認(rèn)識(shí)它)
電流看不見(jiàn)、摸不著,我們可以根據(jù)什么來(lái)認(rèn)識(shí)它?
(根據(jù)電流所產(chǎn)生的效應(yīng)來(lái)認(rèn)識(shí)它)
教師指出:同樣,磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,我們可以根據(jù)它所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)來(lái)認(rèn)識(shí)它。
提問(wèn):磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么呢?
引導(dǎo)學(xué)生分析:從上面的實(shí)驗(yàn)可以看出,把小磁針?lè)湃氪朋w周圍的磁場(chǎng)中時(shí),要受到磁場(chǎng)的磁力作用;當(dāng)兩個(gè)磁極靠近時(shí),它們之間的相互排斥或相互吸引也是磁場(chǎng)作用的結(jié)果。由此我們可以得出下列結(jié)論:
板書:二、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁體間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。
(2)研究磁場(chǎng)的方向
提問(wèn):我們知道,力是有方向的。既然磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體都產(chǎn)生磁力的作用,那么磁場(chǎng)有沒(méi)有方向呢?它的方向又是怎樣的呢?
讓學(xué)生再觀察一次前面的實(shí)驗(yàn),提問(wèn):
小磁針在磁場(chǎng)中是保持一定方向,還是上下、左右擺動(dòng),沒(méi)有一定方向?這說(shuō)明什么?(保持一定的方向,說(shuō)明磁場(chǎng)是有方向的。)
教師講解并板書:三、在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn),小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究磁感線
提問(wèn):磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,有沒(méi)有辦法把磁場(chǎng)及其方向更形象、更直觀地顯示出來(lái)呢?講述:我們知道,小磁針在磁場(chǎng)中要受到磁場(chǎng)的作用,小磁針的北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。那么,我們可以在磁場(chǎng)中放上許許多多的小磁針,它們的分布情況和北極所指的方向就可以形象直觀地顯示出磁場(chǎng)的分布情況和方向。
進(jìn)一步提問(wèn):小磁場(chǎng)在磁場(chǎng)中的分布情況是怎樣的呢?下面我們用鐵屑代替小磁針來(lái)做實(shí)驗(yàn):(鐵屑放入磁場(chǎng)中被磁化,每粒鐵屑都變成了小磁針)
學(xué)生實(shí)驗(yàn):在一塊玻璃板上均勻地撒一些鐵屑,然后把玻璃板放在條形磁體上,輕敲玻璃板,觀察鐵屑的分布有什么變化?換用蹄形磁體再做一次,觀察蹄形磁體周圍的鐵屑分布有什么變化?
提問(wèn):同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?
(觀察到鐵屑在磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),最后有規(guī)則地排列成一條條曲線。)
進(jìn)一步提問(wèn):這個(gè)現(xiàn)象對(duì)我們直觀地顯示磁場(chǎng)的分布情況有什么啟示呢?師生討論得出:因?yàn)殍F屑的分布情況可以顯示磁場(chǎng)的分布情況,所以我們可以仿照鐵屑的分布情況,在磁體的周圍畫一些曲線,使任一點(diǎn)的曲線方向都跟該點(diǎn)小磁針北極所指的方向一致,這樣就可以用這些有方向的曲線來(lái)描述磁場(chǎng)的情況。
教師指出:科學(xué)家把這樣的曲線叫做磁感應(yīng)線,簡(jiǎn)稱磁感線。并且通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),磁體周圍的磁感線的方向都是從磁體北極出來(lái),回到磁體南極的。
板書:四、磁感線:可以用來(lái)形象、精確地描述空間磁場(chǎng)的分布情況。磁體周圍的磁感線都是從磁體北極出來(lái),回到磁體南極。
引導(dǎo)學(xué)生在黑板上畫出條形磁體和蹄形磁體周圍的磁感線。
提問(wèn):同名磁極、異名磁極間磁感線的分布情況又是怎樣的呢?下面我們用同樣的辦法來(lái)研究。
學(xué)生實(shí)驗(yàn):在一塊玻璃上均勻地撤一些鐵屑后,先放在異名磁極上,后放在同名磁極上,觀察鐵屑的分布情況。
仿照鐵屑的分布情況,畫出同名磁極、異名磁極間的磁感線。
教師強(qiáng)調(diào):磁體周圍的磁感線只是幫助我們描述磁場(chǎng)而假想的一條條曲線。磁場(chǎng)是客觀存在的,而磁感線并不存在。
提問(wèn):知道一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線分市情況后,你將怎樣根據(jù)磁場(chǎng)的方向判斷放在其中的小磁針的N、S極所受磁力的方向呢?
教師提出:在磁場(chǎng)中的某點(diǎn),磁針北極所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致,南極所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反。
引導(dǎo)學(xué)生討論課本中的“想想議議:。
3.小結(jié)
提問(wèn):本節(jié)課我們主要研究了哪兩個(gè)內(nèi)容?
學(xué)生回答后,教師板書課題:
第二節(jié)磁場(chǎng)和磁感線
在這兩個(gè)內(nèi)容里我們應(yīng)該掌握哪些知識(shí)呢?
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納(略)。
(四)說(shuō)明
這節(jié)課的內(nèi)容很抽象,要在做好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,有層次地提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、抽象。在教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
《磁場(chǎng)》 篇4
第三節(jié) 、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么叫磁感線。
2.知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況
3.會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。
4.知道安培分子電流假說(shuō),并能解釋有關(guān)現(xiàn)象
5.理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手(運(yùn)用安培定則)、類比的方法加深對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
1.會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向.
2.正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
三、教具:多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺(tái)、學(xué)生電源
四、教學(xué)過(guò)程:
(一)復(fù)習(xí)引入
要點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小和方向。
[啟發(fā)學(xué)生思考]電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描述,磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描述呢?
[學(xué)生答]磁場(chǎng)可以用磁感線形象地描述.----- 引入新課
(老師)類比電場(chǎng)線可以很好地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來(lái)描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
(二)新課講解
【板書】1.磁感線
(1)磁感線的定義
在磁場(chǎng)中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。
(2)特點(diǎn):
a、磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來(lái),回到磁鐵的南極,內(nèi)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(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
d、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀,加深對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線加以類比。
【注意】①磁場(chǎng)中并沒(méi)有磁感線客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。
②區(qū)別電場(chǎng)線和磁感線的不同之處:電場(chǎng)線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。
2.幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)
【演示】
①用鐵屑模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)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(圖1)、蹄形磁鐵(圖2)、通電直導(dǎo)線(圖3)、通電環(huán)形電流(圖4)、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵) (圖5)、※輻向磁場(chǎng)(圖6)、還有二同名磁極和二異名磁極的磁場(chǎng)。
(1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場(chǎng)周圍磁感線的分布情況(圖1、圖2)
(2)電流的磁場(chǎng)與安培定則
①直線電流周圍的磁場(chǎng)
在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出
○直線電流周圍的磁感線:是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.(圖3)
○直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來(lái)判定:用右手握住導(dǎo)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(huán)繞方向.
②環(huán)形電流的磁場(chǎng)
○環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線:是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直(圖4)。
[教師引導(dǎo)學(xué)生得]
○環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來(lái)判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.
③通電螺線管的磁場(chǎng).
○通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線:和條形磁鐵外部的磁感線相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極;內(nèi)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(huán)繞電流的閉合曲線(圖5)
○通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來(lái)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(nèi)部磁感線的方向).
③電流磁場(chǎng)(和天然磁鐵相比)的特點(diǎn):磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制;磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換;磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。
【說(shuō)明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān),幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線的分布是一個(gè)非常基本的內(nèi)容,不掌握好,對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。
3.安培分子電流假說(shuō)
(1)安培分子電流假說(shuō)(p92)
對(duì)分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)及安培定則,以便學(xué)生更容易理解“它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極”,這句話;并應(yīng)強(qiáng)調(diào)“這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起”,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨(dú)的n極或s極存在的道理。
(2)安培假說(shuō)能夠解釋的一些問(wèn)題
可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說(shuō)明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。
【說(shuō)明】“假說(shuō)”,是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過(guò)程中,“假說(shuō)”,常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來(lái)的。安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的。
(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的.
4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線。
(2)兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng):即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng);相隔一定距離的兩個(gè)平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)p92圖3.3-7,圖3.3-8。
5.磁通量
(1)定義: 磁感應(yīng)強(qiáng)度b與線圈面積s的乘積,叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表達(dá)式:φ=bs
【注意】①對(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件,即b是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,s是線圈面積在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上的投影面積。
②磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,可舉特例說(shuō)明。
(3)單位:韋伯,簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)wb 1wb = 1t•m2
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即b =φ/s
上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量,并且用wb/m2做單位(磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位)。所以:1t = 1 wb/m2 = 1n/a•m
(三)小結(jié):對(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)要的小結(jié)。并要求學(xué)生課外按p93【做一做】
鞏固練習(xí)
1.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)n極指向右.試判定電源的正負(fù)極.
解析:小磁針n極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向,所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由a→b,根據(jù)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(fù)極.
注意:不要錯(cuò)誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的n極,從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極,關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.
2.如圖所示,當(dāng)線圈中通以電流時(shí),小磁針的北極指向讀者.試確定電流方向.
電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?
(四)鞏固新課(1)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容 (2)閱讀“科學(xué)漫步”
(3)指導(dǎo)學(xué)生完成“問(wèn)題與練習(xí)”1--4
《磁場(chǎng)》 篇5
(一)教學(xué)目的
1.知道電流周圍存在著磁場(chǎng)。
2.知道通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似。
3.會(huì)用安培定則判定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。
(二)教具
一根硬直導(dǎo)線,干電池2~4節(jié),小磁針,鐵屑,螺線管,開關(guān),導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)提問(wèn),引入新課
重做第二節(jié)課本上的圖117的演示實(shí)驗(yàn),提問(wèn):
當(dāng)把小磁針?lè)旁跅l形磁體的周圍時(shí),觀察到什么現(xiàn)象?其原因是什么?
(觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇朋w周圍存在著磁場(chǎng),小磁針受到磁場(chǎng)的磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。)
進(jìn)一步提問(wèn)引入新課
小磁針只有放在磁體周圍才會(huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?也就是說(shuō),只有磁體周圍存在著磁場(chǎng)嗎?其他物質(zhì)能不能產(chǎn)生磁場(chǎng)呢?這就是我們本節(jié)課要探索的內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流周圍存在著磁場(chǎng)
演示實(shí)驗(yàn):將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)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(dǎo)線的上方和下方,請(qǐng)同學(xué)們觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。
提問(wèn):觀察到什么現(xiàn)象?
(觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電時(shí)小磁針又回到原來(lái)的位置。)
進(jìn)一步提問(wèn):通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?
師生討論:通電后導(dǎo)體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明通電后導(dǎo)體周圍的空間對(duì)小磁針產(chǎn)生磁力的作用,由此我們可以得出:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍也存在著磁場(chǎng)。
教師指出:以上實(shí)驗(yàn)是丹麥的科學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實(shí)驗(yàn)又叫做奧斯特實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,除了磁體周圍存在著磁場(chǎng)外,電流的周圍也存在著磁場(chǎng),即,本節(jié)課我們就主要研究。
板書:第四節(jié)
一、奧斯特實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍存在著磁場(chǎng)。
提問(wèn):我們知道,磁場(chǎng)是有方向的,那么電流周圍的磁場(chǎng)方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒(méi)有關(guān)系呢?
重做上面的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí),小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。
提問(wèn):同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?這說(shuō)明什么?
(觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí),小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說(shuō)明方向也發(fā)生變化。)
板書:2.方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),磁場(chǎng)的方向也發(fā)生變化。
提問(wèn):奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來(lái)是非常簡(jiǎn)單的,但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界,這是為什么呢?
學(xué)生看書討論后回答:
因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說(shuō)明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動(dòng)了電磁學(xué)的研究和發(fā)展。
(2)研究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)
奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線,后來(lái)科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀,通電后研究,其中有一種在后來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大,那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn):
演示實(shí)驗(yàn):按課本圖1113那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線管通電,輕敲紙板,請(qǐng)同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對(duì)比。
提問(wèn):同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?
學(xué)生回答后,教師板書:
二、通電螺線管的磁場(chǎng)
1.通電螺線管外部的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣。
提問(wèn):怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒(méi)有關(guān)系呢?
演示實(shí)驗(yàn):將小磁針?lè)旁诼菥管的兩端,通電后,請(qǐng)同學(xué)們觀察小磁針的N極指向,從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。
再改變電流的方向,觀察小磁針的N極指向有沒(méi)有變化,從而說(shuō)明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生討論后,教師板書:
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。
提問(wèn):采用什么辦法可以很簡(jiǎn)便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。板書:
三、安培定則
1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。
2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
教師演示具體的判定方法。
練習(xí):如附圖所示的幾個(gè)通電螺線管,用安培定則判定它們的兩極。
可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管,先弄清螺線管中電流的指向,再用安培定則判定出兩端的極性。
通過(guò)以上練習(xí),強(qiáng)調(diào):螺線管的繞制方向不同,螺線管中電流的方向也不同。
3.小結(jié)(略)
4.作業(yè) :①完成課本上的“想想議議”。
②課本上的練習(xí)1、2、3題。
《磁場(chǎng)》 篇6
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式,并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題.
3、知道質(zhì)譜儀的工作原理.
能力目標(biāo)
通過(guò)推理、判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力.
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)譜儀的工作原理,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)先進(jìn)科技的發(fā)展,有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)重點(diǎn)是研究帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:半徑以及周期,通過(guò)復(fù)習(xí)相關(guān)力學(xué)知識(shí),利用力于運(yùn)動(dòng)的關(guān)系突破這一重點(diǎn),需要注意的是:
1、確定垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的帶電粒子是勻速圓周運(yùn)動(dòng);
2、帶電粒子的重力通常不考慮。
教法建議
由于我們研究的是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,研究的是磁場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,因此教學(xué)開始,需要學(xué)生回憶相關(guān)的力學(xué)知識(shí),為了引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因、規(guī)律,教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示引入,讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析原因,總結(jié)規(guī)律,積極思考、討論例題,對(duì)規(guī)律加深理解、提高應(yīng)用能力.最后通過(guò)例題講解,加深知識(shí)的理解.
帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 質(zhì)譜儀
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式,并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題.
3、知道質(zhì)譜儀的工作原理.
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
通過(guò)推理、判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力.
(三)德育滲透點(diǎn)
通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)譜儀的工作原理,理解高科技的巨大力量.
(四)美育滲透點(diǎn)
用電子射線管產(chǎn)生的電子做圓周運(yùn)動(dòng)的精美圖像感染學(xué)生,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)圖像形式美的審美感受力.
二、學(xué)法引導(dǎo)
1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因、規(guī)律.通過(guò)例題講解,加深理解.
2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析原因,總結(jié)規(guī)律,積極思考、討論例題,對(duì)規(guī)律加深理解、提高應(yīng)用能力.
三、重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)
帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)周期.
2、難點(diǎn)
確定垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng).
3、疑點(diǎn)
帶電粒子的重力通常為什么不考慮?
4、解決辦法
復(fù)習(xí)力學(xué)知識(shí)、引導(dǎo)同學(xué)利用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析,討論帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。
四、課時(shí)安排
1課時(shí)
五、教具學(xué)具準(zhǔn)備
演示用特制的電子射線管。
六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
教師先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引入,再啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生用力學(xué)知識(shí)分析原因,推導(dǎo)規(guī)律,通過(guò)例題講解,學(xué)生思考和討論進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
七、教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
(略)
(二)整體感知
本節(jié)教學(xué)首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生,當(dāng)帶電粒子的初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)這一結(jié)論,然后試著用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析粒子為什么做勻速圓周運(yùn)動(dòng),再由學(xué)生推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑和周期,根據(jù)力學(xué)知識(shí),重點(diǎn)是理解運(yùn)動(dòng)半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度的關(guān)系;運(yùn)動(dòng)周期與粒子速率和運(yùn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān).
(三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
1、引入新課
上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念,我們知道帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到大小 ,方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用,今天我們來(lái)研究一下,受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運(yùn)動(dòng)的?
2、粒子為什么做勻速圓周的運(yùn)動(dòng)?
首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)觀察到,當(dāng)帶電粒子的初速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)軌道是圓.
在力學(xué)中我們學(xué)習(xí)過(guò),物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直.當(dāng)帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),通常它的重力可以忽略不計(jì)(請(qǐng)同學(xué)們討論),可看作只受洛侖茲力作用,洛侖茲力方向和速度方向在同一個(gè)平面內(nèi),由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直,因而它對(duì)帶電粒子不做功,根據(jù)動(dòng)能定理可知運(yùn)動(dòng)粒子的速度大小不變,再由 可知,粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變,根據(jù)物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件得出帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),作勻速圓周運(yùn)動(dòng).
3、粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期公式
帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力等于洛侖茲力,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)牛頓第二定律,推導(dǎo)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和周期公式.
經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得出粒子運(yùn)動(dòng)半徑 ,運(yùn)動(dòng)周期 。
運(yùn)用學(xué)過(guò)的力學(xué)知識(shí)理解,當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí),粒子要離心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑增大,所以速度大,半徑也大;當(dāng)磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí),運(yùn)動(dòng)電荷受洛侖茲力增大,粒子要向心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑減小,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大,半徑小.由于帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度大時(shí),其運(yùn)動(dòng)半徑大,運(yùn)動(dòng)軌跡也長(zhǎng),可以理解粒子運(yùn)動(dòng)的周期與速度的大小和軌道半徑無(wú)關(guān).為了加深同學(xué)們對(duì)半徑和周期公式的理解,舉下面的例題加以練習(xí).
[例1]同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則可知
(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度值有幾個(gè)?
(2)這些速度的大小關(guān)系為 .
(3)三束粒子從O點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)1、2、3點(diǎn)所用時(shí)間關(guān)系為 .
4、質(zhì)譜儀
首先請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本上例題的分析求解過(guò)程,然后組織學(xué)生討論質(zhì)譜儀的工作原理.
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的情況,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).并根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出粒子運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個(gè)具體應(yīng)用——質(zhì)譜儀.
但應(yīng)注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向時(shí),帶電粒子將不再是作勻速圓周運(yùn)動(dòng).
八、布置作業(yè)
(1)P156(1)~(6)
九、板書設(shè)計(jì)
五、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 質(zhì)譜儀
一、運(yùn)動(dòng)軌跡
粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng).
二、半徑和周期
運(yùn)動(dòng)半徑:
運(yùn)動(dòng)周期:
三、質(zhì)譜儀
《磁場(chǎng)》 篇7
一.教材的地位與作用
這節(jié)課既是上一節(jié)課學(xué)習(xí)的安培力的延續(xù),又是后面要學(xué)習(xí)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ),它是這一章的核心內(nèi)容之一,也是本章的重點(diǎn),同時(shí)也是與力學(xué)進(jìn)行綜合的完美切入點(diǎn)。我在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論推導(dǎo)兩種途徑讓學(xué)生去學(xué)習(xí)、理解洛倫茲力,目的是讓學(xué)生體驗(yàn)深層次的的科學(xué)探究的方法。
二.教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
1)知道什么是洛倫茲力,會(huì)判斷洛倫茲力的方向;
2)知道洛倫茲力大小的推導(dǎo)過(guò)程;
3)會(huì)利用本節(jié)課學(xué)的知識(shí)簡(jiǎn)單解釋電視顯像管的工作原理
2.過(guò)程與方法
1)通過(guò)對(duì)安培力微觀本質(zhì)的猜測(cè),培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想和猜測(cè)能力;
2)通過(guò)推導(dǎo)洛倫茲力的公式,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力;
3)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
3. 情感 態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、推理能力。
三.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.重點(diǎn):洛倫茲力方向的判斷方法和洛倫茲力大小計(jì)算。
2.難點(diǎn):洛倫茲力計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程。
四.教學(xué)方法:
1.教法:主要以多媒體模擬實(shí)驗(yàn)法、演示實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)啟發(fā)式教學(xué)法。
2. 觀察實(shí)驗(yàn)法、理論推導(dǎo)法、對(duì)比學(xué)習(xí)法。
五.教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì):
1.由舊知識(shí)引入新知識(shí)
由磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,而電流又是由電荷的定向移動(dòng)形成的,引出這個(gè)力可能是磁場(chǎng)作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的,那么運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用嗎?用電子射線管實(shí)驗(yàn)來(lái)加以驗(yàn)證,結(jié)論:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電子有力的作用從而引出新課。
2.提出問(wèn)題:
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力-----安培力
磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力-----洛倫茲力
安培力與洛倫茲力存在什么關(guān)系?
3.演示動(dòng)畫
電荷的定向移動(dòng)及其受力情況與電流受力情況
【設(shè)計(jì)意圖】微觀的電荷是肉眼觀察不到的,學(xué)生缺乏感官認(rèn)知,通過(guò)多媒體的輔助手段給學(xué)生感官認(rèn)知,可一引導(dǎo)學(xué)生的思考方向。
4.分析:安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),洛侖茲力是安培力的微觀本質(zhì)
5.提出問(wèn)題:如何判斷洛倫茲力的方向,由學(xué)生分析(必要時(shí)教師加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo))給出判斷洛倫茲力方向的方法是------左手定則。
6.用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電子束的偏轉(zhuǎn)是否遵循左手定則
7.討論洛倫茲力的方向與速度和磁場(chǎng)方向的關(guān)系
8.由例題求解引出B垂直于V時(shí)洛倫茲力的表達(dá)式,進(jìn)一步分析B與V不垂直時(shí)洛倫茲力的表達(dá)式,分析影響洛倫茲力的因素。
9.通過(guò)動(dòng)畫演示,介紹洛倫茲力的具體應(yīng)有:電視機(jī)顯像管中電子束在磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),演示電子束在磁場(chǎng)的的偏來(lái)說(shuō)明,進(jìn)一步演示“行掃描”和“場(chǎng)掃描”,并由此說(shuō)明熒光屏發(fā)光的原因。
10.課堂練習(xí)
11.小結(jié)
12.布置檢測(cè)題,通過(guò)其來(lái)檢測(cè)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題。
《磁場(chǎng)》 篇8
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解磁場(chǎng)的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.
2、理解磁場(chǎng)的方向性,知道用磁感線反映磁場(chǎng)的方向.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感線空間分布情況.
3、掌握安培定則,并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向.
能力目標(biāo)
1、通過(guò)磁場(chǎng)現(xiàn)象的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2、利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力.
情感目標(biāo)
1、讓學(xué)生了解我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義思想,鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情.
2、通過(guò)對(duì)磁感線的引進(jìn),使得學(xué)生了解如何將抽象的概念轉(zhuǎn)化為形象的模型進(jìn)行研究的方法.
教學(xué)建議
教材分析
由于學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)對(duì)磁場(chǎng)概念有了初步的了解,又由于前面學(xué)習(xí)了電學(xué)的有關(guān)知識(shí),因此在學(xué)習(xí)磁場(chǎng)知識(shí)時(shí)會(huì)比較容易的接受.但是在學(xué)習(xí)用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)以及相關(guān)的幾個(gè)特殊磁場(chǎng)的磁感線分布時(shí)會(huì)感到一定的困難,教材給了有關(guān)的插圖,在“媒體資料”中,提供了相關(guān)的磁感線分布的三維動(dòng)畫,教師可以參考使用,有助于學(xué)生對(duì)磁感線空間形象的準(zhǔn)確把握.
教法建議
教師在講解磁場(chǎng)的有關(guān)概念時(shí),可以參考電場(chǎng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行類比,如:電場(chǎng)線描述電場(chǎng)————磁感線描述磁場(chǎng).在以后幾節(jié)的學(xué)習(xí)上,可以大量采用這種方法,分析電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相同之處,找出不同,幫助學(xué)生加深對(duì)“磁場(chǎng)”這一抽象概念的理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一節(jié)、磁場(chǎng) 磁感線
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1、了解磁場(chǎng)的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.
2、理解磁場(chǎng)有方向性,知道用磁感線反映磁場(chǎng)的方向.
3、能用安培定則熟練地判定電流磁場(chǎng)的方向.
4、掌握常見(jiàn)幾種磁場(chǎng)的磁感線分布情況.
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2、利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力.
(三)德育滲透點(diǎn)
1、了解我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義思想,鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情.
2、通過(guò)引進(jìn)虛擬的磁感線教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理問(wèn)題變抽象為形象的方法論教育.
(四)美育滲透點(diǎn)
讓學(xué)生體會(huì)磁感線圖像的對(duì)稱美、形式美.
二、學(xué)法引導(dǎo)
1、教師采用演示實(shí)驗(yàn)法引入,直觀教學(xué)、利用電場(chǎng)對(duì)比教學(xué).
2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理解磁場(chǎng)的存在,類比電場(chǎng)理解磁場(chǎng)的性質(zhì)及磁場(chǎng)的描繪.
三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)
(1)理解磁場(chǎng)的基本性質(zhì)——力的作用和方向性.
(2)掌握安培定則及常見(jiàn)幾種磁場(chǎng)的磁感線分布.
2、難點(diǎn)
磁場(chǎng)的空間分布與磁感線的對(duì)應(yīng)聯(lián)系.
3、疑點(diǎn)
(1)看不見(jiàn)、摸不著的磁場(chǎng)是客觀存在的.
(2)描繪磁場(chǎng)的磁感線是虛擬的曲線.
4、解決辦法
(1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),直觀地反映磁場(chǎng)的存在,突破本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和疑點(diǎn).
(2)利用與電場(chǎng)的對(duì)比教學(xué),幫助學(xué)生理解幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線的空間分布.
四、課時(shí)安排
1課時(shí)
五、教具學(xué)具準(zhǔn)備
條形磁鐵;蹄形磁鐵;小磁針;導(dǎo)線和開關(guān);電源;鐵架臺(tái);細(xì)鐵屑;玻璃板.
六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
1、教師先演示實(shí)驗(yàn).直觀引入磁場(chǎng)的存在,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,學(xué)生思考總結(jié)磁極之間、電流之間、電流與磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的.通過(guò)類比電場(chǎng)、演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生理解磁感線的意義及分布規(guī)律.
2、課外組織學(xué)生閱讀材料“電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)”深化對(duì)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí).
利用課外時(shí)間,要求學(xué)生做一做“驗(yàn)證環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向”實(shí)驗(yàn).
七、教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
(略)
(二)整體感知
本節(jié)的教學(xué)分為兩部分:1、理解磁場(chǎng)客觀存在.電磁極間相互作用,推理磁場(chǎng)的客觀存在,由演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步得出電流周圍也存在著磁場(chǎng),磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的、2、對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行描述、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)得出磁場(chǎng)是有方向性的,用磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的方向性,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)形象直觀顯示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線、電流的磁場(chǎng)的磁感線可用安培定則來(lái)反映.
(三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
1、引入新課
我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家,早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載,我國(guó)古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一,指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn).在現(xiàn)代生活中,利用磁場(chǎng)的儀器或工具隨處可見(jiàn),如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等.進(jìn)入21世紀(jì)后,科技的發(fā)展突飛猛進(jìn),一日千里,作為新世紀(jì)的主人,肩負(fù)著民族振興的重任,希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí),為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ).今天,我們首先認(rèn)識(shí)磁場(chǎng).
2、磁場(chǎng)的產(chǎn)生
在玻璃板上放兩輛小車,小車上各放置一 條形磁鐵,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)(如圖)觀察到,磁體同名磁極相斥,異名磁極相吸,且不需要接觸就可以發(fā)生力的作用,顯然這一力是場(chǎng)力,但磁鐵并不帶電,不存在電場(chǎng),它就是另一種場(chǎng)——磁場(chǎng)、磁體周圍存在著磁場(chǎng),常見(jiàn)的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場(chǎng)、除磁體周圍有磁場(chǎng)外,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍也存在著磁場(chǎng)、觀察演示實(shí)驗(yàn)(如圖)看出,當(dāng)通入 電流時(shí),小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明電流周圍也有磁場(chǎng)、磁極與磁極之間、電流與磁極之間、電流與電流之間通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)看出都會(huì)發(fā)生相互作用,這種作用都是通過(guò)磁場(chǎng)這種特殊物質(zhì)發(fā)生作用的.
3、磁場(chǎng)的性質(zhì)
在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí),指向各不相同如圖所示,這表明磁場(chǎng)中不同位置力的作用方向不同,因此磁場(chǎng)具有方向性.
與電場(chǎng)對(duì)比,在電場(chǎng)中,我們利用檢驗(yàn)電荷的受力情況來(lái)反映電場(chǎng)的方向性,規(guī)定正電荷受的電場(chǎng)力方向?yàn)殡妶?chǎng)方向.
在磁場(chǎng)中,我們利用小磁針來(lái)規(guī)定磁場(chǎng)的方向,規(guī)定在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
4、磁感線
為了形象地反映電場(chǎng)的方向性,我們引進(jìn)了電場(chǎng)線的概念.同理,在研究磁場(chǎng)時(shí),我們引進(jìn)磁感線來(lái)反映磁場(chǎng)的方向性,磁感線是一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同(即為小磁針的北極指向).利用磁感線,我們就可以比較直觀地描述磁場(chǎng)的方向性.
不同的磁場(chǎng),磁感線的空間分布是不一樣的,常見(jiàn)的磁場(chǎng)的磁感線空間分布情況如下:
(1)條形磁鐵的磁場(chǎng)
取一塊玻璃板,在其上面撤上碎鐵屑,下面放條形磁鐵,輕輕敲擊玻璃板,碎鐵屑等效于無(wú)數(shù)個(gè)小磁針,形象地顯現(xiàn)出磁場(chǎng)的方向,即為磁感線的平面分布情況(如圖),所以條形磁鐵的磁感線分布如圖.
(2)蹄形磁鐵的磁感線分布情況見(jiàn)圖.
(3)電流磁場(chǎng)的磁感線分布情況見(jiàn)圖.
a、通電直導(dǎo)線電流磁場(chǎng)(用右手螺旋定則判定).
b、通電環(huán)形電流磁場(chǎng)(用右手螺旋定則判定).
(4)磁感線的特點(diǎn)
a、磁感線是不相交的封閉曲線.
b、磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
c、磁感線的疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
1、磁體周圍,電流周圍都有磁場(chǎng),磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式,其性質(zhì)是對(duì)放入其中的電流和磁體有力的作用.
2、磁場(chǎng)是有方向性的,可用磁感線直觀形象地反映常見(jiàn)磁場(chǎng)的方向,但須注意磁感線是虛擬的曲線.
3、通電螺旋管內(nèi)部的磁感線是平行軸線分布的.其外部磁感線由N極出發(fā)至S極,其內(nèi)部是由S極重新回到N極的封閉曲線,所以螺旋管內(nèi)部磁感線最密、磁場(chǎng)最強(qiáng).
八、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計(jì)
第一節(jié)磁場(chǎng)
一、磁場(chǎng)的產(chǎn)生
1、磁場(chǎng)的客觀存在.
2、磁場(chǎng)的產(chǎn)生.
(1)磁體周圍.(2)電流周圍.
3、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)——力的作用.
二、磁場(chǎng)的方向
1、規(guī)定小磁針靜止時(shí)北極的指向?yàn)榇艌?chǎng)方向.
三、磁感線
1、磁感線的概念.
2、常見(jiàn)幾種磁場(chǎng)的磁感線分布.
3、電流磁場(chǎng)的磁感線可用安培定則判定.
《磁場(chǎng)》 篇9
第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
(一)教學(xué)目的
1.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。
2.知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān),改變電流方向或改變磁感線方向,導(dǎo)體的受力方向隨著改變。
3.知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。
4.知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),是消耗了電能,得到了機(jī)械能。
5.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。
(二)教具
小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái),學(xué)生用電源一臺(tái),大蹄形磁鐵一塊,干電池一節(jié),用鋁箔自制的圓筒一根(粗細(xì)、長(zhǎng)短與鉛筆差不多),兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接),支架(吊鋁箔筒用),如課本圖12-10的掛圖,線圈(參見(jiàn)圖12-2),抄有題目的小黑板一塊(也可用投影片代替)。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
--電動(dòng)機(jī)。
--電流周圍存在磁場(chǎng),電流通過(guò)它產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁體施加作用力(如電流通過(guò)它的磁場(chǎng)使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動(dòng))。根據(jù)物體間力的作用是相互的,電流對(duì)磁體施加力時(shí),磁體也應(yīng)該對(duì)電流有力的作用。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)推斷。
2.進(jìn)行新課
(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用
(參見(jiàn)課本中的圖12-9)。用鋁箔筒作通電導(dǎo)體是因?yàn)殇X箔筒輕,受力后容易運(yùn)動(dòng),以便我們觀察。 1:用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時(shí)短路),讓學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動(dòng)情況,并回答小黑板上的題1:給靜止在磁場(chǎng)中的鋁箔筒通電時(shí),鋁箔筒會(huì)_____,這說(shuō)明_____。 1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。〉 (2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān) 2:先使電流方向相反,再使磁感線方向相反,讓學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)后回答小黑板上的題2:保持磁感線方向不變,交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。保持鋁箔筒中電流方向不變,交換磁極以改變磁感線方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。 2的結(jié)論并板書:〈2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。〉 (3)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用 (磁極用兩堆書代替),并出示如課本上圖12-10的掛圖(此時(shí),圖中還沒(méi)有標(biāo)出受力方向)。 ab邊和cd邊都在磁場(chǎng)中,都要受力,因?yàn)殡娏鞣较蛳喾矗允芰Ψ较蛞部隙ㄏ喾础L釂?wèn):你們想想看,線圈會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢? 3:將電動(dòng)機(jī)上的電刷、換向器拆下(實(shí)質(zhì)是線圈)后通過(guò),讓學(xué)生觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。 ab和cd邊的受力方向。 3.通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),到平衡位置時(shí)靜止。〉 (4)討論 ①教材中的"想想議議"。 ②小黑板上的題3:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了______能,得到了______能。 3.小結(jié):板書的四條結(jié)論。 4.作業(yè) (思考題):電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的道理工作的。但實(shí)際制成電動(dòng)機(jī)時(shí),還有些問(wèn)題需要我們解決,比如:通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),而實(shí)際電動(dòng)機(jī)要能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這個(gè)問(wèn)題同學(xué)們先思考,下節(jié)我們研究。 (四)說(shuō)明 1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直,這一點(diǎn)不能從實(shí)驗(yàn)直接得到(因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向并不一定是受力方向),且與后面學(xué)習(xí)聯(lián)系不大,本教案沒(méi)講這一點(diǎn)。 2.教案最后的思考題是為下節(jié)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。 【設(shè)計(jì)理念】 構(gòu)建“人文·物理·社會(huì)”三維課堂,在引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識(shí)的同時(shí),滲透以人為本的培養(yǎng)理念。讓“研究性學(xué)習(xí)”走進(jìn)課堂,走入學(xué)科教學(xué),切實(shí)增強(qiáng)課堂教學(xué)的開放性、 民主性、生成性。釋放學(xué)生心靈,張揚(yáng)學(xué)生個(gè)性,最大限度地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。井以“隨堂探究卷”為橋,架師生互動(dòng)平臺(tái),提供一種切實(shí)可行的質(zhì)性評(píng)價(jià)手段。 【教學(xué)目標(biāo)】 1.通過(guò)了解我國(guó)古代的磁文明,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情; 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解磁體特性、感知磁場(chǎng); 3.知道磁感線,初建模型思想; 4.知道地球周圍有磁場(chǎng)以及地磁場(chǎng)的南北極。 【教學(xué)器材】 磁體、鐵屑、立體磁感線模型、透明薄玻璃板、多媒體課件、探究卷等。 【教學(xué)過(guò)程】 導(dǎo)語(yǔ):傳承文明,才能發(fā)揚(yáng)文明。 子課題一:“磁”文明(6分鐘) 課題內(nèi)容:追古撫今,以“羅盤的輝煌”映射我國(guó)近代“磁文明的衰落”。 (師語(yǔ))南宋文天祥在抗元失敗后,曾道“臣心一片磁針石,不指南方死不休!”赤子之心溢于言表,除此之外詩(shī)中還蘊(yùn)涵何意? (生)發(fā)表見(jiàn)解,并在教師指導(dǎo)下,閱讀第46頁(yè)第一自然段,了解我國(guó)的磁文明。 (播放課件)內(nèi)容一:戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的司南──世界上最早的指南工具; 內(nèi)容二:鑒真東渡(動(dòng)畫),畫面最終定格“鑒真”手中羅盤; 內(nèi)容三:“鴨片戰(zhàn)爭(zhēng)”電影片段。 (低沉的話外音)中國(guó)的磁文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng),但眾所周知,在近代,“磁”文明與華廈文明一起走向了衰落,西方人利用“羅盤”漂洋過(guò)海,用堅(jiān)船利炮打開了我們的國(guó)門,華夏文明遭受了前所未有的浩劫,同學(xué)們,“文明的衰落”是殘酷的,今天的我們應(yīng)該…… (生)表決心。(師語(yǔ))心動(dòng)不如行動(dòng),讓我們開始有關(guān)“磁”的研究。 (用發(fā)“民族情”引“探究激情”,提升學(xué)生的人文素養(yǎng),滲透“愛(ài)國(guó)主義教育”。) 子課題二:“磁”現(xiàn)象(7分鐘) 課題內(nèi)容:探究有關(guān)的磁現(xiàn)象,并思考產(chǎn)生這些磁現(xiàn)象的本質(zhì)原因。 所用器材: (學(xué)生)條形磁體兩只、蹄形磁體一只、鐵屑、小磁針、細(xì)線、銅片。 (教師)環(huán)形磁體、圓柱形磁體、鎳幣、相同的小車兩輛。 (師語(yǔ))磁體的形狀有很多,如條形、蹄形、針形等,但不同形狀的磁體有著許許多多的共性。請(qǐng)利用你手邊的器材,結(jié)合課本第47頁(yè)的有關(guān)內(nèi)容探究磁體特性。當(dāng)然,你還可以就你感興趣的問(wèn)題做進(jìn)一步的探究。 (生)探究并歸納。(師)補(bǔ)充探究:磁體對(duì)鎳幣的吸引;將條形磁體置于小車上,再探磁體間相互作用。 (小結(jié))磁體可以吸引鐵、鎳;磁體兩極磁性最強(qiáng);同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。 (引思)磁體間能發(fā)生相互作用的本質(zhì)原因是什么? (生)猜想。 (生生、師生合作開展科學(xué)探究。經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力,激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及猜想意識(shí)。) 子課題三:“磁”本質(zhì)(12分鐘) 課題內(nèi)容:感知磁場(chǎng)及磁場(chǎng)特性。 (生)鑒于元認(rèn)知的缺陷,真正認(rèn)識(shí)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因顯有困難。 (師語(yǔ))既然問(wèn)題太難,那我們就將它暫時(shí)放一放,讓我們先做一組小游戲。 游戲一:讓小磁針動(dòng)起來(lái)。 (生)可能采用的方式:用手撥、用嘴吹、用磁體去靠近小磁針。 (引思)用手撥──是(看得見(jiàn)的)手使小磁針動(dòng),且手與小磁針接觸。 用嘴吹──是(可感知的)空氣使小磁針動(dòng),且空氣與小磁針接觸。 (小結(jié))1.要有物質(zhì)(物體)直接接觸小磁針并產(chǎn)生作用時(shí),小磁針才會(huì)動(dòng)起來(lái); 2.磁體靠近小磁針時(shí),能使小磁針動(dòng),說(shuō)明磁體與磁針間存在著某種物質(zhì)。 (師語(yǔ))這種物質(zhì)叫“磁場(chǎng)”,它是由磁體產(chǎn)生。雖然它看不見(jiàn)、摸不著,但我們可以利用實(shí)驗(yàn)去感知它,包括感知它的某些特性。 游戲二:讓小磁針排隊(duì)。 1.讓幾只小磁針在“條形磁體”周圍“排隊(duì)”。感知磁體周圍的磁場(chǎng)具有方向性(磁場(chǎng)方向的規(guī)定讓學(xué)生自己從書中尋找)。 2.讓很多的小磁針在條形磁體周圍排隊(duì)(投影)。讓學(xué)生用曲線畫出小磁針排隊(duì)路線。 (師語(yǔ))同學(xué)們,你們?cè)跓o(wú)意之中已經(jīng)找到了一種形象化地描述磁場(chǎng)的方法,你所畫的曲線在物理學(xué)中叫做“磁感線”。不過(guò),老師要提醒你:磁感線只是假想的物理模型,實(shí)際并不存在。 3.利用立體磁感線模型板上的小磁針在磁體周圍空間排隊(duì),讓學(xué)生了解磁場(chǎng)空間性。 (師)補(bǔ)充探究:將透明薄玻璃板置于條形、蹄形磁體之上,在板上均勻撒上鐵屑,輕輕敲擊玻璃板,直至鐵屑形成條紋狀。讓學(xué)生再次整體感知磁場(chǎng)特性。 (用游戲打開學(xué)生主動(dòng)探究心向,在探究中領(lǐng)悟磁的本質(zhì),并尋找到一種描述磁場(chǎng)的方式,此步很好地體現(xiàn)了本課的設(shè)計(jì)理念“釋放學(xué)生心靈,張揚(yáng)學(xué)生個(gè)性”。化難為易,突破本課重難點(diǎn)。) 子課題四:“磁”模型(9分鐘) 課題內(nèi)容:再認(rèn)“磁感線”這一重要的物理模型價(jià)值。 (閱讀探究)指導(dǎo)學(xué)生閱讀、分析第49頁(yè)圖8.1-7,找出磁感線的分布規(guī)律。領(lǐng)悟磁感線可形象具體地描述磁場(chǎng)分布特征。 (實(shí)驗(yàn)探究)指導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)確定圖8.l-8中同名、異名磁極間磁感線的方向,了解磁感線應(yīng)從磁體n極出發(fā),回到s極。 (模型探究)課件:地磁場(chǎng)模型(將第49頁(yè)圖8.1-9設(shè)計(jì)成立體動(dòng)畫)。 (生)利用磁感線分析地磁場(chǎng)的特征,再認(rèn)“磁感線”模型的價(jià)值。 (注重科學(xué)探究,提倡學(xué)生方式多樣化,滲透科學(xué)研究方法的指導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)物理模型在物理研究中的價(jià)值。) 子課題五:“磁”應(yīng)用(6分鐘) 1.探究如何磁化鋼針;2.思考磁體在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。 (從知識(shí)走向應(yīng)用,從物理走向社會(huì)。) 【小結(jié)與延展】(5分鐘) (生)反思探究中的收獲和缺陷,提出自己的感悟并作評(píng)估、交流。 (師生)共同構(gòu)建多維度課堂小結(jié),并為下一步探究方向作出設(shè)想,如地磁產(chǎn)生原因;除磁體外,有無(wú)其他方式產(chǎn)生磁場(chǎng)等。 (反思是督查、檢測(cè)、調(diào)整的重要舉措,感悟是實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移、能力內(nèi)化必由之路,通過(guò)師生交流設(shè)置“課堂留味”,以收“課雖停而思未止之效”。) 結(jié)語(yǔ):沈括遺風(fēng)應(yīng)猶在,敢教華夏換新顏! (導(dǎo)語(yǔ)、結(jié)語(yǔ)遙相呼應(yīng),樹立“為中華崛起而讀書”之愛(ài)國(guó)理念,再激探究激情。) 【板書設(shè)計(jì)】 (構(gòu)筑立體知識(shí)樹,融“認(rèn)知、探究、方法”于一體,便于學(xué)生進(jìn)行信息的再加工) 附:探究卷主要欄目及內(nèi)容簡(jiǎn)介 一、磁場(chǎng) (一)從歷史到今天,內(nèi)容見(jiàn)子課題一。 (二)從現(xiàn)象到“本質(zhì)”。內(nèi)容見(jiàn)子課題二、三。 (三)從抽象到“具體”,內(nèi)容見(jiàn)子課題四。 (四)從 知識(shí)到應(yīng)用,內(nèi)容見(jiàn)子課題五。 在課后……… 1.完善你的探究卷,繼續(xù)“動(dòng)手動(dòng)腦”學(xué)物理。2.寫一點(diǎn):“老師,我想對(duì)你說(shuō)……” 評(píng)價(jià)欄:含“自評(píng)”“他評(píng)”“師評(píng)”。 探究卷編制注意點(diǎn):注重過(guò)程,用語(yǔ)貼近學(xué)生,知識(shí)體系明朗,輔以適當(dāng)?shù)募?lì)語(yǔ)。 (探究卷的作用:課堂上架師生互動(dòng)平臺(tái),課后提供一種有效的信息再處理方式,并給教師提供一種切實(shí)可行的、有效的質(zhì)性評(píng)價(jià)手段。) 第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 (一)教學(xué)目的 1.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。 2.知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān),改變電流方向或改變磁感線方向,導(dǎo)體的受力方向隨著改變。 3.知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。 4.知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),是消耗了電能,得到了機(jī)械能。 5.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。 (二)教具 小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái),學(xué)生用電源一臺(tái),大蹄形磁鐵一塊,干電池一節(jié),用鋁箔自制的圓筒一根(粗細(xì)、長(zhǎng)短與鉛筆差不多),兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接),支架(吊鋁箔筒用),如課本圖12-10的掛圖,線圈(參見(jiàn)圖12-2),抄有題目的小黑板一塊(也可用投影片代替)。 (三)教學(xué)過(guò)程 1.引入新課 本章主要研究電能;第一節(jié)和第二節(jié)我們研究了獲得電能的原理和方法,第三節(jié)我們研究了電能的輸送。電能輸送到用電單位,要使用電能,這就涉及到用電器,以前我們研究了電燈、電爐、電話等用電器,今天我們要研究另一種用電器--電動(dòng)機(jī)。 出示電動(dòng)機(jī),給它通電,學(xué)生看到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),提高了學(xué)習(xí)興趣。 提問(wèn):電動(dòng)機(jī)是根據(jù)什么原理工作的呢? 講述:要回答這個(gè)問(wèn)題,還得請(qǐng)同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)--電流周圍存在磁場(chǎng),電流通過(guò)它產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁體施加作用力(如電流通過(guò)它的磁場(chǎng)使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動(dòng))。根據(jù)物體間力的作用是相互的,電流對(duì)磁體施加力時(shí),磁體也應(yīng)該對(duì)電流有力的作用。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)推斷。 2.進(jìn)行新課 (1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用 板書課題:〈第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用〉 介紹實(shí)驗(yàn)裝置,將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上,使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場(chǎng)中(參見(jiàn)課本中的圖12-9)。用鋁箔筒作通電導(dǎo)體是因?yàn)殇X箔筒輕,受力后容易運(yùn)動(dòng),以便我們觀察。 演示實(shí)驗(yàn)1:用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時(shí)短路),讓學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動(dòng)情況,并回答小黑板上的題1:給靜止在磁場(chǎng)中的鋁箔筒通電時(shí),鋁箔筒會(huì)_____,這說(shuō)明_____。 板書:〈1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。〉 (2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān) 教師說(shuō)明:下面我們進(jìn)一步研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里的受力方向與哪些因素有關(guān)。 演示實(shí)驗(yàn)2:先使電流方向相反,再使磁感線方向相反,讓學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)后回答小黑板上的題2:保持磁感線方向不變,交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。保持鋁箔筒中電流方向不變,交換磁極以改變磁感線方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。 歸納實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論并板書:〈2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。〉 (3)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用 提問(wèn):應(yīng)用上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,我們來(lái)分析一個(gè)問(wèn)題:如果把直導(dǎo)線彎成線圈,放入磁場(chǎng)中并通電,它的受力情況是怎樣的呢? 出示方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型(磁極用兩堆書代替),并出示如課本上圖12-10的掛圖(此時(shí),圖中還沒(méi)有標(biāo)出受力方向)。 引導(dǎo)學(xué)生分析:通電時(shí),圖甲中ab邊和cd邊都在磁場(chǎng)中,都要受力,因?yàn)殡娏鞣较蛳喾矗允芰Ψ较蛞部隙ㄏ喾础L釂?wèn):你們想想看,線圈會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢? 演示實(shí)驗(yàn)3:將電動(dòng)機(jī)上的電刷、換向器拆下(實(shí)質(zhì)是線圈)后通過(guò),讓學(xué)生觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。 教師指明:線圈轉(zhuǎn)動(dòng)正是因?yàn)閮蓷l邊受力方向相反,邊說(shuō)邊在掛圖上標(biāo)明ab和cd邊的受力方向。 提問(wèn):線圈為什么會(huì)停下來(lái)呢? 利用模型和掛圖分析:在甲圖位置時(shí),兩邊受力方向相反,但不在一條直線上,所以線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到乙圖位置時(shí),兩邊受力方向相反,且在同一直線上,線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。 板書結(jié)論:〈3.通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),到平衡位置時(shí)靜止。〉 (4)討論 ①教材中的"想想議議"。 ②小黑板上的題3:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了______能,得到了______能。 3.小結(jié):板書的四條結(jié)論。 4.作業(yè)(思考題):電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的道理工作的。但實(shí)際制成電動(dòng)機(jī)時(shí),還有些問(wèn)題需要我們解決,比如:通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),而實(shí)際電動(dòng)機(jī)要能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這個(gè)問(wèn)題同學(xué)們先思考,下節(jié)我們研究。 (四)說(shuō)明 1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直,這一點(diǎn)不能從實(shí)驗(yàn)直接得到(因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向并不一定是受力方向),且與后面學(xué)習(xí)聯(lián)系不大,本教案沒(méi)講這一點(diǎn)。 2.教案最后的思考題是為下節(jié)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。 第五節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 一、教學(xué)目標(biāo) (一)知識(shí)與技能1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向. 2、知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程. 3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計(jì)算. 4、了解v和b垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功. 5、了解電視顯像管的工作原理 (二)過(guò)程與方法通過(guò)觀察,形成洛倫茲力的概念,同時(shí)明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀),洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷。通過(guò)思考與討論,推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式f=qvbsinθ。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)。 (三)情感態(tài)度與價(jià)值觀引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)會(huì)觀察、分析、推理,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法。讓學(xué)生認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法:“推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。 二、重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn):1.利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向. 2.掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計(jì)算.這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)),是本章的重點(diǎn)難點(diǎn):1.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功. 2.洛倫茲力方向的判斷. 三、教具:電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體 四、教學(xué)過(guò)程: (一) 復(fù)習(xí)引入前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,下面思考兩個(gè)問(wèn)題: 1.如圖判定安培力的方向(讓學(xué)生上黑板做)若已知上圖中:b=4.0×10-2 t,導(dǎo)線長(zhǎng)l=10 cm,i=1 a.求:導(dǎo)線所受的安培力大小?[學(xué)生解答]解:f=bil=4×10-2 t×1 a×0.1 m=4×10-3 n 答:導(dǎo)線受的安培力大小為4×10-3 n. 2.什么是電流?[學(xué)生答]電荷的定向移動(dòng)形成電流. [教師講述]磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的,我們會(huì)想到:這個(gè)力可能是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的,而安培力是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn). [演示實(shí)驗(yàn)]觀察磁場(chǎng)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(100頁(yè)圖3。5--1)[教師]說(shuō)明電子射線管的原理:說(shuō)明陰極射線是燈絲加熱放出電子,電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)而形成的電子流,轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡,磁鐵是用來(lái)在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的,還應(yīng)明確磁場(chǎng)的方向。 [實(shí)驗(yàn)結(jié)果]在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí),電子束沿直線運(yùn)動(dòng),蹄形磁鐵靠近電子射線管,發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。學(xué)生用左手定則判斷電子束彎曲方向。[學(xué)生分析得出結(jié)論]磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用.------引出新課 (二)新課講解1、洛倫茲力的方向和大小(1)、洛倫茲力:運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).【說(shuō)明】可以根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力而對(duì)未通電的導(dǎo)線沒(méi)有作用力,引導(dǎo)學(xué)生提出猜想:磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。[過(guò)渡語(yǔ)]運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用,那么洛倫茲力的方向如何判斷呢? [問(wèn)題]如圖(2) 判定安培力方向.(上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏希覉D安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?②.電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系.(電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同,和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反) ③.f安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.(f安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同,和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.) ④.電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.(學(xué)生分析總結(jié)) (2)、洛倫茲力方向的判斷——左手定則伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心,若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向;若四指指向是電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.【要使學(xué)生明確】:正電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與左手四指指向一致,負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向,再用左手定則判定)。[投影出示練習(xí)題]----“問(wèn)題與練習(xí)”1 (2) 試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向. [學(xué)生解答] 甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上. 乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下. 丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者. 丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里 (3)、洛倫茲力的大小現(xiàn)在我們來(lái)研究一下洛倫茲力的大小. 通過(guò)“思考與討論”,來(lái)推導(dǎo)公式f=qvbsinθ時(shí),應(yīng)先建立物理模型(教材圖3.5—3),再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo),這一個(gè)過(guò)程可放手讓學(xué)生完成,體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。也可以通過(guò)下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。設(shè)有一段長(zhǎng)度為l的通電導(dǎo)線,橫截面積為s,導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電量為q,定向移動(dòng)的平均速率為v,將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的磁場(chǎng)中.[問(wèn)題]這段導(dǎo)線中電流i的微觀表達(dá)式是多少?讓學(xué)生推導(dǎo)后回答。[學(xué)生答]i的微觀表達(dá)式為i=nqsv [問(wèn)題]這段導(dǎo)體所受的安培力為多大?[學(xué)生答]f安=bil [問(wèn)題]這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)?[學(xué)生答]這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nls. [問(wèn)題]每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大?[學(xué)生答]安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)上的洛倫茲力f的合力,這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nls,所以 f= f安/nls = bil/nls = nqvslb/nls =qvb 洛倫茲力的計(jì)算公式(1)當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)(v┴b) f = qvb (2)當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)(v∥b) f = qvbsinθ上兩式各量的單位:f為牛(n),q為庫(kù)倫(c), v為米/秒(m/s), b為特斯拉(t)最后,通過(guò)“思考與討論”,說(shuō)明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的,所以它對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子總是不做功的。1. 像管的工作原理 (1)原理:應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理 (2)構(gòu)造:由電子槍(陰極)、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成(介紹各部分的作用102頁(yè)) 在條件允許的情況下,可以讓學(xué)生觀察顯像管的實(shí)物,認(rèn)清偏轉(zhuǎn)線圈的位置、形狀,然后運(yùn)用安培定則和左手定則說(shuō)明從電子槍射出的電子束是怎樣在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。 再通過(guò)“思考與討論”( 103頁(yè)),讓學(xué)生弄清相關(guān)問(wèn)題。進(jìn)而介紹電視技術(shù)中的掃描現(xiàn)象。 最后讓學(xué)生回憶 “示波管的原理”,通過(guò)對(duì)比看看二者的差異。 (三)對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié) (四)鞏固新課 (1)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容 (2)完成“問(wèn)題與練習(xí)” 4、5練習(xí),3作業(yè) 第四節(jié) (一)教學(xué)目的 1.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。 2.知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān),改變電流方向或改變磁感線方向,導(dǎo)體的受力方向隨著改變。 3.知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。 4.知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),是消耗了電能,得到了機(jī)械能。 5.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。 (二)教具 小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái),學(xué)生用電源一臺(tái),大蹄形磁鐵一塊,干電池一節(jié),用鋁箔自制的圓筒一根(粗細(xì)、長(zhǎng)短與鉛筆差不多),兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接),支架(吊鋁箔筒用),如課本圖12-10的掛圖,線圈(參見(jiàn)圖12-2),抄有題目的小黑板一塊(也可用投影片代替)。 (三)教學(xué)過(guò)程 1.引入新課 --電動(dòng)機(jī)。 --電流周圍存在磁場(chǎng),電流通過(guò)它產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁體施加作用力(如電流通過(guò)它的磁場(chǎng)使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動(dòng))。根據(jù)物體間力的作用是相互的,電流對(duì)磁體施加力時(shí),磁體也應(yīng)該對(duì)電流有力的作用。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)推斷。 2.進(jìn)行新課 (1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用 (參見(jiàn)課本中的圖12-9)。用鋁箔筒作通電導(dǎo)體是因?yàn)殇X箔筒輕,受力后容易運(yùn)動(dòng),以便我們觀察。 1:用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時(shí)短路),讓學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動(dòng)情況,并回答小黑板上的題1:給靜止在磁場(chǎng)中的鋁箔筒通電時(shí),鋁箔筒會(huì)_____,這說(shuō)明_____。 1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。〉 (2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān) 2:先使電流方向相反,再使磁感線方向相反,讓學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)后回答小黑板上的題2:保持磁感線方向不變,交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。保持鋁箔筒中電流方向不變,交換磁極以改變磁感線方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。 2的結(jié)論并板書:〈2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。〉 (3)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用 (磁極用兩堆書代替),并出示如課本上圖12-10的掛圖(此時(shí),圖中還沒(méi)有標(biāo)出受力方向)。 ab邊和cd邊都在磁場(chǎng)中,都要受力,因?yàn)殡娏鞣较蛳喾矗允芰Ψ较蛞部隙ㄏ喾础L釂?wèn):你們想想看,線圈會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢? 3:將電動(dòng)機(jī)上的電刷、換向器拆下(實(shí)質(zhì)是線圈)后通過(guò),讓學(xué)生觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。 ab和cd邊的受力方向。 3.通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),到平衡位置時(shí)靜止。〉 (4)討論 ①教材中的"想想議議"。 ②小黑板上的題3:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了______能,得到了______能。 3.小結(jié):板書的四條結(jié)論。 4.作業(yè) (思考題):電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的道理工作的。但實(shí)際制成電動(dòng)機(jī)時(shí),還有些問(wèn)題需要我們解決,比如:通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),而實(shí)際電動(dòng)機(jī)要能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這個(gè)問(wèn)題同學(xué)們先思考,下節(jié)我們研究。 (四)說(shuō)明 1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直,這一點(diǎn)不能從實(shí)驗(yàn)直接得到(因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向并不一定是受力方向),且與后面學(xué)習(xí)聯(lián)系不大,本教案沒(méi)講這一點(diǎn)。 2.教案最后的思考題是為下節(jié)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。 (一)教學(xué)目的 1.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。 2.知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān),改變電流方向或改變磁感線方向,導(dǎo)體的受力方向隨著改變。 3.知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。 4.知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),是消耗了電能,得到了機(jī)械能。 5.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。 (二)教具 小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái),學(xué)生用電源一臺(tái),大蹄形磁鐵一塊,干電池一節(jié),用鋁箔自制的圓筒一根(粗細(xì)、長(zhǎng)短與鉛筆差不多),兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接),支架(吊鋁箔筒用),如課本圖12—10的掛圖,線圈(參見(jiàn)圖12—2),抄有題目的小黑板一塊(也可用幻燈片代替)。 (三)教學(xué)過(guò)程 1.引入新課 本章主要研究電能:第一節(jié)和第二節(jié)我們研究了獲得電能的原理和方法,第三節(jié)我們研究了電能的輸送,電能輸送到用電單位,要使用電能,這就涉及到用電器,以前我們研究了電燈、電爐、電話等用電器,今天我們要研究另一種用電器一電動(dòng)機(jī)。 出示電動(dòng)機(jī),給它通電,學(xué)生看到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),提高了學(xué)習(xí)興趣。 提問(wèn):電動(dòng)機(jī)是根據(jù)什么原理工作的呢? 講述:要回答這個(gè)問(wèn)題,還得請(qǐng)同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)—電流周圍存在磁場(chǎng),電流通過(guò)它產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁體施加作用力(如電流通過(guò)它的磁場(chǎng)使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動(dòng))。根據(jù)物體間力的作用是相互的,電流對(duì)磁體施加力時(shí),磁體也應(yīng)該對(duì)電流有力的作用。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)推斷。 2.進(jìn)行新課 (1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用 板書課題:〈第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用〉 介紹實(shí)驗(yàn)裝置,將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上,使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場(chǎng)中(參見(jiàn)課本中的圖12—9)。用鋁箔筒作通電導(dǎo)體是因?yàn)殇X箔筒輕,受力后容易運(yùn)動(dòng),以便我們觀察。 演示實(shí)驗(yàn)1:用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時(shí)短路),讓學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動(dòng)情況,并回答小黑板上的題1:給靜止在磁場(chǎng)中的鋁箔筒通電時(shí),鋁箔筒會(huì)______,這說(shuō)明______。 板書:<1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。〉 (2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān) 教師說(shuō)明:下面我們進(jìn)一步研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里的受力方向與哪些因素有關(guān)。 演示實(shí)驗(yàn)2:先使電流方向相反,再使磁感線方向相反,讓學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)后回答小黑板上的題2:保持磁感線方向不變,交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)_________,這說(shuō)明_________。保持鋁箔筒中電流方向不變,交換磁極以改變磁感線方向,鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______,這說(shuō)明______。 歸納實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論并板書:〈2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。〉 (3)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用 提問(wèn):應(yīng)用上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,我們來(lái)分析一個(gè)問(wèn)題:如果把直導(dǎo)線彎成線圈,放入磁場(chǎng)中并通電,它的受力情況是怎樣的呢? 出示方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型(磁極用兩堆書代替),并出示如課本上圖12—10的掛圖(此時(shí),圖中還沒(méi)有標(biāo)出受力方向)。 引導(dǎo)學(xué)生分析:通電時(shí),圖甲中ab邊和cd邊都在磁場(chǎng)中,都要受力,因?yàn)殡娏鞣较蛳喾矗允芰Ψ较蛞部隙ㄏ喾础L釂?wèn):你們想想看,線圈會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢? 演示實(shí)驗(yàn)3:將電動(dòng)機(jī)上的電刷、換向器拆下(實(shí)質(zhì)是線圈)后通電,讓學(xué)生觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。” 教師指明:線圈轉(zhuǎn)動(dòng)正是因?yàn)閮蓷l邊受力方向相反,邊說(shuō)邊在掛圖上標(biāo)明ab和cd邊的受力方向。 提問(wèn):線圈為什么會(huì)停下來(lái)呢? 利用模型和掛圖分析:在甲圖位置時(shí),兩邊受力方向相反,但不在一條直線上,所以線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到乙圖位置時(shí),兩邊受力方向相反,且在同一直線上,線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。 板書結(jié)論:〈3.通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),到平衡位置時(shí)靜止。〉 (4)討論 ①教材中的“想想議議”。 ②小黑板上的題3:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了______得到了______能。 板書:〈4.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是消耗了電能,得到了機(jī)械能。〉 3.小結(jié):板書的四條結(jié)論。 4.作業(yè) (思考題):電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的道理工作的。但實(shí)際制成電動(dòng)機(jī)時(shí),還有些問(wèn)題需要我們解決,比如:通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),而實(shí)際電動(dòng)機(jī)要能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這個(gè)問(wèn)題同學(xué)們先思考,下節(jié)我們研究。 (四)說(shuō)明: 1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直,這一點(diǎn)不能從實(shí)驗(yàn)直接得到(因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向并不一定是受力方向),且與后面學(xué)習(xí)聯(lián)系不大,本教案沒(méi)講這一點(diǎn)。 2.教案最后的思考題是為下節(jié)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 2、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式,并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題. 3、知道質(zhì)譜儀的工作原理. 能力目標(biāo) 通過(guò)推理、判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力. 情感目標(biāo) 通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)譜儀的工作原理,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)先進(jìn)科技的發(fā)展,有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣. 教學(xué)建議 教材分析 本節(jié)重點(diǎn)是研究帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:半徑以及周期,通過(guò)復(fù)習(xí)相關(guān)力學(xué)知識(shí),利用力于運(yùn)動(dòng)的關(guān)系突破這一重點(diǎn),需要注意的是: 1、確定垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的帶電粒子是勻速圓周運(yùn)動(dòng); 2、帶電粒子的重力通常不考慮。 教法建議 由于我們研究的是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,研究的是磁場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,因此教學(xué)開始,需要學(xué)生回憶相關(guān)的力學(xué)知識(shí),為了引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因、規(guī)律,教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示引入,讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析原因,總結(jié)規(guī)律,積極思考、討論例題,對(duì)規(guī)律加深理解、提高應(yīng)用能力.最后通過(guò)例題講解,加深知識(shí)的理解. 教學(xué)設(shè)計(jì)方案 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 質(zhì)譜儀 一、素質(zhì)教育目標(biāo) (一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn) 1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 2、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式,并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題. 3、知道質(zhì)譜儀的工作原理. (二)能力訓(xùn)練點(diǎn) 通過(guò)推理、判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力. (三)德育滲透點(diǎn) 通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)譜儀的工作原理,理解高科技的巨大力量. (四)美育滲透點(diǎn) 用電子射線管產(chǎn)生的電子做圓周運(yùn)動(dòng)的精美圖像感染學(xué)生,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)圖像形式美的審美感受力. 二、學(xué)法引導(dǎo) 1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因、規(guī)律.通過(guò)例題講解,加深理解. 2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析原因,總結(jié)規(guī)律,積極思考、討論例題,對(duì)規(guī)律加深理解、提高應(yīng)用能力. 三、重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)及解決辦法 1、重點(diǎn) 帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)周期. 2、難點(diǎn) 確定垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng). 3、疑點(diǎn) 帶電粒子的重力通常為什么不考慮? 4、解決辦法 復(fù)習(xí)力學(xué)知識(shí)、引導(dǎo)同學(xué)利用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析,討論帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。 四、課時(shí)安排 1課時(shí) 五、教具學(xué)具準(zhǔn)備 演示用特制的電子射線管。 六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì) 教師先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引入,再啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生用力學(xué)知識(shí)分析原因,推導(dǎo)規(guī)律,通過(guò)例題講解,學(xué)生思考和討論進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 七、教學(xué)步驟 (一)明確目標(biāo) (略) (二)整體感知 本節(jié)教學(xué)首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生,當(dāng)帶電粒子的初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)這一結(jié)論,然后試著用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析粒子為什么做勻速圓周運(yùn)動(dòng),再由學(xué)生推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑和周期,根據(jù)力學(xué)知識(shí),重點(diǎn)是理解運(yùn)動(dòng)半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度的關(guān)系;運(yùn)動(dòng)周期與粒子速率和運(yùn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān). (三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程 1、引入新課 上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念,我們知道帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到大小 ,方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用,今天我們來(lái)研究一下,受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運(yùn)動(dòng)的? 2、粒子為什么做勻速圓周的運(yùn)動(dòng)? 首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)觀察到,當(dāng)帶電粒子的初速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)軌道是圓. 在力學(xué)中我們學(xué)習(xí)過(guò),物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直.當(dāng)帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),通常它的重力可以忽略不計(jì)(請(qǐng)同學(xué)們討論),可看作只受洛侖茲力作用,洛侖茲力方向和速度方向在同一個(gè)平面內(nèi),由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直,因而它對(duì)帶電粒子不做功,根據(jù)動(dòng)能定理可知運(yùn)動(dòng)粒子的速度大小不變,再由 可知,粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變,根據(jù)物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件得出帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),作勻速圓周運(yùn)動(dòng). 3、粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期公式 帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力等于洛侖茲力,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)牛頓第二定律,推導(dǎo)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和周期公式. 經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得出粒子運(yùn)動(dòng)半徑 ,運(yùn)動(dòng)周期 。 運(yùn)用學(xué)過(guò)的力學(xué)知識(shí)理解,當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí),粒子要離心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑增大,所以速度大,半徑也大;當(dāng)磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí),運(yùn)動(dòng)電荷受洛侖茲力增大,粒子要向心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑減小,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大,半徑小.由于帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度大時(shí),其運(yùn)動(dòng)半徑大,運(yùn)動(dòng)軌跡也長(zhǎng),可以理解粒子運(yùn)動(dòng)的周期與速度的大小和軌道半徑無(wú)關(guān).為了加深同學(xué)們對(duì)半徑和周期公式的理解,舉下面的例題加以練習(xí). [例1]同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則可知 (1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度值有幾個(gè)? (2)這些速度的大小關(guān)系為 . (3)三束粒子從O點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)1、2、3點(diǎn)所用時(shí)間關(guān)系為 . 4、質(zhì)譜儀 首先請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本上例題的分析求解過(guò)程,然后組織學(xué)生討論質(zhì)譜儀的工作原理. (四)總結(jié)、擴(kuò)展 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的情況,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).并根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出粒子運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個(gè)具體應(yīng)用——質(zhì)譜儀. 但應(yīng)注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向時(shí),帶電粒子將不再是作勻速圓周運(yùn)動(dòng). 八、布置作業(yè) (1)P156(1)~(6) 九、板書設(shè)計(jì) 五、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 質(zhì)譜儀 一、運(yùn)動(dòng)軌跡 粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng). 二、半徑和周期 運(yùn)動(dòng)半徑: 運(yùn)動(dòng)周期: 三、質(zhì)譜儀 本文是關(guān)于介紹高二物理《磁場(chǎng)》教學(xué)反思的范文,老師們參考并加以修改,便可以運(yùn)用到課堂上了,一起看看具體的內(nèi)容吧。 本課是高二物理《磁場(chǎng)》這個(gè)單元的重要內(nèi)容。本人通過(guò)探究式教學(xué),較好地完成了教學(xué)目標(biāo)。具體講,這節(jié)課大致有以下幾個(gè)方面感到比較滿意。 一、教學(xué)程序的設(shè)計(jì)比較合理 本課的教學(xué)程序分為11個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié) 1、提出問(wèn)題:垂直射入磁場(chǎng)的帶電粒子在洛倫磁力的作用下會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)? 2、實(shí)驗(yàn)演示:沒(méi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),垂直射入磁場(chǎng)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)。 3、創(chuàng)設(shè)一系列的問(wèn)題情景,提問(wèn)學(xué)生,老師點(diǎn)撥引導(dǎo),用上節(jié)課有關(guān)洛倫磁力的知識(shí)和高一有關(guān)向心力的知識(shí),理論分析得出垂直射入磁場(chǎng)的帶電粒子在洛倫磁力的作用下會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 4、課件模擬帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),特別注意向心力(洛倫磁力)的大小和方向。 5、讓學(xué)生推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式。 6、實(shí)驗(yàn)演示:改變粒子的速度V和磁感應(yīng)強(qiáng)度B,觀察半徑的變化 7、課件模擬:改變m、v、q、B,觀察半徑的變化 8、課件模擬:兩個(gè)m、q相同,v不同的粒子在同樣的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),觀察周期是否相同。 9、通過(guò)例題一(題目略),鞏固半徑公式和周期公式。讓學(xué)生先演算,老師把學(xué)生做的情況用實(shí)物投影儀進(jìn)行反饋,然后點(diǎn)評(píng)。 10、講評(píng)課本的例題,讓學(xué)生先思考,提問(wèn)學(xué)生回答解題思路,老師再講評(píng),并指出這就是質(zhì)譜儀的原理。老師進(jìn)一步詳細(xì)講解質(zhì)譜儀的構(gòu)造、原理及應(yīng)用。 11、課堂小結(jié),布置作業(yè)。 二、信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)有效的整合 信息技術(shù)與學(xué)科的整合,其主體是課程,并不是所有學(xué)科、所有章節(jié)都適合用信息技術(shù)來(lái)整合,要選擇最有利于開展整合的章節(jié)內(nèi)容來(lái)發(fā)揮整合的優(yōu)勢(shì),而本節(jié)課充分利用物理課件,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行整合,充分體現(xiàn)了學(xué)科本位的特征,又能有效地突破重點(diǎn)和難點(diǎn)。 三、運(yùn)用探究式教學(xué),培養(yǎng)探究能力 教師在整節(jié)課中,通過(guò)提出問(wèn)題→猜想→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→理論分析→例題鞏固,讓學(xué)生自己分析探究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),推導(dǎo)粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期公式,再通過(guò)分層次的問(wèn)題設(shè)計(jì),理解質(zhì)譜儀可以測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量和在現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)用。這一教學(xué)過(guò)程充分體現(xiàn)了教師著意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究,體現(xiàn)了新課標(biāo)要求的“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法以及情感態(tài)度價(jià)值觀”三位一體的課程功能。 四、學(xué)生主體地位得到發(fā)揮 教師首先提出問(wèn)題,讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象力,進(jìn)行猜想,然后又創(chuàng)設(shè)一系列問(wèn)題情景,啟發(fā)學(xué)生的思維,理論分析得出垂直射入磁場(chǎng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),接著讓學(xué)生推導(dǎo)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式,講解例題時(shí)讓學(xué)生充分思考,提問(wèn)學(xué)生解題思路,讓學(xué)生演算,并把演算結(jié)果用實(shí)物投影儀進(jìn)行反饋。無(wú)不體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。 課后認(rèn)真反思,也有不太如意的地方。 一、時(shí)間安排不夠合理。前面部分的內(nèi)容花的時(shí)間過(guò)多,后面講質(zhì)譜儀時(shí)顯得太匆忙,有前緊后松的感覺(jué)。 二、課堂小結(jié)不僅局限于知識(shí)點(diǎn)的小結(jié),還要包含學(xué)法的小結(jié),本人忽視了這一點(diǎn)。應(yīng)該把這節(jié)課如何進(jìn)行科學(xué)探究的過(guò)程作一小節(jié),逐步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)造思維。 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 2、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式,并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題. 3、知道質(zhì)譜儀的工作原理. 能力目標(biāo) 通過(guò)推理、判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力. 情感目標(biāo) 通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)譜儀的工作原理,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)先進(jìn)科技的發(fā)展,有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣. 教學(xué)建議 教材分析 本節(jié)重點(diǎn)是研究帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:半徑以及周期,通過(guò)復(fù)習(xí)相關(guān)力學(xué)知識(shí),利用力于運(yùn)動(dòng)的關(guān)系突破這一重點(diǎn),需要注意的是: 1、確定垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的帶電粒子是勻速圓周運(yùn)動(dòng); 2、帶電粒子的重力通常不考慮。 教法建議 由于我們研究的是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,研究的是磁場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,因此教學(xué)開始,需要學(xué)生回憶相關(guān)的力學(xué)知識(shí),為了引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因、規(guī)律,教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示引入,讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析原因,總結(jié)規(guī)律,積極思考、討論例題,對(duì)規(guī)律加深理解、提高應(yīng)用能力.最后通過(guò)例題講解,加深知識(shí)的理解. 教學(xué)設(shè)計(jì)方案 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 質(zhì)譜儀 一、素質(zhì)教育目標(biāo) (一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn) 1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 2、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式,并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題. 3、知道質(zhì)譜儀的工作原理. (二)能力訓(xùn)練點(diǎn) 通過(guò)推理、判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力. (三)德育滲透點(diǎn) 通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)譜儀的工作原理,理解高科技的巨大力量. (四)美育滲透點(diǎn) 用電子射線管產(chǎn)生的電子做圓周運(yùn)動(dòng)的精美圖像感染學(xué)生,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)圖像形式美的審美感受力. 二、學(xué)法引導(dǎo) 1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因、規(guī)律.通過(guò)例題講解,加深理解. 2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析原因,總結(jié)規(guī)律,積極思考、討論例題,對(duì)規(guī)律加深理解、提高應(yīng)用能力. 三、重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)及解決辦法 1、重點(diǎn) 帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)周期. 2、難點(diǎn) 確定垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng). 3、疑點(diǎn) 帶電粒子的重力通常為什么不考慮? 4、解決辦法 復(fù)習(xí)力學(xué)知識(shí)、引導(dǎo)同學(xué)利用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析,討論帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。 四、課時(shí)安排 1課時(shí) 五、教具學(xué)具準(zhǔn)備 演示用特制的電子射線管。 六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì) 教師先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引入,再啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生用力學(xué)知識(shí)分析原因,推導(dǎo)規(guī)律,通過(guò)例題講解,學(xué)生思考和討論進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 七、教學(xué)步驟 (一)明確目標(biāo) (略) (二)整體感知 本節(jié)教學(xué)首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生,當(dāng)帶電粒子的初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)這一結(jié)論,然后試著用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析粒子為什么做勻速圓周運(yùn)動(dòng),再由學(xué)生推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑和周期,根據(jù)力學(xué)知識(shí),重點(diǎn)是理解運(yùn)動(dòng)半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度的關(guān)系;運(yùn)動(dòng)周期與粒子速率和運(yùn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān). (三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程 1、引入新課 上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念,我們知道帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到大小 ,方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用,今天我們來(lái)研究一下,受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運(yùn)動(dòng)的? 2、粒子為什么做勻速圓周的運(yùn)動(dòng)? 首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)觀察到,當(dāng)帶電粒子的初速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)軌道是圓. 在力學(xué)中我們學(xué)習(xí)過(guò),物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直.當(dāng)帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),通常它的重力可以忽略不計(jì)(請(qǐng)同學(xué)們討論),可看作只受洛侖茲力作用,洛侖茲力方向和速度方向在同一個(gè)平面內(nèi),由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直,因而它對(duì)帶電粒子不做功,根據(jù)動(dòng)能定理可知運(yùn)動(dòng)粒子的速度大小不變,再由 可知,粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變,根據(jù)物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件得出帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),作勻速圓周運(yùn)動(dòng). 3、粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期公式 帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力等于洛侖茲力,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)牛頓第二定律,推導(dǎo)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和周期公式. 經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得出粒子運(yùn)動(dòng)半徑 ,運(yùn)動(dòng)周期 。 運(yùn)用學(xué)過(guò)的力學(xué)知識(shí)理解,當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí),粒子要離心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑增大,所以速度大,半徑也大;當(dāng)磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí),運(yùn)動(dòng)電荷受洛侖茲力增大,粒子要向心運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)半徑減小,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大,半徑小.由于帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度大時(shí),其運(yùn)動(dòng)半徑大,運(yùn)動(dòng)軌跡也長(zhǎng),可以理解粒子運(yùn)動(dòng)的周期與速度的大小和軌道半徑無(wú)關(guān).為了加深同學(xué)們對(duì)半徑和周期公式的理解,舉下面的例題加以練習(xí). [例1]同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則可知 (1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度值有幾個(gè)? (2)這些速度的大小關(guān)系為 . (3)三束粒子從O點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)1、2、3點(diǎn)所用時(shí)間關(guān)系為 . 4、質(zhì)譜儀 首先請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本上例題的分析求解過(guò)程,然后組織學(xué)生討論質(zhì)譜儀的工作原理. (四)總結(jié)、擴(kuò)展 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的情況,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).并根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出粒子運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個(gè)具體應(yīng)用——質(zhì)譜儀. 但應(yīng)注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向時(shí),帶電粒子將不再是作勻速圓周運(yùn)動(dòng). 八、布置作業(yè) (1)P156(1)~(6) 九、板書設(shè)計(jì) 五、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 質(zhì)譜儀 一、運(yùn)動(dòng)軌跡 粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng). 二、半徑和周期 運(yùn)動(dòng)半徑: 運(yùn)動(dòng)周期: 三、質(zhì)譜儀《磁場(chǎng)》 篇10
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